0-10V voltage regelaar voor DC fans

[rutger_010]

Ha mensen,

Ik ben een beginner als het gaat om elektronica. Ik lees momenteel met plezier The Art of Electronics van Paul Horowitz.

Ik ben op zoek naar een stuk elektronica waarmee ik fans kan laten draaien op een variabel voltage. Het stuursignaal is 0-10V (10V = volle snelheid) en ik heb een LFP batterij die zo rond de 13 á 14V zit. Ik zou willen dat bij 10V het voltage 100% doorkomt, bij 5V 50% etc.

De LM317P heb ik geprobeerd. Hiermee krijg ik het uitgangsvoltage tot max 11.25V. Een goed begin maar ik heb net wat meer nodig.

Op websites als Mouser staan zoveel opties maar ik weet niet waar ik moet zoeken. Wie kan mij de goede richting wijzen?

[wolly_a]

Je post is net niet duidelijk genoeg voor mij.

Zoek je toevallig een circuit om je DC fan te regelen, zoals dit? https://www.circuits-diy....tor-electronics-projects/

Of wil je een circuit om je fan te regelen, waarbij je je circuit weer kunt aansturen met 0-10V stuurspanning.

[Sethro]

Spanningsdeler is wat je zoekt. Met een vaste weerstand en een potentie meter zodat deze regelbaar is.

[SuperKris]

Wat voor van hebben we het precies over?

Eéntje met een ingebouwde sturing die een 0-10V signaal als input nodig heeft? Zo ja is een LM317 een prima optie. Je kan hem dan alleen nooit helemaal uitzetten omdat de LM317 geen 0V kan worden. Je hebt dan een spanningsbron (LM317, 7812, 10V Zener, etc.) nodig icm een spanningsdeler (een enkele potmeter volstaat).

Als je een DC ventilator hebt zonder sturing zou ik een PWM regelaar maken. Die zijn veel efficiënter dan regelen door het verlagen van de spanning naar de fan.

In beide gevallen is het leuk om zelf wat te maken, maar dit soort dingen koop je meestal kant-en-klaar op aliexpress voor een euro of minder.

[rutger_010]

Het gaat om de aansturing van een ventilator in een koelkast. De controller geeft aan de hand van sensordata een spanning tussen de 0 en 10 Volt. Pot meters en thermistors zijn volgens mij niet nodig; die functies worden al door de controller uitgevoerd.

Het is mij niet gelukt om met een LM317 meer dan 11.5V te krijgen. Dat het niet naar 0V gaat is voor mij het probleem niet.

PWM wil ik in de toekomst wel heen, voor nu niet mogelijk in combinatie met andere specificaties.

De L7815A (pagina 15) heeft als output voltage typisch 15V. Dat is met een ingangsspanning van 23V. Wat zou zoiets doen met een ingangsspanning van bv. 14V? Ik heb het idee dat dit niet is wat ik zoek; ik moet eigenlijk twee spanningsbronnen koppelen; eentje om te bepalen hoeveel 'gedimd' moet worden en eentje om de fans te laten draaien.

Het lijkt me dat er een 'dimmer' moet zijn die met een 0-10V stuursignaal een voltage volledig dan wel deels doorlaat.

[memphis]

Met een gemiddelde regelaar zoals een LM317 ga je ook niet tot de volle 100% van de accu regelen, de regulator zelf heeft een stukje spanning nodig om te werken, met sommige simpele kan dat tot 3v oplopen.

Je zult dus moeten kijken naar een zgn low voltage drop versie of een gecombineerde buck/boost converter.

[remco_k]

rutger_010 schreef op vrijdag 12 augustus 2022 @ 15:45:
PWM wil ik in de toekomst wel heen, voor nu niet mogelijk in combinatie met andere specificaties.

Waarom niet?

Als je PWM kan: Je kan ook de wereld van de microcontroller induiken en deze sturing met een Arduino maken.
0-10V met spanningsdeler op een input, simpel stukje code en PWM op een output. Daar nog wel iets achter hangen wat het vermogen van de fan kan schakelen met en zo laag mogelijke voltage drop.
Eventueel kan je daar weer iets achter hangen wat PWM weer naar een 'analoge' 0...Vmax regeling omzet, maar daar ga je, vermoedelijk, dan weer last krijgen van een te grote voltage drop.

[rutger_010]

De fans moeten waterdicht zijn en redelijk energiezuinig. Levertijden bij producenten zijn soms twee(!) jaar. Fijn voor de toekomst maar voor nu durf ik het niet aan.

Ik ga volgende week een test doen met een MOSFET of die LM317 voor een 10 á 11V aansturing en een relais wat ik open kan zetten voor de volle 13 á 14V. Dan schakel je dus tussen hoog en laag.

[itcouldbeanyone]

https://www.eleccircuit.c...e-regulator-using-2n3055/

Zd1 vervangen met weerstand van 470ohm
Tussen R2 en waar Zd1 zat sluit je je 0 tot 10v aan met in serie een weerstand van pakweg ook 470 ohm.
Nu kun je met 0 tot 10v input regelen tussen 7 en 13.4 volt, mist je supply 14V is.
Wil je groter regel-bereik zul je de weerstand waardes wat moeten aanpassen.

Condensators niet echt nodig, mits je een hele mooie schone gefilterd output wilt

[ Voor 10% gewijzigd door itcouldbeanyone op 14-08-2022 23:41 ]

[SuperKris]

rutger_010 schreef op vrijdag 12 augustus 2022 @ 15:45:
Het gaat om de aansturing van een ventilator in een koelkast. De controller geeft aan de hand van sensordata een spanning tussen de 0 en 10 Volt. Pot meters en thermistors zijn volgens mij niet nodig; die functies worden al door de controller uitgevoerd.

Het is mij niet gelukt om met een LM317 meer dan 11.5V te krijgen. Dat het niet naar 0V gaat is voor mij het probleem niet.

PWM wil ik in de toekomst wel heen, voor nu niet mogelijk in combinatie met andere specificaties.

De L7815A (pagina 15) heeft als output voltage typisch 15V. Dat is met een ingangsspanning van 23V. Wat zou zoiets doen met een ingangsspanning van bv. 14V? Ik heb het idee dat dit niet is wat ik zoek; ik moet eigenlijk twee spanningsbronnen koppelen; eentje om te bepalen hoeveel 'gedimd' moet worden en eentje om de fans te laten draaien.

Het lijkt me dat er een 'dimmer' moet zijn die met een 0-10V stuursignaal een voltage volledig dan wel deels doorlaat.

Beschrijf nou eens duidelijk dat wat je precies probeert te doen. In mijn eerdere vraag vroeg ik of het fans waren met een ingebouwde controller die 0-10v stuursignaal nodig hadden of dat het om domme standaard 12V fans ging.

Uit je huidige verhaal krijg ik weer het idee dat je al een controller hebt die 0-100% uitstuurt met een 0-10V signaal. Gezien de koelkast en de LFP batterij krijg ik het idee dat je de iets van een 12V koelkast hebt in bijvoorbeeld een camper, en dat je de condensator wil koelen.

Als dat zo is, wat voor vreemde controller heb je dan? Ik vermoed niet iets heel gebruikelijks.

Hoe dan ook, als het om een dergelijke situatie gaat, en je hebt inderdaad simpele 12V fans die je wil regelen, wil je dat niet doen door het regelen van het voltage. PWM is veel efficiënter. Als je met lineaire voedingen de spanning gaat verlagen wordt het veel ingewikkelder om de snelheid van de ventilatoren te regelen. Daarnaast verbruikt dit veel meer energie, en moet je de lineaire componenten (passief) koelen.

Wil je de huidige regelaar gebruiken met 0-10V output, zal je op zoek moeten naar een 0-10V naar PWM regeling. Wellicht is het echter slimmer om gewoon een PWM regelaar met temperatuursensor te kopen en deze zelfstandig te laten werken.

[Limhes]

Eens met @SuperKris

Het lijkt alsof je het wiel opnieuw wilt uitvinden, zonder kennis van zaken. Tenzij je het puur als hobby wilt doen, en ervan wilt leren, zou ik het je ook afraden zelf iets te gaan bouwen. De meeste schemaatjes die je online vindt zijn simplificiaties die op papier werken en ook in een simulator, maar vaak niet overweg kunnen met de wilde werkelijkheid.

Hoe dan ook, of je nu wilt leren of dat je gewoon je systeem werkend wilt krijgen: leer eerst je probleem duidelijk te beschrijven, want nu blijft het gissen.

[rutger_010]

De oplossing van @itcouldbeanyone ga ik proberen. Volgens mij is dat iets wat ik zoek. Ik heb aardig wat weerstanden liggen dus kan spelen met de waardes ja.

@SuperKris De controller regelt het koelsysteem en moduleert de fans. Hierin zit ook een relais voor de AC(!) compressor.
Voor de fans is de aansturing 0-10V maar het kan ook ingesteld worden op PWM. Ik weet dat PWM op termijn de beste oplossing is maar nu kan ik daar nog niet aan. PWM heb ik ervaring mee, ik heb een ESP32 met ESPhome ingebouwd in mijn woonhuisventilator (Zehnder). Zo'n comfofan heeft als aansturing 0-10V, de ESP PWM.
Voor nu dus een 0-10V aansturing. Ik kan op de controller de verschillende setpoints aanpassen (bv. bij 2 graden op 0% en bij 4 graden op 100%, hysterese e.d.).

@Limhes Ik wil er zeker van leren. De opstelling zoals die van itcouldbeanyone is meer een proof of concept. Uiteindelijk is het veel fijner als het gewoon een IC is. Misschien is er een linear voltage regulator die ik met deze controller kan aansturen.

[SuperKris]

Goed, je hebt dus al een controller voor de ventilatoren begrijp ik nu, en deze heeft een output van 0-10V om 0-100% de ventilator aan te sturen. Nu haal ik echter ook uit je verhaal dat jouw controller ook gewoon PWM output heeft! Waarom zou je dat dan niet gebruiken? Ik weet niet hoeveel stroom die PWM uitgang kan leveren, maar als dat onvoldoende is, kan je met een hele simpele MOSFET en 1 of meerdere weerstanden zo tientallen watts aan ventilator aansturen.

Ook snap ik nog steeds niet wat voor ventilatoren we over praten. Voor vrijwel elke DC ventilator is PWM eigenlijk de enige juiste keuze om de snelheid te regelen. een 0-10V omzetten naar bijvoorbeeld 7-14V is ook niet ingewikkeld, maar waarom jou je? Dit is nog steeds complexer, het is veel lastiger om de snelheid van de fans hiermee te regelen (niet lineair), en afhankelijk van hoeveel W de fans moeten gaan verwerken kan je electronica aardig warm worden.

Of ik snap nog steeds totaal niet wat je probeert te doen, of je zit echt op het verkeerde spoor.

Even snel een voorbeeld van hoe ik een dergelijk systeem opgelost heb... In mijn camper heb ik een moderne compressorkoelkast die geforceerde koeling nodig heeft op de condensator. De originele koeling maakt mij veel te veel lawaai, en voor extreem warme dagen wou ik extra capaciteit. Ik heb de originele fan er af getrokken, meerdere nieuwe 120mm fans geplaatst bij de condensator en ook bij mijn ventilatiegaten. Een temperatuursensor bij de condensator bepaald hoe hard de fans mogen draaien. Zo'n board als deze kan dat prima. Ik zelf ben echter een beetje doorgeslagen heb heb deze gekocht. Er zit ook een temperatuursensor op mijn omvormer, buitenlucht, en ruimte achter de koelkast. Ik kan zo via USB een laptop aansluiten en elke fan curve precies zo instellen dat ik niets hoor, maar wel optimale koeling heb.

Maar indien je geen externe controller wil moet je gewoon iets hebben dat 0-10V omzet naar PWM (er van uitgaande dat je 12VDC fans gebruikt. Volgens mij doet zo'n ding dat perfect. Wil je dit zelf bouwen is dat heel eenvoudig te maken met een micro controller. Elk Arduino, ESP, etc. boardje zal voldoen zolang je maar een ADC hebt. Wil je meer over analoge elektronica leren, kan je dit analoog bouwen met bijvoorbeeld een NE555.

Maar goed... Ik zal wel helemaal verkeerd begrijpen wat je probeert te doen, want als je al een PWM uitganghebt, waarom zou je deze in vredes naam niet gebruiken?

[Tom-Z]

rutger_010 schreef op vrijdag 12 augustus 2022 @ 14:09:
Ik ben op zoek naar een stuk elektronica waarmee ik fans kan laten draaien op een variabel voltage. Het stuursignaal is 0-10V (10V = volle snelheid) en ik heb een LFP batterij die zo rond de 13 á 14V zit. Ik zou willen dat bij 10V het voltage 100% doorkomt, bij 5V 50% etc.

Als dit letterlijk is wat je wil dan kan je dit doen met een OpAmp en een MOSFET. Gebruik de output van de OpAmp om de gate van de MOSFET zo aan te sturen dat die het gewenste voltage doorlaat naar de fan.

Voorbeeld

[rutger_010]

PWM fans zijn nu niet mogelijk omdat voor mijn type fans de levertijden met PWM 90+ weken zijn. Op kortere termijn zoek ik een oplossing.

De 2N3055 is inmiddels binnen dus ik kan een proefopstelling gaan maken.

De OpAmp ziet er ook interessant uit.

Ik had ook nog de Mean Well LDD 600 LW geprobeerd. Fantastisch ding, het enige is dat het constant current is (want led). Maar ik krijg hiermee het verbruik flink omhoog. Ik gebruik het met twee fans parallel. Als een om wat voor reden dan ook stopt vliegt het voltage omhoog. Niet ideaal.

[memphis]

rutger_010 schreef op vrijdag 19 augustus 2022 @ 11:02:
PWM fans zijn nu niet mogelijk omdat voor mijn type fans de levertijden met PWM 90+ weken zijn. Op kortere termijn zoek ik een oplossing.

Ik vrees dat het niet doordringt gezien je opmerkt dat je moet wachten op PWM fans.. PWM is ook een methode om spanning te regelen zonder dat je een speciale PWM fan nodig hebt, geen nette methode maar werkt prima voor lampen, motoren en verwarmingselementen.

http://www.incbtech.com/i...rs-using-cmos-ics-mec010e

[remco_k]

rutger_010 schreef op vrijdag 19 augustus 2022 @ 11:02:
PWM fans zijn nu niet mogelijk omdat voor mijn type fans de levertijden met PWM 90+ weken zijn. Op kortere termijn zoek ik een oplossing.

Je kan vrijwel elke willekeurige DC fan aansturen met PWM. Daar heb je niets speciaals voor nodig.

Dus als het "niet kunnen gebruiken van PWM" op dit misverstand is gebaseerd, zou ik lekker met PWM de fans gaan aansturen.

[ Voor 15% gewijzigd door remco_k op 19-08-2022 19:21 ]