Temperaturgesteuerte Drehzahlreglung für Lüfter

 

 

Schaltbild des Lüftereglers

Dies ist eine Bauanleitung für eine elektronische temperaturabhängige Lüfterregelung für 12-V-Kleinlüfter.

Sinn der Schaltung ist es, den Lüfter nur so schnell laufen zu lassen, wie es zur Abfuhr der anfallenden Hitze erforderlich ist. Dadurch wird das (störende) Lüftergeräusch auf deas Erforderliche beschränkt und die Lebensdauer der Lüfterlager erhöht.
Wenn jedoch das Kühlsystem von vorn herein knapp dimensioniert wurde, kann die Schaltung natürlich nicht viel ausrichten.

Anwendungsbereiche der Schaltung wären:

  • HiFi-Verstärker, insbesondere wenn er öfter mal eine Party beschallen soll
  • Labor- und ähnliche Netzgeräte, Ladegeräte
  • Grafikkarten- und Gehäuse-Lüfter im PC

Da moderne Computer-Mainboards selbstständig die Lüfterdrehzahl überwachen und regeln macht der Einsatz dieser Schaltung beim CPU-Lüfter keinen Sinn.

Bauteileliste
R 1 4,7 kΩ
R 2 22 kΩ Trimmpoti
R 3 KTY 10-xx,
näheres siehe Text
R 4 1 kΩ
R 5 560 Ω
R 6 10 Ω
C 1 470 µF / 16 V
LED Standard-Leuchtdiode
T 1 BC 547 C oder:
BC 237 C, BC 238 C
BC 548 C
bzw. jeder andere NPN-Universal-Transistor
T 2 BC 141-16 oder:
BC 140-16, BC 141
BD 135-16, BD 226-16
BD 233-16
Alle Widerstände: 1/4 Watt
Funktion der Schaltung:
Ich habe versucht Bauteile zu verwenden, die möglichst einfach zu beschaffen und zu verarbeiten sind. Das einzige schwieriger zu beschaffende Bauteil dürfte der Thermistor R 3 (temperaturabhängiger Widerstand) sein.
Der Aufbau der relativ einfachen Schaltung erfolgt am besten auf einem Stück Lochraster-Platine.
Der temperaturabhängige Widerstand R 3 (PTC) stammt von Siemens (heute Infineon), es gibt ihn in verschiedenen Genauigkeitsklassen: KTY 10-5, -6, -7, KT-100, es gibt auch die Typen KTY-81-210 bis KTY 81-252 von Philips, in dieser Schaltung kann jeder dieser Typen verwendet werden.
Er wird einfach zwischen die Kühlrippen geschoben und mit etwas Klebstoff fixiert, die Anschlüsse müssen vorher gut isoliert werden, wofür sich Schrumpfschlauch am besten eignet.
Mit dem Trimmpoti R 2 wird die Grunddrehzahl eingestellt, d.h. er wird so eingestellt, dass der Lüfter bei kaltem Kühlkörper (gleich nach dem Einschalten) zwar nur langsam dreht, aber noch sicher anläuft.
Die LED leuchtet am hellsten, wenn der Lüfter am langsamsten läuft, bei voller Drehzahl leuchtet sie nicht mehr.
Die LED und R 5 können auch weggelassen werden, sie werden für die Funktion der Schaltung nicht benötigt, ermöglichen aber das Überwachen der Schaltung.
Nach dem Einbau muss unbedingt kontrolliert werden, ob der Kühlkörper nicht zu heiß wird, sonst muss die Leerlaufdrehzahl mit dem Trimmpoti höher eingestellt werden.

Viel Spass und Erfolg beim Nachbau

Letzte Änderung: 21.7.2011, © Jürgen Mayer

 

Kapazitäts-Messgerät für einzelne Akku-Zellen


Um was es hier geht:
Häufig hat man ältere Akkuzellen und würde gerne genauer wissen, ob diese noch die aufgedruckte Kapazität aufweisen. Es reicht z.B., wenn in einem Satz aus 4 Zellen eine Zelle nicht mehr fit ist, da diese die Leistung des ganzen Satzes bestimmt.
Dies ist eine Bauanleitung für ein Gerät zum Messen der Kapazität von einzelnen Akkuzellen, geeignet für Nickel-Cadmium- (NiCd) und Nickel-Metall-Hydrid-Ausführungen (NiMH), jedoch nicht für Blei- und Lithium-Ionen-Zellen.
Bei dieser Schaltung handelt es sich zwar nicht um ein Präzisionsgerät für Laboransprüche, die Genauigkeit ist auf jeden Fall gut genug zur leichten Beurteilung der Qualität eines Akkus und hat sich bei mir bereits seit mehreren Jahren bewährt.
Sie arbeitet folgendermaßen:
Die (vorher voll geladene) Akkuzelle wird mit einem konstanten Strom so lange belastet, d.h. entladen, bis die Zelle leer ist (Akkuspannung auf 1,0 Volt abgesunken).
Wärend dieser Zeit läuft das eingebaute Uhrwerk mit und bleibt dann stehen, wenn der Akku leer ist. Jetzt kann an der Uhr abgelesen werden, wie lange der Entladevorgang lief. Die Zeit multipliziert mit dem Entladestrom ergibt dann die Kapazität des Akkus in Milliamperestunden (mAh).

 

Aufbau der Schaltung in einem Kunststoff-Gehäuse
mit Plexiglasdeckel

links Batteriefächer für verschiedene Akkugrößen sowie Klemmbuchsen für Zellen mit Lötfahnen

rechts die Zeiger des Uhrwerks

 

Bauteileliste
R 1 220 Ω / 1/4 Watt
R 2 12 Ω / 1/4 Watt
TR 1 Trimmpoti, 100 Ω
C 1 Elko 100 µF / 16 V
C 2 Elko 10 µF / 16 V
C 3 + 4 Keramik- oder
Folien-Kondensator 1 nF
D 1 1 N 4001
D 2 + 3 1 N 4148 oder 1 N 914
ZD 1 Z-Diode 4,7 V / 500 mW
T 1 BD 135-16 oder BD 226-16,
BD 233-16
IC 1 7809, Festspannungsregler
IC 2 µA 741, LM 741
Standard-Operationsverstärker
Sonstiges:
- Uhrwerk
- Batteriefächer
- Buchse f. ext. Stromversorgung
- Steckernetzteil (siehe Text)
Zur genauen Funktion der Schaltung:
Der Operationsverstärker (IC 2) vergleicht die momentane Spannung des Akkus wärend der Entladung (an Pin 2). So lange diese höher als die Vergleichsspannung (an Pin 3) ist, liefert der OP-Ausgang eine Spannung, die zum einen das Uhrwerk versorgt und zudem den Schalttransistor T 1 durchschaltet. Ist die Akkuspannung weit genug abgesunken, fällt die OP-Ausgangsspannung ab, die Uhr bleibt stehen und der Tranistor sperrt  –  Die Entladung ist abgeschlossen. Der Entladestrom des Akkus wird durch R 2 bestimmt, bei 12 Ω beträgt er 100 mA.
Für Zellen mit Kapazitäten über 1000 mAh muss R 2 kleiner gewählt werden, z.B. 4,7 Ω (0,5 Watt) für einen Entladestrom von 250 mA.
Der Entladestrom sollte aber grundsätzlich nicht zu hoch gewählt sein, da sonst durch den schlechteren Wirkungsgrad des Akkus ein zu kleiner Kapazitätswert gemessen wird.
Auch sollte man die Akkus gleich nach dem Laden prüfen, da sie in den ersten Stunden nach dem Aufladen eine besonders hohe Selbstentladung haben.
Wer regelmäßig mit verschiedenen Akkugrößen arbeitet, kann R 2 auch umschaltbar machen, der Schalter sollte dann aber hochwertig sein (niedriger Kontaktwiderstand), um die Messwerte nicht zu verfälschen.
Viel Spass und Erfolg beim Nachbau!
Letzte Änderung: 21.7.2011
© Jürgen Mayer

 

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