Steuergeschwindigkeit des 12-V-DC-Lüfters mit Thermistor

Als Lernübung versuche ich, einen 12VDC / 0,18A-Computerlüfter mit einem Thermistor zu steuern. Da ich die Schaltung plane (und ich kann mich sicherlich in meinen Berechnungen irren), plane ich eine 12-V-Stromquelle (8 AA-Batterien in Reihe). Ich versuche, einen PN2222-Transistor zu verwenden, um die Geschwindigkeit des Lüfters zu steuern. Nach meinen Berechnungen würde ich 6 mA in die Basis des Transistors benötigen, um die 180 mA zu erhalten, die erforderlich sind, um den Lüfter mit (oder nahezu) voller Drehzahl zu betreiben. Um die Geschwindigkeit von dort aus zu steuern, dh den Strom zur Basis zu klemmen, um den Strom in den Lüfter zu reduzieren, habe ich einen 5-100-K-Thermistor in Reihe mit einem 2-K-Widerstand platziert.

Anschlüsse: Negative Schiene verbunden mit Emitter und 2K-Widerstand, der auch durch Thermistor mit Basis verbunden ist. Der Kollektor ist mit der negativen Seite des Lüfters verbunden. Die positive Schiene ist mit dem positiven Anschluss des Lüfters verbunden.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich glaube, ich habe alle relevanten Informationen aufgenommen, aber wenn ich etwas ausgelassen habe, füge ich gerne weitere hinzu.

Also ich habe das Problem, dass sich der Lüfter gar nicht dreht. Ich habe den Lüfter direkt an die Batteriequelle angeschlossen und der Lüfter dreht sich. Ich habe mit einigen grundlegenden Fehlerbehebungen begonnen, aber festgestellt, dass ich 0 V über dem 2KR lese (1,9 K abgebildet). Also, ich denke, meine Frage ist, was ich hier übersehe? Warum bekomme ich den Lüfter in dieser Schaltung nicht zum drehen, und ich bin mir sicher, dass es wahrscheinlich etwas Dummes ist.

Ein Bild (oder in diesem Fall ein Schaltplan) ist besser als 1000 Worte. Übrigens hast du deine Frage nicht wirklich gestellt.
Wir brauchen einen Schaltplan, um zu sehen, wie Sie das angeschlossen haben. Sie möchten Ihren Transistor wahrscheinlich als Emitterfolger haben und eher an eine Spannungssteuerung als an eine Strombegrenzung denken, da dies von der (stark variablen) Verstärkung des Transistors abhängt. Außerdem wird ein 2n2222 ziemlich heiß, Sie möchten vielleicht etwas Stärkeres in einem TO220-Paket.
Ich habe einen Schaltplan zu meiner Idee hinzugefügt. Ich habe auch einige zusätzliche Informationen darüber hinzugefügt, was ich bisher versucht habe, um Fehler zu beheben. Was den Transistor betrifft, glaube ich, dass es sich laut dem Datenblatt, das ich dafür habe, um ein TO-92-Gehäuse handelt. Auch dies wird nicht langfristig laufen. Ich weiß nicht, wie schnell sich der Transistor aufheizt, aber ich versuche nur, das zum Laufen zu bringen, um das Konzept zu beweisen. Dies ist nicht für eine reale Anwendung ... nur zum Lernen.
Ich habe vielleicht etwas in Ihrer Frage übersehen, aber die Transistorbasis muss in Bezug auf den Emitter positiv sein, um eingeschaltet zu werden. Die Basis des Transistors ist derzeit mit dem Emitter verbunden. Als heuristische Lösung können Sie ein Potentiometer verwenden, um zu sehen, an welchem ​​Punkt sich der Lüfter einschaltet, und dann Ihren Widerstand und Thermistor entsprechend dimensionieren.
@PICyPICyPICy, also wie ich in meiner Frage sagte, ist es wahrscheinlich etwas Dummes. Davon abgesehen sollte ich die Verbindung vom 1.9KR von der negativen Schiene auf die positive Schiene verschieben?
Dies könnte eine lange Diskussion auslösen, aber ein Transistor wird allgemein als "einschaltend" bei einer Basisspannung von 0,7 V angesehen. Es ist wahrscheinlich am besten, die Basis mit einem geeigneten Basiswiderstand an eine Ihrer 1,5-V-Batterien anzuschließen. Wenn Sie damit nicht vertraut sind, ist es vielleicht am besten, ein wenig zu lesen und einige Zeit mit einem Simulator wie LTSpice zu verbringen.
@PICyPICyPICy Das Ändern der Verbindung von negativ auf positiv am Widerstand hat funktioniert! Der Lüfter dreht sich jetzt. Ich sehe keine nennenswerte Änderung der Lüftergeschwindigkeit basierend auf der Temperatur, aber zumindest bin ich einer Antwort näher. Danke für die Hilfe und den Hinweis auf den Verbindungsfehler an der Basis. (Ich sagte dir, es war wahrscheinlich etwas Dummes.)
@Jonathan Diese von Ihnen gewählte Lösung wird sehr ineffizient sein. Ist das etwas, womit du einverstanden bist? In Anbetracht dessen, dass Sie Batterien verwenden werden, um es mit Strom zu versorgen.
Hallo @HarrySvensson, wie bereits erwähnt, ist dies ein Lernexperiment ... ich versuche nur zu sehen, was ich mit dem tun kann, was ich habe. Es dient nicht mehr als Unterhaltung/Lernen. Da es sich um eine Lernsitzung handelt, freue ich mich über Vorschläge zur Verbesserung.
@PICyPICyPICy, wenn Sie Ihre Lösung bezüglich der positiven Transistorbasis in Bezug auf den Emitter als Antwort angeben könnten, werde ich sie als solche auswählen, da dies das Projekt zum Laufen gebracht hat. Ich habe es seitdem getestet, indem ich das DMM in einer Linie mit dem Lüfter platziert habe, um den Verstärkerwert zu erhalten. Durch Variieren der Temperatur des Thermistors (Eisbeutel, Finger) kann ich den Unterschied in der Drehzahl des Motors sehen und hören. Gibt es eine Möglichkeit, ohne einen Mikrocontroller eine drastischere Widerstandsänderung vorzunehmen? Ein 5R-100KR-Bereich ist ziemlich groß und erfordert viel Wärme, um einen Unterschied zu erkennen.
Wie Sie verstehen können, ist der Transistor in Ihrem Schaltplan niemals zu 100 % offen oder zu 100 % geschlossen, er liegt dazwischen. Das bedeutet, dass viel Spannung und viel Strom durch ihn fließen. P = U × ICH . Um es effizienter zu machen, müssen Sie es so schließen ICH = 0 A M P e R e » P = 0 , und schalten Sie dann den Transistor so, dass er zu 100% geöffnet ist U = 0 v Ö l T » P = 0 . Wenn Sie dieses Umschalten schnell genug machen, sagen wir 40 kHz, dann werden Sie das Umschalten nicht hören und es wird sehr effizient sein (irgendwo um 80-99 %). In Ihrem Fall liegt der Wirkungsgrad zwischen 5-99%, je nachdem, wie offen oder geschlossen der Transistor ist. Google Schaltregler.
@Jonathan Wenn Sie einen Basisanschluss in Bezug auf den Emitter positiv machen, wird der Transistor eingeschaltet. Der Strom fließt also vom Kollektor zum Emitter. Aber Sie müssen den Basisstrom steuern, um den Kollektor zu wechseln. Der Kollektorstrom ändert sich exponentiell zur Basis-Emitter-Spannung. Sehr kleiner Anstieg der Basis-Emitter-Spannung.
@Jonathan Sie können die Geschwindigkeit mit PWM von einem 555-Timer steuern. Mit der Arduino-Plattform müssen Sie sich nicht vor Mikrocontrollern scheuen.
@PICyPICyPICy Leider haben 555 Timer ein maximales PWM-Tastverhältnis von 50%! Wenn Sie mehr als 50 % benötigen, müssen Sie das Signal und die Logik hinter der Erhöhung/Verringerung der Lüftergeschwindigkeit umkehren.

Antworten (2)

Ich habe vielleicht etwas in Ihrer Frage übersehen, aber die Transistorbasis muss in Bezug auf den Emitter positiv sein, um eingeschaltet zu werden. Die Basis des Transistors ist derzeit mit dem Emitter verbunden. Als heuristische Lösung können Sie ein Potentiometer verwenden, um zu sehen, an welchem ​​Punkt sich der Lüfter einschaltet, und dann Ihren Widerstand und Thermistor entsprechend dimensionieren.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich denke, Sie wollen so etwas, mit einem Mosfet kann es mehr Strom verarbeiten und mit dem "Topf" wird die Temperatur variabel.

1: MOSFET vs. BJT hat nichts mit der Strombelastbarkeit zu tun. // 2: Warum nicht einen echten Schaltplan verwenden? // 3: Können Sie uns etwas über die "Eigenschaften" dieser Schaltung erzählen? Der Transistor hat eine Vgs-Schwellenspannung und eine nichtlineare Transkonduktanz. Oh, und der NTC ist auch nichtlinear. Eine Kurve von (Temperatur, Strom~Drehzahl) wäre schön. // 4: Wie kommt es, dass das Bild einen Urheberrechtshinweis enthält?
Ich habe direkt von der Quelle kopiert .... heatsink-guide.com und mehrere davon gebaut.
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