Verschillende baybus soorten besproken

Bij ProCooling.com is een klein doch informatief artikel verschenen over de verschillende methodes die bestaan om de geluidsproductie van ventilators te variëren. Naast de bekende methodes zoals de 7V mod, variabele weerstanden en voltage regulator chips wordt het besturen van de fan met behulp van een PWM circuit besproken.

Dit houdt in dat je de ventilator met behulp van een schakeling snel aan en uit zet met een vaste frequentie. De verhouding aan/uit kan je aanpassen waardoor je de snelheid van de fan kan aanpassen. Het voordeel hiervan is dat je de fan op lagere snelheden kan laten draaien dan met mogelijk is met een variabel voltage, en daarnaast is een PWM schakeling efficiënter. Jammer is alleen dat een PWM schakeling bouwen een stuk ingewikkelder is dan de hierboven genoemde alternatieven:

This is my favorite method, mostly because it has such interesting theory behind it. PWM stands for Pulse Width Modulation and it works by turning the fan on and off very rapidly, but at full voltage. If you turn the fan on 100 times a second (100 Hz), and leave the power on for 1/200th of a second, you are providing 50% of the normal power (the power is on half of the time). This is a 50% duty cycle. Leaving the power on all the time is a 100% duty cycle.

[...] Above is the circuit. Basically, there are three main sections: the frequency generator, the PWM signal generator, and the power control. The frequency generator produces a fixed frequency saw-tooth wave. The PWM signal generator uses the fixed frequency saw-tooth wave along with a variable input voltage to produce a variable duty-cycle square wave. The power control uses that square wave to control the power sent to the fan, since the PWM signal generator (the 741 op-amp) cannot supply enough current to power a fan.

Reacties (56)

[Leon]

De schakeling in het midden met dat driehoekje (dat is een OpAmp (Operationele Amplifier) ) is volgens mij een Schmitt-trigger die zet het signaal om van een zaagtand naar een blokgolf naar aanleiding van een bepaalde verhouding tussen 2 weerstanden (hier dus zo te zien R3 en R4) door die te veranderen word de spanning waarop ie "triggert" (omslaat naar de 12 volt) veranderd..

(weet het niet zeker, is lang geleden dat ik Analoog heb gehad.. )
dit maakt het hopelijk wat duidelijker..

edit:
als het goed is is dit efficienter dan een weerstand die de overige energie gewoon omzet in warmte. de opamp word volgens mij wel warm maar dan nog is ie efficienter dan een "normale" weerstand

edit:
ik zei ook al dat het lang geleden was...

[bugs]

Zie jij een terugkoppeling? Dit is dus geen Schmitt-trigger, de opamp wordt hier als comperator gebruikt. Hij wordt ook helemaal niet warm, slaat nergens op. Ik heb deze schakeling wel eens gebruikt om een zware motor mee te kunnen regelen +8 Ampere, 36 Volt (300+ Watt). Het zaakje werd niet eens warm!

[Verwijderd]

ik dacht dat de 555 ook een bloksignaal leveren kon....

[memphis]

Volgens mij zit er een foutje in het schema, de FET staat namelijk de 12v te kortsluiten

De FAN hoort volgens mij tussen de FET en de 12v te zitten....

Maar de principe is simpel, het gaat om puls-breedte oscillatie waardoor er een gemiddelde spanning ontstaat. Voordeel is dus de FET op het ene moment volledig aangestuurd aangestuurd wordt en dus zelf geen vermogen dissipeerd en het andere moment geen stroom doorlaat en dus ook geen stroom dissipeerd.

Maar dergelijke schakelingen kunnen wel storingen op de voedingspanning veroorzaken waardoor bv. een zoemtoon op je geluidskaart hoorbaar is (hangt van de frequentie af)......

[RobT]

Klopt dat je met bovenstaand schema mooi je voeding kortsluit.
Slecht idee....

Verder heb je niet helemaal gelijk met de analyse over de 'gemiddelde spanning', het is wel het PWM idee, maar dan op veel lagere frequenties toegepast dan voor bv audio, waar je op 100kHz oid gaat schakelen (en dan alles boven de 50kHz met een L-C filter afkapt); dat heet geloof ik klasse H (vgl klasse A, A-B of B versterkers).

Bij dit circuitje sluit je de fan wel volledig aan (100 hz schakelfrequentie, je zou dit misschien onder de 20 kunnen leggen, zodat je geen last hebt met audio, of op 50, zodat je gelijkloopt met het lichtnet, audio circuits zijn daar doorgaans op berekend dat er dergelijke storingen zijn), het eindeffect onstaat door de mechanische vertraging.
Maw elektrisch staat hij echt volledig aan, dus niet zoals met klasse H op een gemiddelde spanning (klasse H is voor hoog-vermogensversterkers met zeer hoog rendement). Hij gaat alleen weer uit voordat de fan de eindsnelheid bereikt heeft. Voordat hij echter weer duidelijk terugloopt in snelheid, gaat hij weer aan etc, dus hij houdt een bepaalde lagere-dan-top snelheid aan, afhankelijk van de duty cycle.

Als je te snel zou schakelen (paar kHz oid, ik weet de L-waarde van zo'n fan niet), zodat er weer een 'gemiddelde' spanning over de fan komt, krijg je vanuit de fan gezien weer hetzelfde probleem als met een potmeter, de spanning zou weleens te laag kunnen zijn om de fan aan het draaien te krijgen, met als bijkomend resultaat dat hij alleen maar warm wordt,... vraag me af of je zo'n fan dan uiteindelijk opblaast of niet...

Oh ja, vergeet die diode niet, anders trek je je mos aan gort, of je fan, er kunnen namelijk vervelend hoge spanningen ontstaan als je een spoel gaat schakelen (fan). De diode zorgt ervoor dat je stroom uit de aarde kan trekken (de andere kant van de diode zal dan tijdelijk een duidelijk negatieve spanning hebben.)

[Verwijderd]

Ik weet nog steeds niet waar ik de juiste onderdelen kan bestellen.

[Verwijderd]

probeer:

www.conrad.nl
www.dil.nl
www.display.nl

of

www.scoot.nl
www.goudegids.nl

[Verwijderd]

Nee, ik bedoel, als ik bij Conrad wil bestellen vindt ik niet wat ik zoek.

[Verwijderd]

je kunt idd beter ff de display catalogus bestellen, dat is een boek van 900 paginaas dik met alles wat zij hebben. daar staat echt al het denkbare in.

[Aetje]

Gewoon bij elk willekeurig electronica detailhandeltje. Boodschappenlijst:
1x NE555 Timer IC
1x 741 OP AMP IC
1X Diode
1x potmeter 10K
1x weerstand 5K
3x weerstand 56K
1x condensator 0.47 uF
1x transistor NPN (Mps 2222A of compatibel (BC107 is ook wel goed denk ik)
Maar wat die laatste IRF nu is? ff opzoeken in de RS catalogus...
Geen idee... Vermoed dat 't een thyristor is maar ben niet zeker

edit:

Printplaatje niet vergeten anders wordt het lastig solderen.

[sko]

volgens mij is het een FET, ik denk een J-FET..maar weet het niet zeker..

[Mathizsias]

Het is niet zo ingewikkeld hoor pak gewoon het Natuurkunde boek van je broertje of zusje erbij en je komt er wel uit

[zork]

Inderdaad! Als je eenmaal weet wat al de symbolen voorstellen, de onderdelen bij de electroboer hebt gehaald kun je het schema makkelijk in elkaar zetten. Ik denk dat het moeilijkste het verbinden van de componenten is, aangezien het erg onoverzichtelijk kan worden. Etsen zou dan een uitkomst zijn

[Verwijderd]

Etsen zou dan een uitkomst zijn

Dat is inderdaad wel het mooiste, maar als je nooit electronica in elkaar zet dan zijn de investeringen wel wat veel voor deze schakeling (foto-gevoelig printmateriaal kopen, UV belichting is alleen handig als je met enige regelmaat printjes maakt, goedkoper is met een speciale etsbestendige stift zelf de printbanen tekenen op printmateriaal, ten alle tijden blijf je gebonden aan etsmiddel en spuitbus soldeerlak). De goedkoopste manier is dan eilandjes-printmateriaal. Heb je verder alleen soldeertin nodig, een mesje, tangetje, soldeerbout (15-30 W) en een zaagje voor het op maat maken van het printje.

Misschien dat het tijd wordt om op tweakers een cursus "hoe maak ik printjes" te zetten.

[Verwijderd]

Dat is een beetje dubbelop denk ik, er zijn weet ik veel hoeveel sites waarin dit uit ten treure wordt beschreven, misschien wel handig om zoiets in een linksectie op te nemen.....

[_Thanatos_]

Misschien dat het tijd wordt om op tweakers een cursus "hoe maak ik printjes" te zetten

Printje maken is niet zo moeilijk, gewoon menu Bestand->Afdrukken toch?

[Verwijderd]

* 786562 N.i.e.k.

[Chatslet]

Simpel alternatief, hang er een potential meter tussen, das een regelbare weerstand, zo kun je leuk met een draai knopje de snelheid van de fan regelen, een stuk simpeler lijkt mij.

[Verwijderd]

euhm als je een pot meter ertussen zet en je gaat de weerstand opschroeven dan zal inderdaad de fan minder spanning krijgen waardoor hij trager gaat draaien, maa de overige spanning komt over de weerstand te staan en deze gaat de stroom die onstaat ten gevolge van de spanningsval omzetten in warmte.
Je fan gaat minder snel draaien , maar het totaal gedispeerd vermogen blijft ! Je fan gaat dus met zulke "dimmer" nogaltijd evenveel energie vragen op volle toeren als op lage toeren met een pwm signaal is dit niet het geval daar gaat het vermogen mee met de snelheid (vermits je de spanning aan en uit zet op een bepaald tempo).
Voor het schema dat hier beschreven staat ben ik bijna zeker dat er simpelder oplossingen zijn, een all_in_one ic ofzo zonder dat je nog andere componenten nodig hebt.

[RetepV]

Voor het schema dat hier beschreven staat ben ik bijna zeker dat er simpelder oplossingen zijn, een all_in_one ic ofzo zonder dat je nog andere componenten nodig hebt.

Er zijn PWM servobesturings chips, all-in-one. Zelfs met ingebouwde mosfet (da's dat onderdeel M1). Heb je alleen de chip, een paar weerstandjes en condensators, een potmeter en een koellichaam nodig (die moet hier ook op M1, hoewel ze dat niet vertellen).

[Gameboy]

Niet waar error_!!

Als je een variabele weerstand (potmeter) voorschakelt, dan varieert de totale weerstand in de keten ook.

Meer totale weerstand > minder gedissipeerd vermogen...

Basic eersteklas natuurkunde lijkt me...

P = V * I = V^2 / R
Met V = 12 Volt (constant), en R variabel.

Bij hogere R is de spanningsval over de potmeter hoger (en over de fan dus lager), en het gedissipeerde vermogen is lager...

[Verwijderd]

Ehmm jongens....

wat denk je dat R3 is ?

[b-gone]

Dus wel! Een fan "trekt" helemaal niet zoveel spanning. Ik heb het zelf ook middels een potmeter geregeld (120mm fan ) en dat gaat prima so far

[wimwest]

M.i. kan iets helemaal geen spanning trekken. Een electronisch onderdeel trekt hoogstens stroom als je het een spanning aanbiedt!

[NiGeLaToR]

Zou je dan niet beter voor een andere oplossing kunnen gaan, als je zelfs de potmeters van je fans al moet koelen

[Verwijderd]

LOL idioot ? spanning TREKKEN ? hoor es aan
spanning trek je helemaal niet, spanning krijg je, stroom vraag je

[StarLite]

Ik heb een Delta 120mm aan een potmeter hangen om de snelheid te regelen, maar dat draaiknopje werd best wel HEET [zo heet dat je 'm niet eens meer helemaal kon draaien zonder jer poten je verbranden] , ik heb er een halve P200 heatsink opgeplakt en nu valt het wel mee met de hitte.

[Verwijderd]

Op zich wel beter zo. Schijnt dat je met deze methode je fans ook een stuk minder belast.
Jammer dat het zo ingewikkeld is.

[Wildfire]

Lijkt me juist ellendiger voor je fans. Met zo'n schakeling worden ze continu in- en uitgeschakeld. Daar zijn ze volgens mij niet echt op gebouwd...

[TheGhostInc]

Je moet het zien als met een lamp op het lichnet.
Die zal ook met 50Hz knipperen, dat maakt voor die lamp verder ook niet uit, die blijft ook wel branden.
Een motor is daarin gelijk, die zal deze pulsering zien als een gewone stroom, niet meer niet minder, dat hij bestaat uit hele kleine pulsjes maakt niet uit.

[TheGhostInc]

Je maakt door middel van de schakeling een wisselstroom, dus is het dan ineens goed te vergelijken.

Dit schema is daarnaast uit te bouwen tot een schema dat je aan je USB poort hangt waarmee je je Fans kunt regelen en uitlezen, dat gaat met jouw versie helaas niet.

[0siris]

pffff...je lijkt mijn oude natuurkundeleraar wel...DIE ZAT OOK ALTIJD IN MIJN OOR TE SCHREEUWEN ALS IK 'T NIET SNAPTE!

[Professor_Botje]

IDD alleen bij je voorbeeld van een lamp hebben we het wel over Wissel spanning en NIET over Gelijk Spanning

het makenlijkstenom je fan te regelen is een Draad gewonden potmeter te nemen en die tussen je fan te zetten SERIE-SCHAKELEN

[Aetje]

Wat zeg je?

[Battle Bunny]

Lijkt me niet zo'n probleem, aangezien de elektromagneetjes ook constant aan en weer uit gezet worden als ie normaal werkt

[intoxicated]

Nee, want wanneer een fan draait heeft 'ie te maken met min of meer gelijke krachten. Bij een spinup- of spindown is dat juist niet zo. Bovendien krijg je dan temperatuurschommelingen, waardoor de weerstand van de verschillende lagers in het ding meer en minder worden, waardoor het ding juist sneller kapot gaat. Maar in de praktijk kunnen elektromotoren dat best hebben, een fan gaat niet zo snel kapot, tenzij je goedkope modellen hebt.

[Verwijderd]

Wa zou het effect op je vouding zijn indien je je halve kast uitrust met fan's die je zo schakelt.
Indien de elco's het niet meer kunnen opvangen krijg je wel een aardige ruis in je voeding.

[Verwijderd]

Reactie op zonoskar:
Bedoel je een schema zoals dit:
www.circuitsonline.f2s.com/circuits/view.php? cat=modelbouw&sch=02

[zonoskar]

Yep.

[Verwijderd]

mmm wel handig die schemaas alleen voor mij als elektro-noob is het altijd een hoop gek*t. denk dat ik men na-leraar maar ff op ga zoeken.

ik ben wel eens bezig geweest met het maken van een baybus (met potmeters enzo) alleen dat is tot nu toe nog niet gelukt

* 786562 H

[Verwijderd]

Het lijkt mij dat iets in deze geest ook op de moederborden van tegenwoordig zit, die kunnen tenslotte ook fan-snelheid regelen en ik heb op een moederbord nog nooit een volautomatische potmeter gezien, dus de kritische geluiden die eerder voorkwamen zullen wel meevallen. Wie maak hier nou eens een mooi ontwerpje van, met printplaatje?

Solderen is overigens niet moeilijk HAWK, het is wel een kwestie van oefenen en een lichte (15 W) bout.

Ik vraag mijzelf trouwens af of dit soort dingen niet als bouwpakket zijn te krijgen, bijvoorbeeld van Velleman.

[Verwijderd]

Geef mij maar een LM317 + externe voeding 15V.

Er is dan wel een rotte spanningval van 3V.

edit:

Euhm, het is toch ni zo moeilijk.

Pak een 555 timer en een ouwe opamp zoals 741 zet dat op een printje met de nodige weerstandjes.

Transistors en MOSFETten niet vergeten.