Sehr simple Potentiometer Gleichstromregelung?
Ich möchte mir eine extrem simple Lüftersteuerung bauen. Habe vor 3x 6W Lüfter anzuschließen. Also insgesamt 1,5A, 18W und 8Ohm(kann man nen gleichstrommotorwiderstand mit U/I berechnen? ändert sich der widerstand nicht wenn die Drehzahl sich ändert?)
Wie berechne ich den Spannungsabfall an dem Poti, wenns bspw auf 100Ohm eingestellt ist? Ich würde ja sagen U * 100Ohm / (100Ohm + 8Ohm). Geht das so?
Wenn ich nun den passenden Widerstand des Potis habe, wie wähle ich den richtigen aus, wenn in der offenen Einstellung (~0Ohm) etwa 1,5A fließen?
Die werden immer mit einer Leistung angegeben (z.B. 2W). Bezieht sich das auf die max. Leistung der angeschlossenen Verbraucher oder auf die "Leistung" des Potis?
EDIT: Ok, habe jetzt kapiert, dass (wenn ich zwischen 5V und 12V regeln will) 7V am Poti abfallen müssen. komme von da jetzt dennoch nicht weiter
5 Antworten
Also: Poti Leistung P = I *2 x R , das wäre 1,5A*2 x 10Ohm = 22,5W, dann bleibt es bestimmt heil. Es darf auch mehr Watt haben. Manchmal gibts die als Sonderangebot beim Pollin, Reichelt ...ziemlich dicke Teile. Aber die machen was her!
Aber eben NUR an einer kleinen Stelle des Potis, da verkokelt es dann. Hochrechnen auf das ganze Poti!!!! Und eben das hab ich vorgeschlagen, so macht man das!
Mit einem Poti erreichst du einigermaßen konstante Drehzahl am Lüfter aber keine Regelung. Wenn die Temperatur steigt, wirst du es nicht bemerke und die Kühlleistung ist zu niedrig.
Die besste Löung ist die: Bei Reichelt.de gibt es für unter 3€ den FANCONTROL Regler, das ist eine kleine Platine (fertig aufgebaut) mit Temperaturfühler den du in den ausblasenden Luftstrom legst. Die gelbe +12V Leitung zum Lüfter wird über die Platine geschleift, Masse wird an der großen Lötfläche angeschlossen (alle schwarzen Kabel vom Netzteil sind Masse). Der Lüfter dreht flüsterleise, wenn die Temperatur ansteigt erhöht der Lüfter die Drehzahl. Das ist Regelung.
Es gibt für ca 15 € auch temperaturgeregelte Lüfter, diese haben einen Temperatursensor (die erkennbare kleine Perle), da ist die temperaturabhängige Drehzahlregelung schon eingebaut. Das ist auch eine vortreffliche Lösung.
ich möchte basteln. deshalb habe ich das so deutlich formuliert, dass ich eine potisteuerung möchte.
Wenn du ständig die Temperatur misst und mit Korrektur am Poti reagierst, ist das auch gut.
Eine automatische Regelung, wie ich vorschlage, ist recht langweilig, da alles ohne unser Zutun geregelt abläuft.
Ich möchte mir eine extrem simple Lüftersteuerung bauen. Habe vor 3x 6W Lüfter anzuschließen. Also insgesamt 1,5A, 18W und 8Ohm(kann man nen gleichstrommotorwiderstand mit U/I berechnen?
Nein, denn so ein Lüfter ist halt kein einfacher Widerstand, sondern b esteht aus Elektronik, welche das Drehffeld durch umschalten der Spulen erzeugt, und eben den Spulen - Induktivitäten.
ändert sich der widerstand nicht wenn die Drehzahl sich ändert?)
Ja
Wie berechne ich den Spannungsabfall an dem Poti, wenns bspw auf 100Ohm eingestellt ist? Ich würde ja sagen U * 100Ohm / (100Ohm + 8Ohm). Geht das so?
Nein. Wenn dein Vorwiderstand 1000 Ohm hat, und Verbraucher 8 Ohm, dann teilt sich auch die Spannung im Verhältniys von 1000 zu 8 auf die beiden Widerstände auf, was bedeutet, dein Lüfter dreht unter 100% Garantie nicht
Wenn ich nun den passenden Widerstand des Potis habe, wie wähle ich den richtigen aus, wenn in der offenen Einstellung (~0Ohm) etwa 1,5A fließen?
Offen=0 Ohm? Nehmen wir mal an, dein Verbraucher ist tatsächlich ein ohmscher Widerstand und hat 8 Ohm, jetzt stellst du den Poti auch auf 8 Ohm, dann fällt an dem die Hälfte der Spannung ab. Da aber der Strom duch den dann doppelten Widerstand sich auch halbiert, blieben für den Lüfter 4,5W und ebenso 4,5W für den Widerstand
Die werden immer mit einer Leistung angegeben (z.B. 2W). Bezieht sich das auf die max. Leistung der angeschlossenen Verbraucher oder auf die "Leistung" des Potis?
Es ist die Leistung, die im Widerstand des Potis erzeugt wird. also Strom durch die Schaltung mal Spannungsabfall am Widerstand.
bin jetzt an dem punkt wo ich sagen würde, dass ich ein poti mit ~12Ohm und min. 4,5W brauche. um einen regelbereich von 5-12V zu haben. habe die 8Ohm als ohmschen widerstand genommen.
Wie stark ändert sich der motorwiderstand?
Entweder einen Spannungsregler nehmen und damit eine variable Spannungsquelle aufbauen. Das geht zB mit dem KA278RA05. allerdings bekommst du dann maximal 11.5V an den Lüftern.
Oder du nimmst einen Step Down Converter mit einstellbarer Ausgangsspannung, die solltest du so auf Ebay oder Amazon bekommen.
Oder du nimmst einen IC welcher aus der Analogspannung des Potis ein PWM Signal erzeugen kann, das geht zB mit dem NE555, du kannst da auch nach fertigen Schaltungen suchen. Das geht aber nur wenn die Lüfter auch mit PWM angesteuert werden können.
Deine Idee mit dem Verheizen der Leistung am Poti ist zwar möglich, allerdings sehr Ineffizient und du bräuchtest ein Poti mit mindestens 5W Leistung.
ich weiss dass es bessere alternativen gibt. habe auch schon eine 3-step lüftersteuerung in meinem pc, aber ich will mit nem drehknopf spielen können den ich selber zusammengebastelt hab. mit so transistoren oder so möchte ich nicht basteln.
hast du die 5W aus der Luft gegriffen? Wenn nicht, wie haste das gerechnet?
Wenn wir für den Lüfter eine annähernd konstanten Widerstand von 8Ohm annehmen, dann ist die Leistung am Poti gegen durch:
P = UPoti*I
I = U/(RPoti + RLüfter)
UPoti = U*RPoti/(RPoti + RLüfter)
Einsetzen liefert:
P = U²*RPoti/(Rpoti + RLüfter)² = U² * RPoti/(Rpoti + 8)²
Jetzt suchen wir davon das Maximum also leiten wir die Funktion einmal ab und setzen die Ableitung 0:
P' = U² * 8-RPoti/(RPoti+8)³ = 0
Die Nullstelle liegt offensichtlich beim Wert Rpoti = 8. Genauer immer bei RPoti = RMotor (Das nennt sich Leistungsanpassung und spielt zB auch bei Verstärkern etc. eine Rolle)
Damit ergibt sich PMax zu:
PMax = U² * RMotor/(2*RMotor)² = U²/(4*RMotor)
PMax = 4.5W
Diese Abschätzung stimmt natürlich nur bedingt, weil der Motorwiderstand sich mit der Drehzahl und der angelegten Spannung verändert, liefert aber dennoch einen groben Anhaltspunkt.
Würden sich RPoti und RMotor bei zB 6 Ohm Motorwiderstand schneiden würde das Poti schon 6W verbraten müssen.
Alles in allem ist diese Schaltung also nicht wirklich dafür geeignet. Wenn du selbst etwas machen möchtest dann machs doch gleich richtig und lerne mit ICs und Transistoren um zu gehen.
- U= R· I
- Rpoti=100Ohm
- Rfan=8Ohm
- Rgesamt=108Ohm
- I=Ugesamt/Rgesamt
- Upoti=Rpoti·I=Rpoti·Ugesamt/Rgesamt
- also ja...
- aber heutzutage würde ich lieber n Step-Down-Converter nehmen...
- viele Lüfter haben auch n PWM Eingang...
ok verstanden. wenn ich nun im bereich von 5V - 12V regeln möchte muss am poti 7V abfallen (bei max. Einstellung) stimmts? das wären dann wieviel Ohm? ich verstehe nicht wie ich das mit unbekanntem Strom oder Leistung rechne (ja Strom und Leistung habe ich angegeben aber nur für Nennlast)
Danke
man kann wohl davon ausgehen, dass der Lüfter so eine Art ohmscher Widerstand ist... praktisch ist es eben alles anders...
wenn du x Volt am Lüfter willst, dann brauchst du am Poti Rpoti=(12V-x)/(12V/(Rpoti+8Ohm))... das nach Rpoti aufgelöst: Rpoti=96/x-8 ( https://www.wolframalpha.com/input/?i=solve+for+r:+r%3D(12-x)%2F(12%2F(r%2B8)) )
in deinem Beispiel mit x=5V also Rpoti=11,2Ohm
das Poti müsste also mindestens 4W bis 5W abführen.können... gibt es sowas überhaupt?
da kannst du es simulieren: http://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html
es fließen ja bei den 10Ohm keine 1,5A. die fließen bei nennlast. wenn ich drossel dürfte der strom bei etwa 0,6A liegen und die poti leistung bei roundabout 4,5W