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Temperaturgeregelte LüftersteuerungTemperaturgeregelte Lüftersteuerung

Als Erstes möchten wir uns bei unseren Forum-Moderator Falzo, dem Autor des Tutorials, bedanken. Vielen Dank nochmal. ;)

Vorgeplänkel

So manch einer sucht zwischen den vielen Tutorials, die es mittlerweile zum Thema 'Lüftersteuerung' im Netz gibt, verzweifelt nach einer einfachen Variante das Ganze temperaturabhängig steuern zu lassen. Leider gestaltet sich das oft schwieriger, als zunächst gedacht. Der Grund hierfür ist schnell gefunden: viel zu viele unberechenbare Faktoren spielen bei diesem Unterfangen eine Rolle...

Der erste Gedanke ist meist, statt eines Potis in einer bestehenden Lüftersteuerung einen NTC, also einen temperaturabhängigen Widerstand einzusetzen. Dies ist eigentlich ohne Probleme möglich, aber das Ergebnis fällt sehr bescheiden aus, da sich solch ein NTC eben nicht wie ein einstellbarer Widerstand verhält, sondern seinen Widerstandswert nur in sehr engen Grenzen ändert! Eine Schaltung sollte somit dieses Verhalten berücksichtigen, also die Änderung des NTC auswerten und in ein Ergebnis umwandeln, das der Regelung durch einen Poti vergleichbar ist.

Was Ihr hier nun findet, ist mal wieder eine Schaltung deren Entwicklung Ihren Ursprung in unserem Forum fand. Sie versucht genau das zu tun, was ich eben beschrieben habe, nämlich die messbaren Änderungen am NTC zu verstärken und so ein Signal zur Ansteuerung eines LM317 zu erzeugen, das dem einer herkömmlichen Poti-Variante gleichkommt. Dabei kommt sie mit relativ wenig Bauteilen aus, ist aber auch nur in begrenztem Maße einstellbar. Dies liegt einfach daran, dass das Regelungsverhalten von solch temperaturabhängigen Geschichten stark von der Umgebungstemperatur und der Positionierung des NTC abhängt!

Als Besonderheit ist diese Steuerung leicht abgewandelt über einen simplen Umschalter in bestehende LM317-Regelungen integrierbar!

Aber sehen wir uns doch einfach mal den Schaltplan genauer an:

Wir benutzen einen sog. Operationsverstärker als Komparator. Das heisst nix anderes, als das der IC in der Mitte des Schaltplans eine von uns vorgebene Spannung an seinem positiven Eingang mit der Spannung vom NTC am negativen Eingang vergleicht. Die Differenz dieser beiden Spannung entspricht der wirklichen Veränderung, also als ob man ein Stück am Poti dreht, und wird verstärkt zur Ansteuerung des LM317 benutzt. Über den Verstärkungsfaktor kann man den Temperaturbereich beeinflussen. Da allerdings eine Änderung dieses Faktors einen ziemlichen Aufwand bedeutet, wurde darauf verzichtet! In der angegeben Dimensionierung bewegt sich der Regelbereich zwischen 25 und 40 Grad Celsius, das sollte für die meisten Bedürfnisse ausreichen, den Rest kann man durch geschickte Positionierung des NTC erledigen.

Zu guter Letzt erlaubt der Trimmer eine leichte Beeinflussung der Schaltung, zB kann man eine Untergrenze ähnlich einer Mindestdrehzahl einstellen, wobei zu beachten ist, das der Widerstand des NTC ja nun mal IMMER von der Umgebungstemperatur abhängt, also im Winter bei 25 Grad Case-Temp die Mindestdrehzahl anders wäre, als im Sommer bei 30 Grad...
An dieser Stelle ist es natürlich angebracht zu fragen, ob dies Sinn macht?! Die Antwort ist ein klares JA, schliesslich SOLL sich das Ganze ja mit der Temperatur ändern und ergo sollte man die Untergrenze nur einmal einstellen, vielleicht an einem kühleren Tag... ;-)

Die Einkaufsliste:

Menge Bezeichnung Reichelt Bestellnr. Skizze Bemerkung Preis
1 Lochraster-Platine H25PR050 Streifenraster-Platine möglich bzw. andere Abmessungen 0,61 €
1 Regler-IC LM 317 LM 317-220 LM317 für Abwandlung nicht nötig 0,27 €
1 Kühlkörper V 4330N für Abwandlung nicht nötig 0,43 €
1 OP-Verstärker TL071 TL 071 DIP OP1 auch TL061,TL081,TLC271 o.ä. möglich 0,25 €
1 Sockel für IC GS 8 -- 0,03 €
1 10kOhm NTC NTC-0,2 10K NTC -- 0,29 €
1 47µF Kondensator RAD 47/25 C1 ähnl. Werte möglich 0,04 €
1 5kOhm Trimmer PIHER 10-S 5,0K T1 -- 0,19 €
2 10kOhm Widerstand Metall 10,0k R1,R2 auch Kohle möglich je 0,08 €
2 62kOhm Widerstand Metall 62,0k R4,R5 auch Kohle möglich je 0,08 €
1 82kOhm Widerstand Metall 82,0k R3 auch Kohle möglich 0,08 €
1 3pol. Printstecker PSS 254/3W optional, andere Ausführung möglich 0,10 €
1 2pol. Printstecker PSS 254/2W optional, für Abwandlung nicht nötig 0,09 €
1 Stiftleiste STIFTL. 36G optional, auch Lötstifte oder Stecker 0,17 €
1 1pol. Umschalter zB KS 6 nur für Abwandlung nötig 0,92 €
- Litze Für das Verdrahten der externen Bauteile und Lötbrücken --

Je nach Variante, die Ihr bauen wollt, braucht Ihr natürlich keinen Schalter, wenn ihr die Standardversion bauen werdet, anders bei der Integration in eine bestehende LM317-Regelung, dafür ist der Schalter nötig, aber Ihr könnt Euch logischerweise den LM317 und den Kühlkörper sparen. Die Gesamtkosten liegen jeweils bei ~3,- €.

Weiter mit: Löten

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