Wie eliminiere ich PWM-Geräusche beim Antreiben eines Lüfters?

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Ich treibe einen bürstenlosen 12-V-0,11-A-Gleichstromlüfter mit PWM mit einem MSP430Gxxxx -> TC427CPA-FET-Treiber -> BS170-N-FET an. Der Lüfter befindet sich auf der unteren Seite des FET.

Selbst bei einem Arbeitszyklus von 90% und einer Frequenz von 10 kHz ertönt ein hörbares Summen vom Lüfter. Niedrigeres Tastverhältnis = mehr Lärm.

Ich habe versucht, das Rauschen zu beseitigen, indem ich parallel zum Lüfter eine 4,7-uF-Kappe hinzugefügt habe. Diese ist etwas leiser, aber immer noch sehr hörbar.

Wie lasse ich den Lärm verschwinden?

Vincent Van Den Berghe
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Antworten:

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Tatsächlich arbeite ich gerade an genau demselben Problem.

1) Frequenz> 25 kHz - zuallererst

2) GROSSE Kappe am Ausgang, 1-4,7 uF Keramik + etwas 100-1000 uF Elektrolyt würden den Trick tun.

3) Fügen Sie etwas Induktivität vor der Kappe + Diode in umgekehrter Richtung hinzu, um negative Spitzen zu schneiden.

BarsMonster
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@BarsMonster, achten Sie auf die Elektrolyse eines "Motors". Dies kann leicht zu einer Spannungsumkehr führen und ein Feuerwerk aus Ihrer Kappe machen.
Kortuk
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Bei induktiven Lasten sollte immer eine umgekehrte> schnelle <Diode parallel hinzugefügt werden.
Hans
Ich habe das gerade in meinem Schema gemacht - PWM mit PC FAN. 555 geht in 220 uH Induktivität, dann in 10'000 uF Kappe. Auf der Kappe sehe ich eine schöne Linie ohne Spitzen über 20-50 mV und absolut ohne hörbares Rauschen. Keine Gefahr für Elektrolyt bei üblichen FANs. Sie benötigen jedoch eine Diode, um einen PWM-Controller zu schützen. Auf dieser Seite befinden sich negative Spitzen bis zu -12.
BarsMonster
Wohin würde die Keramik gehen? Und zu welchem ​​Zweck?
Vincent Van Den Berghe
Keramik - im Parralel zur elektrolythischen Kappe, kurz vor dem FAN. Dies dient nur dazu, hochfrequentes EM-Rauschen und eine geringere Wärmeableitung der elektrolythischen Kappe zu filtern (bei so geringer Leistung ist dies jedoch ohnehin vernachlässigbar). Daher ist dies optional.
BarsMonster
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Das Antreiben eines Lüfters durch Umschalten der Versorgung ist zunächst riskant. In BLDC-Lüftern befindet sich Elektronik, die Sie mit hoher Geschwindigkeit ein- und ausschalten können. Nicht wie sie entworfen wurden. Sie riskieren, die Elektronik im Laufe der Zeit so zu töten.

Das Hinzufügen der Kappe hilft, da Sie unangenehme Stromspitzen im Lüfter entfernen. Das Hinzufügen des Induktors ist eine gute Idee. Wenn Sie sich ansehen, was die Leute vorschlagen, werden Sie feststellen, dass der beste Weg zur Drehzahlregelung eines BLDC-Lüfters ein Konstantstrom-Buck-Regler ist.

Auf diese Weise PWM Sie den FET, der Energie in den Induktor (Energiespeicher) einspeist, und platzieren eine Rücklaufdiode, um die Leistung zu zirkulieren, wenn der FET ausgeschaltet ist. Dies hält einen gleichmäßigen Stromfluss im Lüfter aufrecht, minimiert Geräusche und riskiert nicht, den Lüfter langfristig zu töten.

monpjc
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Der einfache Weg besteht darin, entweder mit einer Ultraschallfrequenz (> 20 kHz) oder mit einer niedrigeren Frequenz (<100-200 Hz) zu fahren. Dieses niedrige Ende gibt es nicht wirklich infraschall, aber ein "Summen" ist normalerweise weit weniger zu beanstanden, wenn es überhaupt über das Geräusch des Lüfters selbst zu hören ist.

Was , warum Sie mehr sehen , dass eine niedrigere Erträge Tastverhältnis Lärm, sind Sie im Wesentlichen die Erhöhung der Inhalt der 10 kHz Frequenz , die Sie an den Motor sind zu senden , bis Sie 50% schlagen, dann wird es wieder fallen.

Nick T.
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Ich sehe immer wieder Leute, die versuchen, einen bürstenlosen Lüfter mit einem PWM-Signal an den +/- Leitungen des Lüfters zu steuern. Dies entspricht eindeutig nicht der Absicht des Herstellers. Im Lüfter befindet sich eine bürstenlose Steuerung. Die PWM-Steuerung von hte = / - Spannung bringt den Controller nur durcheinander. Bei der Herstellung des Lüfters wird häufig eine 4-Draht-Version hergestellt, sodass Sie ein PWM-Signal eingeben können. Diese kosten etwas mehr, beseitigen aber das Problem. Bürstenlose Gleichstromlüfter haben Eingangsspannungsspezifikationen wie 5-13,8 Volt Gleichstrom, kein zusammengesetztes Signal.

Bob Gifford
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Das ist völlig falsch. Die meisten Computerfans funktionieren gut mit einem PWM-Laufwerk. Der einzige Grund, warum sie 4-Draht-Lüfter produzieren, besteht darin, dass Sie einen korrekten Drehzahlmesserausgang erhalten können (andernfalls wird die PWM-Wellenform dem Drehzahlmesserausgang überlagert).
Connor Wolf
Zu Ihrer Information, im Grunde hat jedes Computer-Motherboard, das ich je gesehen habe, die PWM-Steuerung für die Fans verwendet. Das ist nicht gerade ungewöhnlich.
Connor Wolf
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Übliche bürstenlose 2- und 3-Draht-Lüfter können die Drehzahl entweder durch Ändern des Spannungspegels (linearer Modus, normalerweise mit einer minimalen Startspannung von der Hälfte der Nennspannung) oder mit PWM variieren. PWM hat jedoch Macken. Erstens wird der Drehzahlausgang an 3-Draht-Lüftern ungültig. Intelligente PWM-Treiber führen jedoch eine "Impulsdehnung" durch, um eine gültige Tachoausgabe wiederherzustellen. Zweitens muss die PWM-Frequenz niedrig sein (normalerweise <25 kHz), da sonst die interne bürstenlose Steuerschaltung des Lüfters gestört werden kann. Drittens ist die minimale Lüfterdrehzahl normalerweise nicht so langsam wie technisch möglich, aber normalerweise langsam genug, um sie leise zu machen.
Noah Spurrier