Οδήγηση και ρύθμιση στροφών 12V ανεμιστήρων απο 24V

[dant3]

Καλημέρα,

Στο 3D Printer έχω 2 5015 ανεμιστηρες για τη ψυξη στο hotend. Το τροφοδοτικο ειναι 24V. Το θεμα ειναι πως αξιολογους 24V 5015 δε βρισκεις σε λογικη τιμη (μονο εξωτερικο εχω βρει με καλα specs αλλα θα μου βγουν 50Ε οι 2), οποτε σκεφτομαι να βαλω 5015 12βολτο οπου υπαρχουν εδω Ελλαδα καλες και οικονομικες λυσεις. Πχ αυτος
https://grobotronics.com/cooling-blower-fan-5015-12v-maglev.html
Πως μπορω να συνδεσω αλλα και να ρυθμιζω τις στροφες τους απο 24V;
1) Να βαλω εναν διαιρετη τασης
2) Να συνδεσω τους ανεμιστηρες σε σειρα
3)Διαβασα και για λυση με mosfet (https://www.eevblog.com/forum/beginners/powering-a-regulated-12v-fan-with-a-24v-pwm-power-supply-help-please-)/)ομως δε καταλαβα πως ακριβως

Ποια απο τις 3 λυσεις θα δουλεψει; Ουσιαστικα θελω να ρυθμιζω πχ ,50% τις στροφες οπου θα δινει η μητρικη 12V αλλα ο ανεμιστηρας να παιρνει 6. Στο 100% να δινει η μητρικη 24 και ο ανεμιστηρας 12 κοκ.
Δεν ειναι PWM οι ανεμιστηρες αυτοι, η ρυθμιση στροφων γινεται απλα με τη ταση.

[Panoss]

Δεν υπάρχουν ανεμιστήρες PWM.
Η καλύτερη λύση είναι να το τροφοδήσεις με ένα controller που βγάζει τάση PWM.
Ψάξε για "PWM controller for fan".

[nkarama]

Κράτα το 12V τροφοδοτικό (ή πάρε ένα απο τα πολλά step down modules για να σου δώσει 12V).
Παρε και ένα απο τα MOSFET που βάζουμε συνήθως στο "κρεβάτι". Λογικά αντέχουν τάση 24V Vgs.
Συνδέεις την είσοδο του Mοsfet "DC in" με τα 12V. Την έξοδό του "heatbed" με τον ανεμιστήρα και το "control" με την έξοδο της μητρικής.

Επειδή μερικά MOSFET έχουν optocoupler μπορεί να μην αντέχει 24V στην είσοδο του control (εχει αντίσταση περιορισμού ρεύματος για το led του oprocoupler και μπορεί να μην είναι υπολογισμένη για τα 24V) θα μπορούσες να φτιάξεις και εσύ ένα κύκλωμα πολύ απλά... https://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_7.html

[elektronio]

οι 2 5015 στα 24V που έχεις λειτουργούν (αυτή τη στιγμή πριν τους αλλάξεις) με ρυθμιζόμενες στροφές;
Αν απλά λειτουργούν ΟΝ /ΟFF, θέλεις ένα DC-DC converter για να κατεβάσεις την τάση από τα 24 στα 12.
Αν έρχεται στον ανεμιστήρα σήμα PWM από την μητρική τότε γίνεται πιο περίπλοκο.
Αν από την μητρική έρχεται μόνο τάση 24V και εσύ θέλεις να ρυθμίζεις τις στροφές με ποτενσιόμετρο τότε θέλεις το DC-DC converter για να κατεβάσεις την τάση στα 12 και μετά ένα PWM controller για να ρυθμίσεις τις στροφές.

Υπόψη ότι το PWM (pulse width modulation) σημαίνει ότι η τάση που παίρνει ο ανεμιστήρας παραμένει η ίδια (τα 24V) και αλλάζει ο χρόνος που τροφοδοτείται με τάση ο ανεμιστήρας, π.χ. όταν ο παλμός είναι 50% αυτό σημαίνει 50% ΟΝ και 50% OFF οπότε ο ανεμιστήρας παίρνει τάση για τον μισό χρόνο κατά την διάρκεια της λειτουργίας του, απλά αυτό το ανοιγόκλειμα γίνεται πολλές φορές το δευτερόλεπτο και το αποτέλεσμα είναι ο ανεμιστήρας (ή ο κινητήρας γενικότερα) να λειτουργεί στις μισές στροφές. Αλλάζοντας το ποσοστό ΟΝ/ΟFF αλλάζουν αντίστοιχα και οι στροφές. Με αυτόν τον τρόπο μπορεί ο ανεμιστήρας να λειτουργήσει και με χαμηλές στροφές π.χ. στο 30% ενώ αντίστοιχα με 4V (αν απλά ρυθμίζεις την τάση) δεν θα γυρνούσε καθόλου. Η αλλαγή στροφών με ρύθμιση τάσης λειτουργεί για μια μικρή περιοχή κοντά στην ονομαστική τάση. Επειδή με το PWM πέφτει ανάλογα και η ροπή του ανεμιστήρα υπάρχει κάποιο όριο προς τα κάτω που δεν μπορεί να εκκινήσει. Από το κάτω όριο έως τις πλήρεις στροφές μπορείς να έχεις μια ομαλή ρύθμιση στροφών με PWM.

[nkarama]

Για να βοηθήσω και τους υπόλοιπους που δεν έχουν υπόψιν τους, οι 5015 συνήθως χρησιμοποιούνται για την ψύξη του πλαστικού που εκτυπώνετε (part cooling fan) και είναι ρυθμιζόμενοι από την πλακέτα ελέγχου χρησιμοποιώντας PWM. Οπότε αυτό που ζητείτε εδώ είναι το PWM των 24v να γίνει pwm των 12. Οπως λέμε και στο #3 ενα mosfet χρειάζεται όλο και όλο...

[dant3]

Δεν υπάρχουν ανεμιστήρες PWM.
Η καλύτερη λύση είναι να το τροφοδήσεις με ένα controller που βγάζει τάση PWM.
Ψάξε για "PWM controller for fan".

Δεν ειπα πως ειναι οι ανεμιστηρες PWM, αλλα η ρυθμιση τους δεν ειναι PWM.
Οι ανεμιστηρες εχουν μονο 2 καλωδια, τα της τροφοδοσιας, οποτε δε νομιζω να ειναι PWM.


Κράτα το 12V τροφοδοτικό (ή πάρε ένα απο τα πολλά step down modules για να σου δώσει 12V).
Παρε και ένα απο τα MOSFET που βάζουμε συνήθως στο "κρεβάτι". Λογικά αντέχουν τάση 24V Vgs.
Συνδέεις την είσοδο του Mοsfet "DC in" με τα 12V. Την έξοδό του "heatbed" με τον ανεμιστήρα και το "control" με την έξοδο της μητρικής.

Επειδή μερικά MOSFET έχουν optocoupler μπορεί να μην αντέχει 24V στην είσοδο του control (εχει αντίσταση περιορισμού ρεύματος για το led του oprocoupler και μπορεί να μην είναι υπολογισμένη για τα 24V) θα μπορούσες να φτιάξεις και εσύ ένα κύκλωμα πολύ απλά... https://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_7.html
Αρα αυτο που μου αναφερεις ειναι η λυση 3 που ανεφερα.Θα μελετησω το λινκ.


DC-DC δε με καλυπτει καθως δε θα μπορω να ρυθμισω στροφες.Επισης Fan Controller δεν εχει νοημα καθως θελω να ρυθμιζεται η ταχυτητα αυτοματα, οχι να το κανω εγω χειροκινητα.

[selectronic]

...Δεν υπάρχουν ανεμιστήρες PWM...

Πάνο οι 12V ανεμιστήρες στα PC εδώ και πάρα πολλά χρόνια είναι με PWM, έχουν 4 καλώδια που είναι +12V, GND, PWM σήμα (είσοδος) και Tacho σήμα (έξοδος).
Σημαντικό σε αυτή τη περίπτωση είναι ότι ενώ ο ανεμιστήρας είναι "δωδεκάβολτος", το σήμα PWM που παίρνουν είναι 5V, 21-28KHz στα τελευταία specs που γνωρίζω εγώ (δεν ξέρω τώρα τελευταία με τους RGB αν έχει αλλάξει κάτι).
Οπότε θεωρητικά αν είχε 3/4pin PWM ανεμιστήρες και ο 3D printer βγάζει σήμα PWM όπως η μητρικές των PC/GPUs/κτλ, ίσως θα μπορούσε να ελένξει κανονικά 12V ή 24V ανεμιστήρες με το ίδιο 5V PWM σήμα, αν και δεν το έχω δοκιμάσει και δεν ξέρω αν οι 24V PWM ανεμιστήρες λειτουργούν πάλι με 5V PWM σήμα...

https://i.imgur.com/JjRdWAK.jpg



...Ουσιαστικα θελω να ρυθμιζω πχ ,50% τις στροφες οπου θα δινει η μητρικη 12V αλλα ο ανεμιστηρας να παιρνει 6. Στο 100% να δινει η μητρικη 24 και ο ανεμιστηρας 12 κοκ.
Δεν ειναι PWM οι ανεμιστηρες αυτοι, η ρυθμιση στροφων γινεται απλα με τη ταση.

Ο 3D printer τι έξοδο βγάζει για τους ανεμιστήρες, δύο καλώδια με τάση πχ 5-12V, βγάζει PWM σήμα με στάθμη 12V και ελένχει τις στροφές ανάλογα το duty cycle, ή έχει τρία καλώδια +12V/GND/PWM?

[aris285]

συνδεσε τους σε σειρα και καθαρισες. Απλα πραματα.

[selectronic]

Τώρα που έψαξα για "12V fan on 24V" στο Google βρήκα ότι αυτό είναι κοινό θέμα με 24βολτούς 3D printers και αυτό με το MOSFET (+ opto γιατί το όριο της Vgs είναι σχεδόν πάντα ±20V) που ανέφερε ο nkarama είναι το πιο απλό που κάνουν όταν η πλακέτα του εκτυπωτή βγάζει 0-24V PWM σήμα. Απλά θα πρέπει το opto να δουλεύει στα 10-20KHz γιατί διάβασα ότι κάποιος είχε θέμα με PC817 και όταν το άλλαξε με 6Ν135 του δούλεψε σωστά το κύκλωμα (~15ΚΗζ συχνότητα).

Κάτι σαν το παρακάτω είναι απλό και εύκολο, απλά βάλε και μία 470-680Ω αντίσταση σε σειρά με την Πύλη του MOSFET για να μην κάψεις το opto από υπερβολικό ρεύμα.
Επίσης αν τα 20-30mA του εσωτερικού τρανζίστορ του opto δεν είναι αρκετά για κάποιο λόγο (δεν βγάζει σωστό τετράγωνο στην έξοδο προς τον ανεμιστήρα), μπορείς να βάλεις ένα μικρό Darlington BJT για να ανεβάσεις το ρεύμα Πύλης στα εκατοντάδες mA.

http://diglo.altervista.org/blog/?p=1078

https://i.imgur.com/1sM36r2.png

[dant3]

Πάνο οι 12V ανεμιστήρες στα PC εδώ και πάρα πολλά χρόνια είναι με PWM, έχουν 4 καλώδια που είναι +12V, GND, PWM σήμα (είσοδος) και Tacho σήμα (έξοδος).
Σημαντικό σε αυτή τη περίπτωση είναι ότι ενώ ο ανεμιστήρας είναι "δωδεκάβολτος", το σήμα PWM που παίρνουν είναι 5V, 21-28KHz στα τελευταία specs που γνωρίζω εγώ (δεν ξέρω τώρα τελευταία με τους RGB αν έχει αλλάξει κάτι).
Οπότε θεωρητικά αν είχε 3/4pin PWM ανεμιστήρες και ο 3D printer βγάζει σήμα PWM όπως η μητρικές των PC/GPUs/κτλ, ίσως θα μπορούσε να ελένξει κανονικά 12V ή 24V ανεμιστήρες με το ίδιο 5V PWM σήμα, αν και δεν το έχω δοκιμάσει και δεν ξέρω αν οι 24V PWM ανεμιστήρες λειτουργούν πάλι με 5V PWM σήμα...

https://i.imgur.com/JjRdWAK.jpg
Ο 3D printer τι έξοδο βγάζει για τους ανεμιστήρες, δύο καλώδια με τάση πχ 5-12V, βγάζει PWM σήμα με στάθμη 12V και ελένχει τις στροφές ανάλογα το duty cycle, ή έχει τρία καλώδια +12V/GND/PWM?

Η μητρικη του εκτυπωτη εχει εξοδο 2 καλωδια για τον ανεμιστηρα. Εκατσα λιγακι και βρηκα πως γινεται PWM και με 2 καλωδια, αρα λογικα ειναι PWM ετσι, καθως φανταζομαι πως αλλιως δε θα γινοταν να τρεχουν σε χαμηλες στροφες. Βεβαια θα μετρησω με πολυμετρο να σιγουρευτω ,βλεποντας αν ειναι σταθερα 12V η εξοδος ,με οσες στροφες και να εχω ρυθμισει.


συνδεσε τους σε σειρα και καθαρισες. Απλα πραματα. Το σκεφτομαι σοβαρα. Φανταζομαι αν ειναι και PWM τοτε θα ρυθμιζονται ταυτοχρονα απροβληματιστα.


Τώρα που έψαξα για "12V fan on 24V" στο Google βρήκα ότι αυτό είναι κοινό θέμα με 24βολτούς 3D printers και αυτό με το MOSFET (+ opto γιατί το όριο της Vgs είναι σχεδόν πάντα ±20V) που ανέφερε ο nkarama είναι το πιο απλό που κάνουν όταν η πλακέτα του εκτυπωτή βγάζει 0-24V PWM σήμα. Απλά θα πρέπει το opto να δουλεύει στα 10-20KHz γιατί διάβασα ότι κάποιος είχε θέμα με PC817 και όταν το άλλαξε με 6Ν135 του δούλεψε σωστά το κύκλωμα (~15ΚΗζ συχνότητα).

Κάτι σαν το παρακάτω είναι απλό και εύκολο, απλά βάλε και μία 470-680Ω αντίσταση σε σειρά με την Πύλη του MOSFET για να μην κάψεις το opto από υπερβολικό ρεύμα.
Επίσης αν τα 20-30mA του εσωτερικού τρανζίστορ του opto δεν είναι αρκετά για κάποιο λόγο (δεν βγάζει σωστό τετράγωνο στην έξοδο προς τον ανεμιστήρα), μπορείς να βάλεις ένα μικρό Darlington BJT για να ανεβάσεις το ρεύμα Πύλης στα εκατοντάδες mA.

http://diglo.altervista.org/blog/?p=1078

https://i.imgur.com/1sM36r2.png
Ευχαριστώ. Θα ριξω μια ματια και σε αυτη τη λυση.

[aris285]

Η μητρικη του εκτυπωτη εχει εξοδο 2 καλωδια για τον ανεμιστηρα. Εκατσα λιγακι και βρηκα πως γινεται PWM και με 2 καλωδια, αρα λογικα ειναι PWM ετσι, καθως φανταζομαι πως αλλιως δε θα γινοταν να τρεχουν σε χαμηλες στροφες. Βεβαια θα μετρησω με πολυμετρο να σιγουρευτω ,βλεποντας αν ειναι σταθερα 12V η εξοδος ,με οσες στροφες και να εχω ρυθμισει.

Το σκεφτομαι σοβαρα. Φανταζομαι αν ειναι και PWM τοτε θα ρυθμιζονται ταυτοχρονα απροβληματιστα.

PWM ειναι σηγουρα.

[nkarama]

Η μητρικη του εκτυπωτη εχει εξοδο 2 καλωδια για τον ανεμιστηρα. Εκατσα λιγακι και βρηκα πως γινεται PWM και με 2 καλωδια, αρα λογικα ειναι PWM ετσι, καθως φανταζομαι πως αλλιως δε θα γινοταν να τρεχουν σε χαμηλες στροφες. Βεβαια θα μετρησω με πολυμετρο να σιγουρευτω ,βλεποντας αν ειναι σταθερα 12V η εξοδος ,με οσες στροφες και να εχω ρυθμισει.


Μα στα λένε, αλλά δεν ακούς... :confused1:

Τι θα μετρήσεις με πολύμετρο? το πολύμετρο θα σου δείξει την μέση τιμή. Δεν μπορείς να κάνεις τέτοια μέτρηση με πολύμετρο. Αν είχες παλμογράφο θα το έβλεπες και μόνος σου.

Εννοείτε ότι η έξοδος της μητρικής είναι PWM. Δεν θα εφεύρει κανείς τον κύκλο ξανά. Απο την ταπεινή RAMPS μέχρι και τις OCTOPUS αλλά και όλες οι μητρικές PWM θα βγάλουν για να ελέγξουν τους ανεμιστήρες. Δεν ξέρω αν υποστηρίζει κάποια πρόσφατη ανεμιστήρες με 4 καλώδια (που τον ελεγκτή PWM τον έχουν ενσωματωμένο).

Οπότε είτε πας στους δύο σε σειρά (μιας και έχεις 2 είναι πολύ βολικό και το FET της μητρικής νομίζω άνετα το αντέχει) είτε πας σε κύκλωμα σαν και αυτό που έδειξε ο Γιάννης (και πρακτικά για να μην φτιάχνεις, σου περιγράφω πως θα το κάνεις με έτοιμες πλακέτες που κυκλοφορούν, στο 3). DC step down θα χρειαστείς γιατι κάπως πρέπει να δημιουργήσεις τα 12V.

[klik]

βαλε και μία 470-680Ω αντίσταση σε σειρά με την Πύλη του MOSFET για να μην κάψεις το opto από υπερβολικό ρεύμα.
Επίσης αν τα 20-30mA του εσωτερικού τρανζίστορ του opto δεν είναι αρκετά για κάποιο λόγο (δεν βγάζει σωστό τετράγωνο στην έξοδο προς τον ανεμιστήρα),
Στα fet????
Μονο χωρητικότητα εχεις στο gate.

[selectronic]

Στα fet????
Μονο χωρητικότητα εχεις στο gate.

Η αλήθεια είναι ότι δεν έχω καθόλου πείρα σε οδήγηση MOSFET, αλλά απ' όσο ξέρω όταν τα δουλεύεις παλμικά σε "μεγάλες" συχνότητες ακριβώς λόγο της χωρητικότητας της Πύλης (Miller Effect) τραβάνε χρειάζεται μεγάλο (στιγμιαίο) ρεύμα στο turn-on και επίσης θες και μεγάλο ρεύμα για να "ξε-φορτίσεις" την Πύλη στο turn-off, γι' αυτό και βάζεις "MOSFET Drivers" ICs που έχουν έξοδο totem pole (https://www.researchgate.net/profile/Dimosthenis-Peftitsis/publication/287806102/figure/fig1/AS:655145360711697@1533210234906/Schematic-diagram-of-the-totem-pole-gate-driver-for-normally-ON-SiC-JFETs.png) και μπορούν να "φορτίσουν/ξεφορτίσουν" την Πύλη με κάποια Αμπέρ, πχ το IR2110 (https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IR2110-DataSheet-v01_00-EN.pdf?fileId=5546d462533600a4015355c80333167e) είναι "2Α" και το UCC37322/1 (https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc27321.pdf?ts=1678230023412&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252F) είναι 9Α!
Γι' αυτό επίσης το να οδηγείς την Πύλη μέσω Gate Transformer (https://www.coilcraft.com/en-us/edu/series/a-guide-to-gate-drive-transformers/) (όταν το MOSFET δουλεύει με μεγάλη τάση) έχει το μειονέκτημα ότι δεν έχεις στην Πύλη "τέλειο τετράγωνο" και αντί για τέλειες 90° γωνίες έχεις ελαφριές καμπύλες οπότε το MOSFET περνάει κάποιο χρόνο στην γραμμική περιοχή (αντί είτε 100% ΟΝ ή 100% OFF) και ανεβάζει θερμοκρασία (http://www.richieburnett.co.uk/temp/gdt/gdt2.html).

Γι' αυτό και είπα ότι ίσως/αν υπάρχει θέμα με την οδήγηση <1Α fans, πολύ πιθανόν λόγο της χαμηλής σχετικά συχνότητας και του μικρού φορτίου να μην υπάρχει θέμα, αλλά μου πέρασε και από το μυαλό (λανθασμένα?) ότι αν η Πύλη του MOSFET τραβάει πχ 1Α κατά την λειτουργία του κυκλώματος, μπορεί να καεί το εσωτερικό τρανζίστορ του opto. Πολύ πιθανόν το στιγμιαίο ρεύμα Πύλης να είναι πολύ χαμηλότερο και μην να υπάρχει κανένα απολύτως πρόβλημα, απλά μου πέρασε από το μυαλό η πιθανότητα και το έγραψα... :/

Απ' ότι φαίνεται ο nkarama ξέρει ακριβώς το θέμα και έδωσε την σωστή λύση από το 2ο ποστ.

[FILMAN]

Τα drivers δίνουν μεγάλο ρεύμα ακριβώς για να φορτίζουν - εκφορτίζουν πολύ γρήγορα την Cgs, αν το driver δίνει πολύ μικρό ρεύμα το αποτέλεσμα θα είναι, όχι να καεί το driver, αλλά το MOSFET να μεταβαίνει, από την αγωγιμότητα στην αποκοπή και αντίστροφα, πολύ αργά.