Задумано сделать ШИМ управление обычным 12V кулером компьютерного БП.

В процессе понял, что использовать нужно P-CHANNEL мосфет, т.к. земля на кулере должна быть всегда.
В противном случае, думаю, тахометр будет дико глючить.
Обдумывал как бы попроще организовать управление мосфетом. Поскольку в распоряжении у меня сдвоенный P+N транзистор, я сделал по простому(схемка прилагается).
Думаю, что при таких смешных токах - всё должно прекрасно работать, но по сути всё болтается на одном резисторе.
Хотя, на самом то деле, даже если этот резистор сгорает - кулер просто будет вращаться на полных оборотах. Вроде ничего страшного.

Прокомментируйте пожалуйста. Сгодится такое решение или совсем кулибинство?

А кроме "мосфетов" есть на свете какие -нибудь еще компоненты, не сдвоенные? ВС807, например?

Даа, скорее всего тут можно ещё проще.
Спасибо.

он скорее всего будет глючить и с P-канальным, так как для питания нужно постоянное напряжение а не ШИМ. попробуйте добавить на выход дроссель и электролит.
и резистор на затворе можно увеличить раз в 5..10, зачем там гонять аж 20 мА ?

А как прикинуть правильную индуктивность и ёмкость? На кулере написано 12V 0.09A
Ну вначале думал, что чем там больше - тем лучше. А потом почитал, что фронты наоборот заваливают, чтобы кулер не издавал лишних звуков. Так что не только там можно больше в 10 раз, но ещё и кондер ставят об землю и на затвор N-канального(ну и резистор туда последовательно).

Ну а как быть с тахометром то? Хотя, индуктивность + кондер должны помочь вроде как...
А RC цепочка на затворе не сделает тоже самое? Ну я понимаю, что в таком случае транзистор будет уже не в ключевом режиме работать - да и пёс бы с ним. Вроде как запас там обеспечить нет проблем. Зато без всяких там индуктивностей обойтись можно.
Видел в одной статье, что ШИМ задерживают на 100%, пока не поймают два импульса тахометра раз в две секунды, но сдаётся мне - слышно будет это.

И что там с частотой?
Я думаю чем больше - тем лучше(я имею ввиду, что желательно выйти на ультразвук, чтобы не слышно было как он пищит).

ну например 10мкГн (5мм гантелька) и 100мкФ, и 5 или 6-битный ШИМ на АВР с 8МГц внутр. генератором.
после истока транзистора - блокирующий диод:

при частоте контроллера 8МГц и 5-битном ШИМе - 250кГц, 6-битном - 125кГц.

Не надо заваливать фронты - получите только нагрев ключей. Оно Вам надо?
Чтобы не было ничего слышно - держите период ШИМ больше 20 кГц.

ага, спасибо.

Ну ШИМ вроде как 8-бит. частоту понятно. побольше )

На диоде будет падение напряжения. Может быть лучше параллельно его включить?


Вы имели ввиду частоту?

Товариши эмбеддеры, природа не терпит пустоты и разрыва тока в дросселе.
На картинке - ток в дросселе может протекать только в одну сторону. Так не бывает..

да, диодик на землю:

D1 там точно нужен?
Нельзя ли от него избавиться?

не нужен.

Нашел 4-Wire Pulse Width Modulation(PWM) Controlled Fans
Там говорят PWM Frequency: Target frequency 25 kHz, acceptable operational range 21 kHz to 28 kHz от этого и буду плясать.
В случае чего буду иметь возможность подключить четырех пиновый кулер.

И как его закрыть 5-ю вольтами?

Закрыть вроде можно.
Грамотно подобранные два резистора вроде как могут решить эту проблему.

Умеючи и одним вольтом управлять можно. Только не "подбором резисторов".
Пару придется поставить pnp и npn. Перебросить управление от земли на +12V. Можно и другими способами.
Схемотехника ключевых каскадов.

Опять пару? )))
Я, честно говоря, надеялся решить этот вопрос парой резисторов. Видимо я глубоко ошибался.

Вот и я о том же.. Я уж думал, что есть простое решение на одном транзисторе. (А с парой - это мы умеем  )
Про пару резисторов тоже интересно. Как?
Я не язвлю, просто интересно.

Как как. Также как и я сделал с полевиками. )) Наверх тянет резистор, а вниз тянет открытый транзистор.

я про один транзистор и пару резисторов..

Не доглядел, что там резисторы.

Ну вот я так планировал.
Но сейчас понимаю, что это всё очень нестабильно и изменение температуры всё испортит. Слишком маленький зазор. И так с натягом "работает".

А выходы 5-вольтового устройства (МК ?) толерантны к 12В ?
В схеме с одним PNP при выключенном вентиляторе на выход 5-вольтового устройства течёт втекающий ток 6мА от +12В, надо добавлять второй NPN транзистор, получим туже схему, что в начале. Первая схема на полевиках - вполне годный вариант.

Всё это я понял уже.

Ещё вопрос: 4х пиновый кулер имеет отдельный вывод для PWM управления. Ссылку на даташит я давал.
Там 5V уровни. АВРка 8МГц выдаёт ШИМ частотой аж 31250Гц я подаю этот ШИМ на кулер как и положено но всё равно слышу дополнительный звук от ШИМ управления. Почему?
Все регистры перепроверил, частота точно выставляется верно.
Может быть это как-то связано с тем, что рекомендованая частота 25кГц. Но я не думаю, что это так.... Странно как-то.

Вместо второго транзистора можно стабилитрон использовать. Тут смотреть надо, что удобнее.

Странно, но ШИМ не работает как ожидал того я.
Проделал следующее:
Собрал схему на двух полевиках с которой началась эта тема. Резистор R1 стоит 5K.
Полевики: P-Channel, N-Channel

На выходе индуктивность(правда поболее рекомендованной, но это же не проблема, так ведь?) и кондер 100мкф.
Далее, для надежного закрывания N-Channel я поставил ещё один резистор 5К с затвора N-канального на землю.
Далее этот затвор подключен к меге8, в которой на таймере 2 в режиме фаст PWM крутится ШИМ.
Скважность выставляю соответственно повороту движка переменного резистора, подключенного на вход ADC. Т.е. регулирую скважность от 0 до 100%Вращение резистора не приводит ни к каким результатам.
При этом, если к выходу PWM через резистор подключить светодиод - всё прекрасно регулируется.
Я пошел дальше и определил, что если я последовательно поставлю резистор 10к - появляется хоть какая-то реакция на вращение резистора.
Но она тоже какая-то странная. В крайнем положении(скважность=0) кулер останавливается.
Далее движок работает буквально на первых 10%. Остальные 90 кулер просто вращается на максимальных оборотах.

Что я делаю не так?
Если надо, код выложу.
Но то, что светодиод ведет себя вполне адекватно, наводит на мысль о кривой схемотехнике, а не о программировании.

Похоже, что Вы действительно верите, что мир должен прогнуться под Вас
Вы всерьез ожидали регулировку скорости от нуля?
На кулер нормируется минимальное напряжение и обычно оно равно половине от номинального.
Соответственно скважность не может быть больше двух.

Вот Вы открыли "проект" - "регулировка скорости вращения кулера". Ну так огласите техническим языком, чего Вы хотите добиться, и люди подскажут, насколько Ваши фантазии реализуемы.
Успехов

Да проект то тривиальный.
Кремниевый транзистор питается от источника тока и используется в качестве датчика температуры.
Данные поступают на микроконтроллер. Основная задача - минимизировать кол-во оборотов кулера и шум, который он издаёт.
При этом контроллер обеспечивает слежение за тем, чтобы кулер действительно вращался, когда он должен. Первый уровень алярм сигнализация, второй - отключение питания.

Мои эксперименты показывают, что кулеру нужен пинок под зад, чтобы он начал вращаться, а потом можно регулировать практически почти до нуля, выходя на режим, когда он буквально еле шевелится.
Именно такой алгоритм я планирую реализовать. И видимо тут дело придётся иметь с обратной связью(сигнал с тахометра).

Это всё я себе более-менее хорошо представляю.
У меня вопрос: почему без резистора 10К, с выхода ШИМ на затвор N-канала у меня вообще ничего не регулируется? Как такое может быть?
Жалко осциллографа нет.

У меня двойной негативный опыт с таким управлением.
Работал на ноутбуке, вентилятору которого периодически "давали в зад". Лучше бы он выл постоянно.
И сам разрабатывал прибор со стабилизацией температуры, с управлением скоростью вентилятора. Заказчик попросил очень значительно увеличить период обновления частоты, чтобы изменение скорости не действовало на нервы.
Может, малошумящий вентилятор поставить?

для этого нужно делать стабилизацию температуры по ПИД закону, а не просто повышать/понижать обороты по достижению заданной температуры (что и делают все ноутбучные регуляторы оборотов).

Не могу согласиться полностью. Автор темы совершенно справедливо пишет про "дать в зад" как старт ранее остановленного вентилятора.

sigmaN,
Я посмотрел свою схемотехнику - все аналогично, только IRF7343, для затвора верхнего транзистора делитель, ибо 12 В превышает максимально допустимое напряжение(хотя на такие мелочи Вы не обращаете внимание), ну и защитный диод на выходе, а также дроссель и конденсатор.

для пуска вентилятора - да, нужно, но регулировать нужно не в гистерезисном режиме "пуск-стоп", а именно удерживать заданную температуру, не выключая вентилятор полностью

Большинство вентиляторов замечательно работают, начиная с напряжения 3-4 вольт (при 12в номинальных).

При этом остановленный вентилятор, естественно, раскручивать надо подачей полного напряжения питания (12в) в течение нескольких секунд, или до достижения номин. оборотов.

Чистым ШИМом нормально рулить оборотами не получится, надо обязательно делать выпрямитель - ставить после ключа дроссель и ёмкость для получения постоянного напряжения на вентиляторе.

Без выпрямления - будет страшная нелинейность регулировки оборотов.

После долгих опытов, остановился на вот этой синхронной схеме, которая обеспечила хорошую линейность и точность установки напряжения (частота ШИМ - 30 или 60 кГц, уже не помню точно):
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Юзаю четыре таких канала в своём реобасе, регулировка оборотов от 30% до 100% с полным остановом вентилятора в ненагруженных режимах, управление 3.3 вольтовым ШИМом...

тогда гляньте на решение sonycman.
И для эмбеддера это- не предел. Обычно, еще четырехъядерный процессор нужен для светодиода.

Кулер будет качественный. 12см

Логика работы такова:
На старте устройства кулер получает пинок под зад и начинает вращаться.
Скважность с определенной(не слишком большой скоростью) уменьшается до установления заданного кол-ва оборотов(как можно меньшего устойчивого).
Этот нижний порог скважности запоминается в переменной и ниже него мы уже не спускаемся во время работы.
Если вдруг кулер остановился и его удалось перезапустить - корректируем этот нижний предел(таким образом нижний предел установится стабильным для любой модели кулера).
Политика регулирования скорее будет "как можно меньше шума".(Но не так как в ноутбуке. Когда вентелятор включаетсыя на полную при достижении 65градусов, а до этого молчит как рыба).
Весь диапазон работчих температур будет разбит на две-три области, в которых будет разный "наклон"(приращение оборотов на 1 градус температуры). Под конец шкалы наклон увеличивается.


Как я и писАл, дроссель, ёмкость и защитный диод об землю присутствуют. Ссылку на полевики я давал, ничего там не превышено(первая схема просто для for reference).

Извините за не-электронный совет, но 12-см кулеры есть настолько тихие (на 950 об/мин), что абсолютно не нуждаются в понижении оборотов. В пяти сантиметрах ухо слышит только слабый шелест.
Вот, нашёл описание.

Есть всякие.
Но мне нужна именно регулировка и кулер на 1300 об/мин, чтобы в жару и при полной нагрузке у меня был запас. Это всётаки БП, а не просто задувалка в корпус.
Вот такой кулер будет исп. на данный момент.

sigmaN, поставьте один P канальный полевик с "ложик левел" управлением.

Какой тут "ложик левел" то?
Приведенный у вас на схеме транзистор имеет Gate Threshold Voltage -1V
Контроллер выдеёт 5V. Для полевика этого что 5V, что 0V - всё равно уже ниже Gate Threshold.
А ещё резистор будет тянуть пяти вольтовый выход контроллера к 12V.
Чё-то ну совсем не нравится мне ваша схема.

А температуру кого-чего и чем измерять будете?
Если есть терморезистор в пару килоом, то все эти ШИМы на 1 ватт - лихачество. Делается простая аналоговая схема.

Меряется любым кремниевым транзистором(сейчас прицепил что-то вроде КТ815). Для универсальности решил использовать один переход.
Хотя видал схемы, где ещё и усилительные свойства используются. ИМХО - изврат да и только.
Питаю переход стабильным током (типа так) меряю падение напряжения и на ОУ. Оттуда на АЦП.
С цифрой связался по той причине, что хочется сделать надежный и гибкий девайс.
Предусмотрена следующая защита
1. Заклинивание кулера или иные проблемы с вращением(выгорание выходного транзистора т.д.)
2. Подача звукового сигнала при аварии и перегреве(серена) от 100 до 120градусов.
3. Отключение БП при перегреве(выше 130 градусов).
4. Обрыв/пробой "термодатчика" - выход на полные обороты и подача аварийного сигнала.

Ну там вочдог и всё такое прочее - само собой.
Оставшийся ОУ задействую под аппаратную защиту от перегрева наверное...
Потом как откалибрую всё это дело - посмотрим.

Контроллер привлекается также для того, чтобы сделать управление максимально "умным".
К примеру аналоговая схема будет тупа и заточена под одну модель кулера.
Тут же я планирую при запуске делать некую калибровку для выяснения минимальных устойчивых оборотов и т.д.

Да и вообще, чё ж я зря блин дракона купил. Надо ж побаловаться с контроллером то))
Жалко, тинек не было когда заказывал. Вот на восьмой меге делаю. Но да ладно. Главное манёвры ))))

*кстати, кто-то писал, что резистор(см.схему в топике) можно в 10раз увеличить. Так вот: нельзя. Поставил 5к. Не успевает он стянуть заряд. 500 там, как ни крути. Иначе держит он его открытым больно долго и никакой регуляции не получается. Разве что только не прямо к земле тянуть, а тоже через делитель(про это тоже писали). Поближе к порогу... А то размах огого -12V получается на затворе п-канального.

И вообще: драйвер тут нужен как по мне. Все эти резисторы - ......

Все это от чтения стихов на С++.
Аналоговая схема по остроте и тупости всегда точно соответствует ее разработчику.
Коль уж есть ОУ и Вы догадываетесь как работает термодатчик на простом диоде, то на кой все эти излишества с АЦП и сторожевыми таймерами? Это же не елка для детишек с лампочками, а простой функциональный узел. Обилие посторонних "спецэффектов" совершенно не добаляет ему ума. Оно снижает надежность.
Боюсь только датчик на p-n переходе Вы по схемотехнике сходу не осилите. Так чтобы собрать и без всяких подстроек попало в диапазон. Крутизна мала и опорное хорошее нужно. Ну, возьмите какой-нить KTY83 за 25центов и закрепите с тепловым контактом на самой теплонапряженной детали источника. Остальное -2-3 транзистора - красная цена всей схеме и в коридор 5-7С попадете.

Это Р канальный транзистор, и "открывается" он лог.0, то есть, выход контроллера с лог.0 на выводе, надежно откроет транзистор.
Подтяжка к +12 нужна для того, чтобы надежно закрыть транзистор. Подключать к процу, через буфер можно, либо переводить в высокоомное состояние вывод проца. Но так как там дальше индуктивная нагрузка-выбросы, лучше буфер.
Транзистор можно заменить на IRLML5203
Температуру измерять естественно АЦП процессора, который будет рулить ШИМом.

Компьютерный БП? Так эти вентиляторы для компьютерных БП вроде не предназначены. Или что-то своё? Тогда где эта "мёртвая" тишина нужна?



+1!


Да нет смысла, там отлично работают и обычные полевики.

Эту схему я позаимствовал у одного профессионального разработчика эл. аппаратуры. На сколько я знаю он просто так "ложик левел" не поставит
Кстати схема-то часть коммерческой разработки, и по моим сведениям достаточно успешной.
Но настаивать не буду, если че - спрошу у автора.

sigmaN, зря не нравится схема, все просто и надежно, только вот выяснить можно ли прямо на пин проца цеплять, либо же обязательное использование буфера. Буфер, в схеме источнике, был ULN2003D (много каналов шима использовалось)

Согласен. И по надежности согласен. Но тут как-бы для себя и чтоб всё сразу. И аналоговая схемотехника и цифровые прибабахи.... По любительским меркам вполне себе ничего железка получится. Тем более, что мне в сто раз проще чё-то напрограммировать, чем въезжать как это сделать на ОУ

Чего это? По моим соображениям там всё почти линейно(а для заданной точности так и точно линейно) должно быть в диапазоне аж почти до 150. Ведь питается это дело всё стабильным током. Дело ясное, что надо будет сунуть датчик в кипяток и в чашку с таящим льдом для калибровки. Ну а что там. Не влезет - подкорректирую усиление ОУ в ту или другую сторону.

По поводу опорного, сделал так: 78L05 выдаёт типа стабильные типа 5V и делитель на резюках(один из них переменный). Это установка нуля.
После делителя идет на неинвертирующий вход ОУ. А падение на датчике, соответственно, на инвертирующий. Ну а дальше это дело усиливается таким образом, чтобы в диапазоне измерения на выходе ОУ получился размах от нуля до MAX(сколько он там сможет. Ибо это LM358 и напряжения питания на выходе не получить всё равно).
На источник тока ссылку я давал. Там я использовал какой-то компактный регулятор(сдул с видяхи).
Ну и кондеры кондеры везде )))))
МК будет вообще питаться от +5V прямо с БП. Так что вроде всё сходится. Я уже даже собрал это на макетке. Грел феном термодатчик и смотрел выход с ОУ - вроде нормально.
И даже если я выясню, что там что-то не так линейно как хотелось бы - компенсируем софтом

А чё это не предназначены то? По размерам сходится вроде. Или он чисто психоаккустически не подружится с БП БП вот такой.
И встроенный в него регулятор сдох после 1.5года эксплуатации. Причём было это достаточно досадно. Он просто тихо мирно остановил кулер и благо я почувствовал, что что-то подванивает горелой пылью.
А небыло б меня - всё, кирдык! Разобрал я его, посмотрел. Вот там какраз простой функциональный узел на компараторе и терморезисторе.
Не так давно привезли комп. По причине перегрева в основном входные ключи в КЗ уходят и горит предохранитель/диодный мост. А тут нееет. Тут что-то с обратной связью стало и кааак дал он туда под 40V вместо 12. Печально. Поднял только HDD ибо защитные диоды стояли.
И задался я с тех пор целью сделать нечно более умное в свой БП. ))

Да нет же! У контроллера ведь выход не с открытым коллектором + ещё защитные диоды не дадут подняться уровню выше ~6V(ну пока не сгорят конечно ) А для транзистора что 0 что 5V - разницы нет. Он всё равно будет открыт т.к. 5V это для него 5 - 12 = -7V а в даташите написано, что он уже при -1 будет открываться.
Где тут "лоджик лэвэл" то? я не понимаю что-то.

Может ваш знакомый и знает зачем он поставил такой полевик, но вот лично вы не понимаете этого, клюнув как непрофессионал лишь на абстрактное рекламное название Logic level. sigmaN в этом отношении оказался более сведущ, т.к. прикинув "на пальцах" уровни, сделал верное заключение, что схема напрямую от МК работать не будет. Потому, что потенциалы для MOSFET нужно отсчитывать не от общего провода схемы, а от его собственного вывода истока. Вы, Буратино, в другой раз не обращайте внимания на рекламную шелуху названий и не ссылайтесь на (известные только вам) авторитеты, а вникайте в суть понятий. Правда для этого нужно немного основы электроники знать.

непонятен смысл городить резисторный делитель - транзистор в sot23 по площади почти как резистор 0805, и по цене ненамного дороже.

Посмотрел во все имеющиеся у меня БП с 12-см пропеллерами - везде стоят низкооборотные. (И это не задувалка, а наоборот - выдувалка )

Какой делитель? где? Может и не нужен.

Вот нашел ещё схемку у техаса тут

Интересно, а тахометр у них глючит?

выше обсуждали возможность управлять верхним транзистором прямо с вывода контроллера - для этого нужен как минимум делитель.
приведенная выше схемка тоже с недостатком - на верхнем ключе большое падение, кулер не будет работать на макс. оборотах.
оптимальный вариант - p-канальник + n-канальник (например IRLML5203 + 2N7002), нужен всего 1 резистор.

для улучшения управления можно сделать так:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла