Grundlegende 12-V-Step-Start-Schaltung für Kfz-Lüfter: Fehlerbehebung

Um es kurz und bündig zu halten, wollte ich eine Schaltung / einen Controller bauen, um den Einschaltstrom eines großen, leistungsstarken Lüfters für meinen Rennwagen zu verringern. Ich wollte im Idealfall nur etwas, das die Amps nicht spitzen lässt, wenn sich die Lüfter von einem toten Anschlag einschalten, und sich dann auf ihren stationären Strom einpendelt. Der Lüfter ist groß und soll Spitzen von bis zu 80 Ampere haben, bevor er sich auf seinen Dauerstrom von etwa 30 Ampere einpendelt. Der Lüfter hat auch zwei Geschwindigkeiten, indem er eine von zwei Spulen antreibt, die eine gemeinsame Masse teilen. (3-Draht-Lüftermotor).

Ein sehr erfahrener und talentierter EE in meinem Autoforum hat mich darauf hingewiesen, eine einfache Stufenstartschaltung zu verwenden, um den Anlaufstrom zu begrenzen, damit die Lüfter eine anständige Betriebsgeschwindigkeit erreichen können, und dann einige Sekunden später den vollen Strom für den vollen Lüfter zuzulassen Geschwindigkeit. Wir haben hin und her gearbeitet und sind zu folgender Schaltung gekommen:

Beachten Sie, dass es für jede Lüftergeschwindigkeit zwei verschiedene diskrete Schaltkreise gibt. Das Hauptrelais wird von einer geschalteten 12-V-Quelle gespeist, sodass die Lüfter nur arbeiten, wenn die Zündung des Fahrzeugs eingeschaltet ist, und Relais 2 (niedrige Geschwindigkeit) oder Relais 4 (hohe Geschwindigkeit) wird durch den ECU-Erdungsstift 86 des Fahrzeugs an beiden Relais aktiviert. Ein einfacher Ein-Ein-Schalter wird verwendet, um auszuwählen, welches Relais das ECU erdet und aktiviert, wodurch die Geschwindigkeit ausgewählt wird.

Ich habe es gerade heute Abend beendet und nach dem Testen habe ich ein paar Probleme. Die großen Leistungswiderstände begrenzen den Anlaufstrom des Lüfters perfekt, aber Relais 3/5 schaltet nie wie geplant nach einigen Sekunden ein, um die Leistungswiderstände kurzzuschließen und vollen Strom zu liefern.

Fällt irgendetwas im Diagramm oben auf? Ich habe meine Verkabelung dreimal überprüft, und alles scheint korrekt zu sein. Auch die Polarität und Pinbelegung aller Komponenten scheinen korrekt zu sein. HINWEIS: ICH BIN KEIN ELEKTROTECHNIKER. Ich bin ein Maschinenbauingenieur, der sich mit 12-V-Autoelektronik sehr gut auskennt, aber dies ist eine meiner ersten Erkundungen mit einer kleinen Schaltung. Obwohl ich sicher bin, dass diese Schaltung für viele von Ihnen trivial ist, kenne ich nicht die Einzelheiten, wie dieser Transistor funktioniert oder richtig funktionieren sollte, damit sich das System so verhält, wie ich es möchte.

Nach meinen anfänglichen Beobachtungen (konzentrieren wir uns einfach auf die Schaltung mit niedriger Geschwindigkeit oben im Diagramm) baut die Spannung an der Basis des Transistors, wenn ich die Schaltung mit Strom speise, über etwa 2 Sekunden eine Spannung von 0 V auf 0,465 V auf. Der Kollektor des Transistors scheint ab dem Moment, in dem der Stromkreis mit Strom versorgt wird, immer 8,8-9 V an sich zu haben, und bleibt auf dieser Spannung, bis ich den Strom vom Stromkreis entferne.

Von hier aus bin ich mir nicht sicher, wohin ich gehen soll. Könnte es nur ein einfaches Problem des falschen Widerstands an R5 sein oder der Kondensator C1 liefert einen zu geringen Strom, um den Transistor zu schalten? Sollten am Kollektor des Transistors immer diese 8,8-9 V anliegen, oder ist das ein Problem? Das Relais (Nr. 3) hat möglicherweise nicht die erforderliche Spannung, um mit nur 8,8-9 Volt zu aktivieren?