Fancontroller werkt niet goed, waardoor?

[Ghost Dog]

Om mijn fans handmatig sneller of langzamer te kunnen laten draaien heb ik 3 slot-fancontrollertjes gekocht die op het moederbord worden aangesloten.
Hiermee wil ik mijn 3 Nexus Real Silent 120mm aansturen.
Echter, ook al draai ik de fancontroller helemaal dicht, dan gaat de fan nauwelijks (van 1200 naar 1100 rpm) zachter draaien, in elk geval niet in het bereik dat ik hoopte, namelijk zo'n 600-1200 rpm.
Als ik er echter de Scythe fan van mijn Ninja op aansluit gaat deze wel mooi van 980 tot 630 rpm. Het lijkt dus ook aan de fans te liggen, maar een voltageregulator is toch bedoeld om verschillende amperages aan te kunnen? De Nexus hebben volgens de verpakking 0.3A nodig bij 12V en gebruiken max 1.8W.

Als eerste heb ik eens goed gekeken naar het printplaatje van de fancontroller, en volgens mij (ik heb aardig het internet afgestruind) zit er het volgende op (zie schema):

- pMOSFET (een NEC B772 P)
- potmeter (geen idee wat de rating is)
- diode en Zenerdiode (ziet er in elk geval ongeveer zo uit) in tegenovergestelde richting (is dat een soort Transorb?).
- 47 uF elco
- 2 weestandjes, geen idee hoeveel Ohm


schema gemaakt in Paint

Nou wilde ik graag weten wat dus de kritieke factor is waardoor de fan te weinig afgeknepen wordt, maar ik ben niet genoeg thuis in electronica, dus ik snap hem niet precies.
Ik begrijp onder andere niet hoe er stroom (het is AC toch?) loopt naar de + output (die zit op de base van de MOSFET, terwijl daar toch juist geen stroom door loopt? Of fungeert de base van de MOSFET ook als een soort condensator?), wat die diodes precies doen, en hoe de potmeter de MOSFET (die zorgt toch uiteindelijk voor de voltageregeling?) beïnvloedt als hij niet op de base daarvan is aangesloten.
Het zijn een boel vragen, maar ik zou graag weten hoe het precies werkt, en waardoor hij zijn werk niet goed genoeg doet.

[jaapb13]

Als je de fan controller op de voeding van je pc hebt aangesloten (wat ik aanneem) is het DC. AC oftewel activecurrent wisselt 50 keer per seconde van pool dus van plus naar min. DC oftewel directcurrent doet dit niet en hierbij is het van belang hoe je het aansluit. AC wordt gebruikt om de stroom te transporteren zodat het niet uitmaakt hoe jij je stekker in het stopcontact steek. DC is nodig om je fan de goede richting op te laten draaien, anders zou hij 1/50 seconde goed draaien en vervolgens 1/50 seconde de andere kant op.

[Ghost Dog]

De fancontroller zit op het mobo aangesloten.
Wat AC en DC zijn weet ik, maar ik wist niet zeker of de fans op AC draaien.
Verder lijkt het me dat de fans zelf uiteindelijk op AC werken, aangezien de meeste electromotoren dat doen (of een controller nodig hebben).

[jaapb13]

computer fans werken op DC. Maar dat doet er verder niet toe waarom je fan controller niet werkt.

[ Voor 57% gewijzigd door jaapb13 op 10-02-2010 18:12 ]

[Cheezus]

jaapb13 schreef op woensdag 10 februari 2010 @ 17:28:
AC oftewel activecurrent wisselt 50 keer per seconde van pool dus van plus naar min.

Volgens mij staat AC voor alternating current. AC uit je stopcontact is inderdaad 50 Hz maar kan ook rustig 0,1 of 10.000.000 Hz zijn, als het maar wisselt. Het hoeft ook geen synchrone spanning te zijn (wisselend tussen +10 v en -50 v is ook wisselspanning).

edit:


De rest van je verhaal klopt ook niet echt

AC wordt niet gebruikt omdat het dan niet uitmaakt hoe je je stekker in het stopcontact steekt (dit zouden ze immers prima op kunnen lossen door stekkers te gebruiken die maar op 1 manier aangesluiten kunnen worden). Een wisselspanning is veel eenvoudiger te transformeren naar hogere en lagere spanningen wat grote voordelen biedt voor transport en distributie (en een generator levert toch al wisselstroom).
Bij een DC fan kun je de + en - niet omdraaien, de fan kan niet achteruit. Hij zul dus ook niet 1/50s vooruit en 1/50s achteruit gaan maar of op halve snelheid draaien (soort PWM met 50% duty cycle) of gewoon stuk gaan

Over het probeel van de fancontroller:
Ik heb geen idee helaas

[ Voor 45% gewijzigd door Cheezus op 10-02-2010 20:50 ]

[Ghost Dog]

Computerfans werken toch wel op DC zie ik net inderdaad op Wikipedia: Brushless DC electric motor.
Dan snap ik nog minder hoe het circuit werkt, als dat ook DC is.
Mijn multimeter zegt in elk geval gewoon dat het 12.39V is als ik hem op 20V DC zet, dus dat zal wel kloppen dan.

[lemming_nl]

Het schema zoals hij getekend is kan volgens mij nooit werken. De gate van een mosfet is geisoleerd en er kan dus geen stroom lopen. In jouw schema hangt de gate aan de uitgang waardoor de uitgang nooit stroom kan leveren. Weet je zeker dat je hem correct hebt overgenomen?

[Hans1990]

FANs in PCs zijn DC. Stuk makkelijker i.p.v. het weer naar AC om te zetten. Een fancontroller kan op meerdere manieren werken. Je kan of de (effectieve!) spanning proberen te verlagen of de stroom te beperken. Een effectieve spanning verlagen kan b.v. door een (grote) weerstand er voor te zetten. Dat is onzinnig, want i.p.v. de elektriciteit op de FAN te zetten, ga je die wegstoken in de weerstand. Dat wordt tegenwoordig niet meer gedaan.

Ik heb even onderzoek gedaan naar de FET die je noemt, maar dat is het niet. Volgens een paar bronnen is dit een NEC 2SB772. Sja, japans, die doen beetje raar met eerste 2 letters. Dit is een PNP transistor, met opvallende pinouts. De basis zit niet in het midden, maar 'rechts'. E-C-B.

Dat verklaard misschien je schema wat. Dan zou de basis en collector omgewisseld moeten worden. Dan kan de stroom voor de FAN wel zijn juiste weg vinden. De weerstanden enz. zijn waarschijnlijk een spanningsdeler om de stroom door de basis te regelen (en zodoende de stroom door de transistor collector). Minder stroom is een trager draaiende fan.

Laatste mogelijk is met PWM overigens, dan wordt de fan erg snel (>50kHz) aan en uit gezet met een blok golf. Dat zegt nog niks hoe lang de fan aan staat in 1 periode; dat kan misschien maar 10% van de tijd zijn (hoewel de fan dan niet erg veel zal doen dan ), maar op die manier is efficient een effectieve spanning te regelen.

[Ghost Dog]

Dit is hoe het printplaatje er ongeveer uit ziet:

(genomen met mijn telefoon, want een camera heb ik niet)
Volgens mij loopt het pad telkens onder die weerstandjes door. Linksboven is de condensator.
Ik heb de transistor/MOSFET/watdanook getekend zoals die er op zit. Rechts is de base toch?
Die 3 losse puntjes meer naar het midden gaan naar de potmeter.
Op de transistor staat:
'NEC
B772 P
M 73'
Vooral door die P dacht ik dat het een MOSFET was (en doordat hij behoorlijk op Wikipedia: MOSFET (plaatje bovenaan rechts) lijkt, maar zo kunnen gewone transistors er ook uitzien), omdat ik meende te weten dat die meestal nMOS FET of pMOS FET genoemd worden, en gewone transistors PNP-transistor of NPN-transistor.
Hij ziet er zeker niet zo uit als op deze datasheet.
Hij heeft wel iets van de PNP-transistor in deze datasheet, en daar zit de base vreemd genoeg inderdaad links, en dan Collector en Emitter.
Dan krijg je dus dit schema:

Dit zou inderdaad wel logisch zijn, en zo kan ik er ook wel beter chocola van maken.
Het zou hierbij ook wel logisch zijn als de diodes een soort transorb zijn, zodat bij een evt voltagepiek de pot er niet van langs krijgt, maar dit gewoon netjes naar de ground wordt afgevoerd.

Blijft de vraag:
Waardoor gaat de Nexus maar 100 rpm zachter draaien?
Zou dit aan de pot kunnen liggen, dat die zelfs 'dicht' nog stroom doorlaat, waardoor de transistor nooit 'uit' is?
Of krijg je juist, wanneer je de pot dichtdraait, dat die transorb gaat geleiden, waardoor er nog steeds stroom loopt door de base?
Hoe kom ik hier achter?

P.S. Misschien dat de gewone diode ook een zener is, want hij ziet er ongeveer zo uit als deze, en dat is ook een zener. Dit zou wel logischer zijn, want anders kan er niet echt stroom gaan lopen door de transorb omdat die diode dan in de verkeerde richting zou moeten geleiden.
Dan krijgen we dus dit:

[ Voor 126% gewijzigd door Ghost Dog op 11-02-2010 01:21 ]

[virus.elektro]

Je zegt dat je de fancontroller aansluit tussen het moederbord en de fan. Daar begint het probleem. De aansluitingen voor fans op het moederboard worden ook geregeld. Dit gebeurt met PWM. Wat je nu doet is dat systeem ontregelen met je printje.
Jij probeert de fan langzamer te laten lopen, door het voltage te verlagen via de transistor. Je moederbord ziet via de signaal ingang dat de fan minder omwentelingen gaat maken. Moederbord concludeert dat er iets mis met de fan, stof ofzo. Gevolg moederbord verhoogt de pulsbreedte van de PWM om te zorgen dat fan net zo snel blijft draaien. Want de componenten moeten toch gekoeld worden.

Oplossing 1: bij de de bios een ander koelprofiel instellen. Je zou bijvoorbeeld alle fans op maximaal kunnen zetten. Nadeel is dat je dan geen temperatuurregeling meer hebt in je kast. Als er iets warm wordt is er geen ruimte meer om de fans nog harder te zetten, immers ze staan al maximaal. Je kan dan wel zelf de snelheid regelen met je printje.

oplossing 2: printje er tussenuit en de fansnelheid regelen via motherboard monitor, zo blijft de computer de hoofdcontrole houden over de temperatuur, maar kan jij hem aanpassen.

kan je trouwens een foto maken van het printje, het schema wat je poost is een beetje vreemd

[ Voor 3% gewijzigd door virus.elektro op 11-02-2010 11:16 ]

[Ghost Dog]

virus.elektro schreef op donderdag 11 februari 2010 @ 11:05:
Je zegt dat je de fancontroller aansluit tussen het moederbord en de fan. Daar begint het probleem. De aansluitingen voor fans op het moederboard worden ook geregeld. Dit gebeurt met PWM. Wat je nu doet is dat systeem ontregelen met je printje.
Jij probeert de fan langzamer te laten lopen, door het voltage te verlagen via de transistor. Je moederbord ziet via de signaal ingang dat de fan minder omwentelingen gaat maken. Moederbord concludeert dat er iets mis met de fan, stof ofzo. Gevolg moederbord verhoogt de pulsbreedte van de PWM om te zorgen dat fan net zo snel blijft draaien. Want de componenten moeten toch gekoeld worden.

Incorrect.
Zoals hier boven te lezen is, gaat mijn Scythe fan bijvoorbeeld wel langzamer draaien, en ook een oud 92mm fannetje dat ik hier nog heb liggen gaat van 1850 tot 2280 rpm. (wel wederom niet zo'n groot bereik )
En ook een ouwe Cooler Master standaard 120mm casefan gaat van 1050 tot 1250.
Zelfs de Nexus 120mm gaat van 1070 tot 1190, maar dit is gewoon een triest bereik voor een controller imho.

De grap is dus dat mijn moederbord (MSI 785GT-E63) de systeemfans helemaal niet regelt.
Ik ben niet zo dom om een fancontroller te zetten tussen een PWM-header en fan.
(Overigens zou dat best kunnen met de standaard Scythe Ninja fan, want die heeft maar 3 pinnetjes en draait dus op vol vermogen op een 4-pins header.)
Mijn CPU wordt nu dus gekoeld door een Nexus Real Silent 120mm PWM, want de CPU-fanheader is de enige 4-pins header op mijn mobo. De andere 2 zijn gewoon ouderwetse 3-pins, en geen 4-pins PWM headers. In de BIOS kan ik niets doen om die systeemfans te regelen, en ook SpeedFan verandert hier niets aan.

Zoals ik in mijn vorige reply ook schrijf: een camera heb ik niet, en mijn telefoon kan dat printplaatje niet scherp krijgen, want het ding is nogal klein (3x1.5cm oid). Daarom heb ik een tekening gemaakt van hoe het PCB eruitziet.

[ Voor 100% gewijzigd door Ghost Dog op 11-02-2010 14:51 ]

[virus.elektro]

Laat me je dan uit de droom helpen ook 3 de pins headers zijn PWM tegenwoordig. Er is nergens vastgelegd dat daar een constante uitgangspanning uit moet komen. Het is zelfs heel logisch om deze ook te pwmmen, ze zitten toch al aan de SMbus. Het hele cool'n quiet is hierop gebaseerd.

Mijn pc is een stuk ouder dan de jouwe en ik kan alle fans ook die op de 3 pins headers via SpeedFan regelen.

Maar goed dan gaan we door naar oplossing 3: sluit de fans eens rechtstreeks op de voeding aan. dus zonder moederbord er tussen maar met de printjes ertussen. Als het dan nog niet werkt ligt het echt aan de printjes.

Dat je geen foto had snapte ik al, ik hoopte alleen op iets meer info. Je hebt ze tenslotte niet zelf gemaakt neem ik aan. Dus de site waar je ze vandaan hebt ofzo.

[Ghost Dog]

Ik heb ze gekocht van een andere tweaker. Hij had verder geen info over de dingen, dus vandaar dit topic.
Maar via SpeedFan kan ik dus niets regelen, alleen mijn CPU-fansnelheid als temp management uit is in de BIOS.

Mijn doel was juist om ze aan te kunnen sluiten op mijn mobo, zodat ik de fan speeds kan uitlezen, en omdat ik geen 2/3 verloopstekkertjes heb voor peripheral --> 3-pins fan molex (ik heb er 1).
Ook vreemd is dat de Real Silents volgens Nexus zelf op 1000 rpm zouden moeten draaien op 12V en .3A, maar in mijn pc op mijn mobo 1190 rpm doen. Dit bij (volgens mijn multimeter) 12.39V en 0.0763A (0.945W, waar ze volgens Nexus max 1.8W gebruiken). Zou het door die 12.39V komen dat ze sneller dan 1000 rpm draaien?

Bij Highflow heb ik onlangs ook 3 12V->5V plugjes gekocht, maar die werken ook niet goed. 1 tussen de fan en voeding/mobo geeft 11.88V en .0736A en 2 geven 11.38V en .0708A met de Nexus (lijkt me een vrij lineair verband). Het aantal rpm zakt met 2 plugjes naar nog altijd 1060. Ik heb er 1 opengemaakt, en er blijkt een 6.8 Ohm weerstand in te zitten (blauw grijs goud goud).

Het lijkt me zeer sterk dat ook die 3-pins headers PWM zijn, omdat het voltage en de stroom net zo veel verandert op mijn mobo als op de voeding (zie hieronder) met de controller danwel weerstandjes en de fans evenveel zachter gaan draaien. Wat ik wel heb gelezen op de SpeedFan website is dat SF een soort PWM simuleert, en zo ook 3-pins fans langzamer laat draaien, maar standaard doet mijn mobo dit echt niet.

[ Voor 78% gewijzigd door Ghost Dog op 12-02-2010 04:05 ]

[virus.elektro]

Bij je eerste meting zou de interne weerstand van de fan op 162,4 ohm komen.
De 2de en 3de meting volgen de lijn keurig netjes en komen op 161,4 en 160,7 uit.
Oftewel niks mis mee, alles houdt zich keurig aan de wiskunde.
Dat er dus geen 5 volt uitkomt voldoet aan de verwachtingen. Immers die 5,6 ohm is daar veel te klein voor.

Wat je zou kunnen proberen is een weerstand van 100 ohm er tussen te zetten, je zou dan ergens rond 7 volt over de fan uit moeten komen. Als je een 1/4 watt weerstand pakt zou deze wat warm moeten worden.

Blijft over je printjes. Zo naar het schema gekeken zouden ze in ieder geval moeten werken. De stroom die naar de fan gaat wordt door de transistor geregeld. Minder stroom is minder voltage, dus minder vermogen. Zonder componenten waardes is niet veel meer over het schema te zeggen, ik denk alleen dat de zener en gewone diode omgewisseld zijn omdat je dan een minimale uitgangsstroom zou hebben.

[Ghost Dog]

6.8 Ohm toch?



blauw grijs: 68
goud: x0.1
6.8 Ohm (5%)

Anyway, zijn er überhaupt fans die zoveel stroom trekken dat een 6.8 Ohm weerstand het voltage van 12V naar 5V verlaagt?
Om echt van 12V 5V te maken met een 6.8 Ohm weerstand zou de fan 9.5 Ohm moeten zijn, dat is wel heel laag.
(5V/6.8Ohm = 0.74A
7V/0.74A = 9.5 Ohm)
Dan trekt zo'n fan dus normaal gesproken 1.2A, dus gebruikt hij 14.4W! (of doe ik iets fout? )

Ik heb nog even gekeken hoe dit bij mijn andere fans is:
De CM gaat van 1250 naar 1200 en trekt zonder weerstand .09A (137 Ohm, 1.1W). Over de weerstand staat .6V.
De Scythe gaat van 1000 naar 950 en trekt zonder weerstand .14A (88 Ohm, 1.7W). Over de weerstand staat .87V.
De Acer gaat van 2300 naar 2200 en trekt zonder weerstand .09A (137 Ohm, 1.1W). Over de weerstand staat .6V.

Die weerstand is dus inderdaad bij lange na niet genoeg, en ik vind het nogal vreemd dat hij door Hihgflow verkocht wordt als 12V->5V plug. Normaal gesproken is het dus eerder een 12V->11(.5)V plug.

Ik ga ook wel even meten wat de stromen en voltages zijn over de weerstanden op de controller, dan kan ik ook wat zeggen over ohmages zodat we uit kunnen vinden waardoor zelfs de controller te weinig het voltage verlaagt.

Over die diodes:
Links op printplaat (dus het dichts bij de -; zie tekening/schema) zit een diode die er zo uit ziet:


Eentje naar rechts (dichtst bij de +) zit er één die er zo uitziet:

Op moederborden is de laatste ook vaak te zien btw, in elk geval wel op mijn MSI 785GT-E63, daar zitten er meerdere op. Voorzover ik kan vinden is dat ook een zener.

edit:
Met de multimeter krijg ik geen readings als ik de twee meeteinden tegen verschillende plekken houd op de PCB. Jammer maar helaas.
Zou het werken als ik de pot vervang door een met een hoger ohmage?
Of zou je dan het transorb verhaal krijgen?
Want ik denk dat ik dat dan maar ga proberen, en sowieso wat weerstandjes koop van 75 tot 150 Ohm, dan kan ik een beetje experimenteren. Die dingen kosten toch niks.

[ Voor 32% gewijzigd door Ghost Dog op 12-02-2010 20:00 ]

[virus.elektro]

Oh leesfoutje, ik dacht 5,6 ohm gelezen te hebben. Idee blijft toch hetzelfde.

Afhankelijk van wat het makkelijkste gaat. ik zou eerder voor 1 van de weerstanden gaan in plaats van de potmeter. Maar als dit smd is, dan is de potmeter een stuk simpeler. Een potmeter met een hogere weerstand betekend inderdaad dat je de stroom nog meer beperkt en dat is precies de bedoeling.

Ik heb hier ook een soort voltage verlagers liggen, zit een weerstand van 56 ohm in. Zaten een keer bij fans die ik heb gekocht.

[Ghost Dog]

SMD als in surface mounted device?
Het is through-holed, maar ik ga het gewoon proberen. Waarom zou through-holed moeilijker solderen zijn?

[virus.elektro]

ja.

SMD is moeilijker om te doen. Wat ik zo begrijp is de potmeter through-hole en de weerstanden SMD. Vandaar dat het makkelijker is om de potmeter te vervangen dan de weerstanden.

[Ghost Dog]

virus.elektro schreef op zaterdag 13 februari 2010 @ 18:48:
Wat ik zo begrijp is de potmeter through-hole en de weerstanden SMD.

Klopt helemaal. De weerstanden, diodes en transistor zijn SMD, en de elco en pot zijn through-holed.