Lüftersteuerung für meinen 3D-Drucker

  • Hallo Kai,


    das ist doch kein Problem !


    Wir sind alle nur Menschen, und bei den vielen Werten im Datenblatt kann jedem ganz schnell ein Fehler passieren.

    Deswegen ist es immer gut, wenn mehrere Köpfe drüber schauen ;)

  • Hallo zusammen,


    leider muss ich mich korrigieren und bei Nicole abbitte leisten. Ich habe zu wenig nachgedacht und in #10 Quatsch geschrieben, was den Transistor BC517 betrifft.


    Ich habe einfach die Gesamtleistung der gemessenen Werte berechnet und diese mit der zugelassenen maximalen Verlustleistung verglichen. Das ist natürlich falsch, weil die Verlustleistung vom Arbeitspunkt des Transistors abhängt. Nach dem Arbeitspunkt richtet sich der differentielle Ausgangswiderstand des Transistors, aus dem sich wiederum die Verlustleistung ergibt. Messbar an der Kollektor-Emitter Spannung UCE.


    Bei dem angesprochenen Transistor liegt die Kollektor-Emitter Spannung bei ca. 1V wenn der Kollektor-Emitter Strom (ICE) 500mA und der Basisstrom (IB) 100µA beträgt, was demnach eine Verlustleistung von 500mW bedeutet. Mit 75mA für den Lüfter liegt man noch weit darunter.


    Von daher würde auch der Transistor leistungsmäßig nicht überlastet und hätte auch noch einige Luft nach oben.


    Danke an Pius für den Hinweis.


    Außerdem hatte ich bei meiner Aussage, ein ATtiny würde reichen, nicht die Verwendung eines Displays berücksichtigt. Mit einem ATtiny 84 würden die Pins vielleicht ausreichen aber der Speicherplatz dürfte zu knapp bemessen sein.

  • Danke euch für die Antworten.


    Ich habe mir jetzt mal den MOS-FET aus dem Video bestellt.


    Warum das ESP: Ganz einfach, ich kenne Python. Daher ist es für mich einfacher, wenn ich mit Micropython anfangen kann. Das das ESP etwas überdimensioniert ist, ist mir klar.


    Ich mach dann mal mit dem Display weiter...


    Gruss Roland

  • Scheinbar ja. Ich hatte mir den Link nicht angeschaut. Im Grunde ist das ja schon die Komplettbauanleitung. Ich würde auch keinen ESP für diese Aufgabe nehmen. Ein Attiny85 oder 84 würde reichen. Aber natürlich ist die Entwicklung mit einem Dev-Board einfacher, weil man keinen Programmer basteln oder kaufen muss.


    Mit den 3,3 Volt Spannung des ESP könnte es für die MOS-FET Steuerung am Gate evtl. etwas knapp werden. Muss man ausprobieren. Aber das Thema hatten wir ja schon in aller Breite.


    Ein ESP würde sich vielleicht dann als praktisch erweisen, wenn man den Lüfter per WLAN abfragen oder steuern will.


    Wie ich gerade gesehen habe, ist in dem Datenblatt die maximale Leistungsaufnahme des Lüfters mit 840mW angegeben.

    Also auf jeden Fall zu viel für den BC517.

  • Der würde Dir um die Ohren fliegen. Der verträgt maximal 625mW (PD). Bei einem Maximalstrom von 75mA und 12V Spannung hast Du aber schon eine Leistung von 900mW.


    Wenn man irgendwann vielleicht mal einen größeren Lüfter anschließen will, sollte man auch noch eine Reserve nach oben haben, damit man nicht alles neu zusammenstuppeln (PCB) muss.


    Ich würde auf jeden Fall einen MOS-FET für diese Aufgabe nehmen. Der in den von mir in #6 geposteten Videos wäre wohl schon eine brauchbare Wahl. Es ist glaube ich ein IRLZ44. Den bringt man mit einem Lüfter sicher nicht an seine Grenzen.

    Er sollte auch schnell genug zu schalten sein. Allerdings habe ich das nicht ganz genau im Kopf aber die Datenblätter sind ja frei verfügbar.

  • Ich würde nicht sagen das Du Mist gekauft hast.

    Mit der Zeit wirst Du bestimmt mal ein Projekt haben wo Du das ein oder andere Teil nutzen kannst.


    Mann hat eigentlich immer zu wenig Bauteile :)


    Für so wenig Leistung kannst Du normal auch einen Transistor nutzen.

  • Hallo KaiR


    Danke für die Antwort.


    Du hast geantwortet während ich die Antwort für Nicole getippt habe und bestätigst auch schon meine Vermutung: Ich habe Mist gekauft... ;(^^


    Dann werde ich mal schauen, dass ich was anständiges besorgen kann, dann klappt es hoffentlich bei meinen Versuchen.


    Was ich mit der Glättung der Spannung meinte, ist das was René in seinem Grundlagen-Traning (irgendwo bei der H-Brücke) gemeint hat. Aber wenn ich das Video von Nicole richtig interpretiere, ist dies gar nicht nötig.

    Ich kann also mit PWM direkt den Mosfet ansteuern und damit die Drehgeschwindikeit des Lüfters steuern, oder?


    Die beiden Stromkreise wollte ich mit einem Wandler erzeugen. Also 12 V Netzteil, dass ich dann auf die 5V? von USB runterregle. Aber soweit bin ich noch gar nicht. Aktuell mache ich dies über ein Labornetzteil.


    Jedenfalls danke für die Antworten, ich bin zumindest einen Schritt weiter.


    Gruss Roland

  • Hallo Nicole

    Danke für deine schnelle Antwort.


    Das Video hilft mir schon mal weiter, danke.


    Ob ein oder zwei Lüfter, da habe ich mich an den gekauften "Hauben" orientiert. Diese haben auch nur ein Lüfter mit einem Filter (Den Filter gab es sogar als Verbrauchsteil, den ich mir bestellt habe). Die Grösse der Haube ergibt sich. Wird ca. 50 x 50 x 30 cm sein.


    Das Poti habe ich bereits (auf dem Breadboard) installiert und dieses gibt bereits Rückmeldung an das ESP32 (aktuell noch einen Wert zwischen 0 und ca. 4000, aber die Skalierung ist ja im Code noch einstellbar).


    Als Temperatursensor, habe ich mir einen DHT22 besorgt. Auch dieser gibt bereits Rückmeldung an das ESP.


    Und ja, es wird auch noch ein Display angesteuert. Dies ist noch nicht umgesetzt, aber die Hardware ist bereits vorhanden. (FireBeetle ESP32-E, LCD Display, 1.54" angesteuert über die GDI-Schnittstelle)


    Beim Lüfter, handelt es sich um einen Noctua NF-A8 FLX, den ich noch rumliegen hatte.

    pasted-from-clipboard.png


    Was mir nicht einleuchtet ist, die Auswahl des richtigen Mosfets. Ich vermute, dass ich da Mist gekauft habe (Liste meiner Transistoren findest du im ersten Beitrag). Die Werte, die im Video erwähnt werden, finde ich da nicht. Das Naming ist auch komplett anders.


    Könntest du dir mal das Datenblatt anschauen? Ich denke, da bin ich auf dem Holzweg und muss wohl noch etwas gescheiteres bestellen, oder?


    Gruss Roland

  • Da geht ja einiges durcheinander.


    Eine durchgehende Linie am Oszilloskop ist Gleichstrom einer bestimmten Spannung. PWM (Pulsweitenmodulation) ist ein Rechtecksignal. Mit einem Dutycycle von 100%, sieht es aus wie eine durchgehende Linie (im Prinzip wie Gleichstrom). Aber ein PWM-Signal kann man nicht einfach mit einem Widerstand und einem Kondensator erzeugen.


    Außerdem wäre das immer volle Pulle. Um die Geschwindigkeit oder Schaltzyklen regeln zu können, musst du mit einem variablen Dutycycle arbeiten.


    Die Bauteile die du dort aufgeführt hast, sind keine MOS-FETs, sondern größtenteils (Fest-)Spannungsregler. Beim L7805 wird beispielsweise eine Eingangsspannung (Input) von maximal 35V in eine Ausgangsspannung von fest 5V (Output) transferiert. GND ist der gemeinsame Groundanschluss. Bei den anderen, äquivalent zum bsp. L7812 -> max. 35V Eingangsspannung und 12V Ausgangsspannung. Datenblätter dazu sind schnell „ergoogelt“. Einfach die Nummer als Suchbegriff eingeben.


    Da wird aber so rein gar nichts mit an- oder ausgeschaltet.


    Für den ESP und den Lüfter wirst du zwei Stromkreise benötigen. 3,3V für den ESP und 12V für den Lüfter. Evtl. brauchst du auch noch einen Levelconverter um das PWM Signal, welches du mit dem ESP erzeugen wirst auf die erforderliche Spannung für den Lüfter anheben zu können.


    Ich habe mal ein ähnliches Projekt gemacht: PWM Lüftersteuerung Teil I


    Das passt zwar nicht so ganz zu dem, was Du beschrieben hast, aber es werden ein paar Grundlagen beleuchtet. Im Prinzip müsstest Du es aber auch für eine Gehäuselüftung verwenden können.

  • Hallo Roland,


    weißt Du schon wie groß dein Gehäuse für den Drucker werden soll ?

    1 Lüfter kommt mir etwas wenig vor, wenn das Gehäuse etwas größer ist denke ich wird 1 Lüfter nicht ausreichen.

    Aber hierzu gibt es bestimmt eine Formel mit der Du das Volumen genau berechnen kann.


    Du möchtest den Lüfter ja über PWM steuern, somit sehe ich kein Problem das der Lüfter bei richtiger Temperatur die Geschwindigkeit verringert.

    Welche Temperatur Sensoren wolltest Du nutzen ?


    Und woher weißt Du wie das Poti eingestellt ist ?

    Nutzt Du zusätzlich noch ein Display um die Werte zu sehen ?


    Wie genau hast Du den Strom von 50-75 mA gemessen ?

    Bzw. welche Werte stehen im Datenblatt von deinem Lüfter ?


    Habe hier ein Video gefunden das dir vielleicht weiter helfen könnte.

    Lüfter Steuerung


    Viele Grüße

    Nicole

  • Hallo Hobbyelektroniker und Hobbyelektornikerinnen

    Mein Name ist Roland und ich wende mich an euch, da ich Hilfe brauche (ist wohl doch schwieriger als gedacht, oder ich bin einfach zu doof... :))


    Zu mir (nur damit ihr wisst, auf welchem Stand ich bin):

    Ich bin ein Schreiner, der auf Umwegen beruflich in der IT gelandet ist. Also: Programmieren --> kein Problem, Elektronik --> blutiger Anfänger!


    Zu meinem Projekt (Endziel):

    Ich habe einen 3D-Drucker, den ich einkleiden (verschalen) will. Damit dies gelingt, muss die Hülle, kontrolliert belüftet werden (ja, solche Hüllen kann man kaufen, aber wo bleibt den der Spass und der Lerneffekt!)


    Die Lüftersteuerung möchte ich mit einem ESP32 realisieren. Diese soll die Innentemperatur messen und darauf reagieren.

    Dazu habe ich ein Poti, mit der die Zieltemperatur eingestellt werden kann. Wenn diese erreicht wird, soll der Lüfter auf der kleinsten Stufe anlaufen. Wenn die Temperatur weiter steigt, soll der Lüfter immer schneller drehen, bis diese wieder sinkt...usw.


    Aktuell bin ich dabei, die nötige Steuerung auf dem Breadboard zusammenszustellen.


    Nun zu meinem Problem, das mir Kopfschmerzen bereitet:

    Ich habe mir nun Startersets der wichtigsten Bauteile gekauft (Blindkauf, in der Hoffnung das das richtige Bauteil vorhanden ist).


    Bei der Schaltung für den Lüfter, stehe ich nun an. Besonders bei der Berechnung der richtigen Bauteile.


    Ausgangslage:

    - ESP32 gibt eine Spannung von 3.3V die ich mithilfe von PWM runterregeln will.

    - Der Lüfter ist ein 12 V, mit 3 Pins. Dieser soll über einen Mosfet angesteuert werden. Bei voller Drehgeschiwindikteit habe ich einen Strom von ca. 50-75 mA gemessen.


    Fragen:

    - PWM: Was für einen Wiederstand und Kondensator muss ich verwenden damit ich auf dem Oszilloskop eine durchgehende Line erreiche? Wie kann ich das berechnen?

    - Mosfet:

    - In meinem Starterset sind folgende Mosfets enthalten: L7805CV, L7806CV, L7808CV, L7809CV, L7810CV, L7812CV, L7815CV, L7818CV, L7824CV, LM317T

    - Ich habe nun den L7812CV gewählt, da 12 V. Ist das richtig und auf welche Werte muss ich noch achten?

    - Bei den Datenblättern dieser Transistoren werden die Pins mit "Output", "Ground" und "Input" bezeichnet. Wo muss ich jetzt was anschliessen, resp. welcher Anschluss ist nun z.B. Source (Bezeichnungen wie in Videotutorial)


    Wie ihr sehen könnt, fehlen mir eindeutig die Grundlagen. Ich habe nun schon Stunden lang nachgelesen, aber irgendwie schnall ich das einfach nicht. Evtl. kann ja jemand von euch den "Knopf" in meinem Hirn lösen.


    Sorry für meine Anfänger-Fragen und Danke schon mal...

    Gruss Roland