Styra 3-pin-datorfläkt med 4-pin (PWM)

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Pibben
Inlägg: 25
Blev medlem: 10 februari 2005, 10:59:01

Styra 3-pin-datorfläkt med 4-pin (PWM)

Inlägg av Pibben »

Kontakter till datorfläktar kommer i (minst) 2 smaker; 3-pin och 4-pin.

3-pin:

-- 12V
-- GND
-- Tach

4-pin:

-- 12V
-- GND
-- Tach
-- PWM

Tach är en signal från fläkten till moderkortet/kontrollern som säger hur fort den snurrar.

PWM är en signal från moderkortet/kontrollern som säger åt fläkten hur fort den ska snurra. Från moderkortet är signalen open-collector och dras hög av fläkten till 5 eller 3.3V. Moderkortet klarar att sänka 5.25V, 5mA.

Problemet jag vill lösa är om man har en 3-pin-fläkt som man vill styra med ett 4-pin-uttag. Då vill man alltså styra 12V-matningen (eller jorden) m.h.a. PWM-sigmalen. För att krångla till det ännu mer vill man inte att 0% duty-cycle på PWM:en ska vara 0V ut, utan det ska motsvara fläktens minimum-rpm, d.v.s. kanske c:a 7V.

En ansats är att dra upp PWM till 5V med en spänningsdelare mellan 12V och GND, och sen styra en MOSFET-switch med den. Men då får man 0% dutycycle = 0V ut.

Kod: Markera allt

  12V o------+--------------.
             |              | 
             #      MOSFET  |
             # 15k    | |---|
             |        | |-<-'
  PWM o------+--------| |---.
             |              |
             #              '--------o Vout
             # 10k
             |
  GND o------+-----------------------o GND

Funkar det? Är det bättre att skapa 5V med en zenerdiod? Vad blir
skillanden?

Annars kan man switcha jordnivån istället, som i http://www.techpowerup.com/forums/showt ... p?t=115752

Kod: Markera allt

  12V o------.-----------------------o 12V
             |              .--------o "GND" 
             #      MOSFET  |
             # 10k    | |---'
             |        | |-<-.
  PWM o------+--------| |---|
             |              |
            /-/             |
             ^ 5.1V zener   |
             |              |
  GND o------+--------------'

Iden här tror jag är att "GND" ska växla mellan 0 och 5V och således
spänningsskillanden växla mellan 7 och 12V.


Andra idéer/synpunkter från er som är mer elektronikkunniga än jag?
Användarvisningsbild
MiaM
Inlägg: 12838
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Styra 3-pin-datorfläkt med 4-pin (PWM)

Inlägg av MiaM »

Jag har funderat på att bygga nåt liknande.

(Bakgrund: i stugan har jag en dator med en AMD-processor och ett moderkort med 4-pin-kontakt för fläkten. Det verkar över huvud taget aldrig ha tillverkats 4-pin-fläktar som passar den cpu-storleken. Bra jobbat PC-världen... :doh: :tumner: Resultatet är att fläkten går på max, iofs inte jättestörigt eftersom det bara är ett högfrekvent ljud. Så länge man inte också kör en dator som bullrar mer lågfrekvent så går det att stå ut...).


Jag undrar vad som händer mer tach-signalen om man bygger som du tänkt?

Om jag fattat rätt så säger 4-pin-fläkt-specen att om det inte kommer nån PWM-signal alls så är det okej att fläkten stannar helt, kanske till och med önskvärt? (Jag har inte kollat hur det är med effekten vid 0% cpu-last på moderna processorer, jag minns att en gammal Cyrix på socket-7 verkligen drog i stort sett ingenting utan CPU-last men drog med dåtida mått mycket vid CPU-last, säg typ 0,1W i idle och 25W då den körde kod, varpå cpu-fläkten faktiskt kunde stå still helt då den termostatstyrdes). Däremot måste fläkten starta vid relativt låg PWM, det är dessutom dåligt för fläktmotorn att det går ström i den utan att den snurrar.

Egentligen ska man inte styra spänningen direkt av datorns PWM utan man ska styra varvtalet. Det kan man givetvis göra med en enkel mikrokontroller men om man vill bygga utan mikrokontroller så borde man kunna bygga något som bara medelvärdesbildar en likspänning av datorns PWM och också gör samma sak med TACH-signalen och matar in båda signalerna på varsin ingång på en OP (kopplad för lagom förstärkning, man vill nog inte utnyttja max råförstärkning för då lär det självsvänga med nån mekanisk resonansfrekvens eller så...). OP'n matar sen fläkten via nåt bra drivsteg, där kanske man vill köra PWM igen...

Lågpassfilter på PWM och TACH = två motstånd, två kondingar. TACH-signalen vill man nog buffra, lite transistorer där. OP-förstärkare datorns PWM på plusingången och fläktens TACH på minusingången, två motstånd för att få önskad förstärkning. En triangelvågsgenerator/sågtandsvåggenerator t.ex. med en astabil vippa och lågpassfilter efter dess utgång in på ena ingången på en till OP och utgången från första OP'n in på den andra OP'ns andra ingång, låt den andra OP'n på lämpligt sätt driva en transistor som matar fläktmotorn...


Annars kan man göra "fel", d.v.s. låta PWM'en styra spänningen istället för hastigheten. En monovippa triggad av TACH-pulsen kan tvinga upp spänningen till fläkten om den stannat, och en annan monovippa kopplat till PWM från datorn kan känna av att datorn vill få fläkten att stå helt still och då koppla bort den första monovippan. Dessa "monovippor" kan utgöras av diod+motstånd+kondensator (plus buffersteg).

År 2020 orkar jag kanske genomföra nåt av detta :wink:
Skriv svar