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FORO TÉCNICO => Foro Técnico => Mensaje iniciado por: ppyote en 13 de Abril de 2013, 22:45:47

Título: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: ppyote en 13 de Abril de 2013, 22:45:47
bueno... lo que me pensaba que seria lo mas facil, resulta que es lo mas dificil del proyecto que voy a postear proximamente... es lo que mas calentamientos de cabeza me esta dando....
tengo 4 pwm junto con 4 mosfet 2n7000 y su resistencias en la puerta... tengo el positivo de los 12v conectado al cable rojo del ventilador, el cable negro conectado al drenador del mosfet(canal N) y el surtidos a masa... en paralelo con el ventilador tengo un diodo 1n4148 polarizado inversamente...

El tema esta en que cuando decido reducir el dutty, las revoluciones se descontrolan por culpa de los impulsos del PWM... he probado varias cosas pue me lo han mejorado, pero, pierdo o gano, depende de que situacion, voltaje/corriente en el momento que subtituyo un ventiador mas grande por uno mas pequeño o a la inversa.... el rango de voltaje con el cual quiero trabajar ya os lo imaginareis.... desde 4v a 11,8.... alguna idea para filtrar los pulsos del pwm?

decir que el pic que controla los ventiladores no es el mismo que el que cuenta las revoluciones.... asi que no puedo mejorarlo mediante software....
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: BrunoF en 13 de Abril de 2013, 23:06:16
Hola.

Que querés decir con que las RPM se "descontrolan"? Los MOSFET no requieren de resistencia en el Gate. Contanos un poco más qué es lo que está pasando.

Saluds.
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: stk500 en 14 de Abril de 2013, 02:13:41
para conmutar el Mosfet no necesita ponerle filtro y como te dice Bruno tampoco ponerle resistencia al Gate, lo que quiza te puede suceder como me sucedio a mi, que la modulacion de frecuencia (PWM) no te salgan limpias,  ha mirado en un Oscilocopio como te sale el PWM?
yo estoy en lo mismo pero con un Motor DC con dectencion automatico por obstaculos y uso  este circuito (http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=40341.0)
Saludos
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: ppyote en 14 de Abril de 2013, 05:23:30
Gracias por responder compañeros, la resistencia está puesta desde la puerta a masa, en cuanto a lo de que me descontrola las revoluciones es por que el cuentarevoluciones me lee los pulsos del pmw  en vez de los pulsos generados por el ventilador
Probé añadir un condensador en paralelo al mosfet, pero claro, el mosfet conmuta y no deja mantener la carga para que sea lo más estable el voltaje en el ventilador
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: BrunoF en 14 de Abril de 2013, 12:39:39
Lamento decirte que me parece que entonces no tenés solución tal cual como está el hardware. Hay un error de diseño en el cuentavueltas. Debería leer los pulsos generados por el ventilador, no los pulsos enviados por el circuito de regulación. Es un gran error ya que no es una retroalimentación verdadera del circuito a controlar. Tienes posibilidad de modificar dicha parte?

Saludos. 
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: ppyote en 14 de Abril de 2013, 13:26:18
Lamento decirte que me parece que entonces no tenés solución tal cual como está el hardware. Hay un error de diseño en el cuentavueltas. Debería leer los pulsos generados por el ventilador, no los pulsos enviados por el circuito de regulación. Es un gran error ya que no es una retroalimentación verdadera del circuito a controlar. Tienes posibilidad de modificar dicha parte?

Saludos. 

Puedo cambiar casi todo, lo único que no puedo modificar es la necesidad de usar 2 pic, uno para control de la tft y el otro para generar 8 pwm o incluso alguno más
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: ppyote en 15 de Abril de 2013, 05:42:50
que opinais de esta solucion para estabilizar el voltaje en el ventilador?

(http://img716.imageshack.us/img716/8424/pwmhw.jpg) (http://imageshack.us/photo/my-images/716/pwmhw.jpg/)

Uploaded with ImageShack.us (http://imageshack.us)
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: Picuino en 15 de Abril de 2013, 11:01:28
El mosfet no puede ir directamente conectado al condensador. Si quieres filtrar los pulsos puedes utilizar una bobina:

(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f0/Buck_conventions.svg/300px-Buck_conventions.svg.png)

Donde R es el ventilador.

Saludos.
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: ppyote en 15 de Abril de 2013, 12:33:39
Como calcularia el valor de la bobina? Y que tipo de bobina sería la mejor?
La verdad es que en tema de filtros nada de nada
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: tapi8 en 15 de Abril de 2013, 12:58:54
Citar
Donde R es el ventilador.

Es que L y R son ya el motor ¿No? Si ya hay una carga inductiva (bobina) para que poner mas...bueno solo es una opinion.
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: Picuino en 15 de Abril de 2013, 13:01:55
El rizado máximo lo vas a tener para una salida de 6v.

   dIL = V * dt / L

No se a que frecuencia conmutas el PWM, suponiendo 20Khz (periodo de 50us) podrías utilizar una bobina de 1000uH:

   dIL = 6 * 25us / 1000uH = 150mA   de corriente de rizado pico a pico

El transistor debe conmutar más corriente.
Puedes utilizar un BC337. http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/50/128247_DS.pdf

Saludos.
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: Picuino en 15 de Abril de 2013, 13:05:37
Citar
Donde R es el ventilador.

Es que L y R son ya el motor ¿No? Si ya hay una carga inductiva (bobina) para que poner mas...bueno solo es una opinion.

Pero el condensador tiene que estar después de la bobina, no antes. Por eso hay que poner otra bobina.

Por otra parte el control PWM de un ventilador creo que hay que hacerlo a baja frecuencia y sin filtrar con bobina y condensador.
Con el filtro tendrás el problema de que el ventilador se parará a bajas revoluciones. Sin filtrar el PWM no se para tan pronto.

Saludos.
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: ppyote en 15 de Abril de 2013, 14:03:46
La verdad pícuino es que con frecuencias altas me va peor, actualmente uso una frecuencia de 500hz
Las formulas que has puesto sirven para bajas frecuencias también?
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: Picuino en 15 de Abril de 2013, 14:46:52
Las fórmulas sirven para bajas frecuencias, pero la inductancia en bajas frecuencias se hace demasiado grande y no merece la pena.
En altas frecuencias te funciona mal porque no tienes filtro.

Si no pones filtro, prueba con frecuencias más bajas (100Hz) a ver cómo se comporta.

Saludos.
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: Picuino en 15 de Abril de 2013, 16:04:33
Un enlace interesante:

http://www.overclockers.com/pwm-fan-controller

Utilizan un ventilador especial para control con PWM y unos 30Khz de frecuencia.


Saludos.
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: Picuino en 15 de Abril de 2013, 16:09:04
Otro enlace interesante:

http://www.bit-tech.net/modding/2001/12/03/pwm_fan_controller/1

Utilizan frecuencias de 30Hz a 100Hz.
El artículo comenta que el control PWM tiene como inconveniente que se desabilita el sensor de velocidad (The fan speed sensing is disabled)

Saludos.
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: ppyote en 15 de Abril de 2013, 20:32:00
gracias de nuevo Picuino por tu ayuda..... la verdad que el primer linkk el ventilador brama una barbaridad.... no veas el ruidaco que hace eso  :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:

la verdad es que voy a simplificar mucho el esquema que tenia pensado.... como los pwm los genero por software, 4 para 4 canales pwm para control de ventiladores y 3 mas para 3 canales rgb no me he tenido que romper el coco para dispinuir la frecuencia de los canales de los ventiladores....

de momento estoy probando un filtro de paso bajo a la salida del pwm y un 2n3904 .... pero lo que realmente me sorprende es lo del divisior de tension de la lectura de las revoluciones....
ahora a ver si compro algun transistor de media potencia y montare un darlinthon para poder aumentar la intensidad en el caso que se colocara algun ventilador que consumiera mas de la cuenta....

(http://img221.imageshack.us/img221/9422/potenciapwm.jpg) (http://imageshack.us/photo/my-images/221/potenciapwm.jpg/)



Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: reiniertl en 16 de Abril de 2013, 09:54:30
Solo por preguntar ¿es unventilador para PC?

Si es así tendrás que buscar una solución distinta a tu problema, los ventiladores de PC estań en su mayoría fabricados en base a motores BDLC (para no ser absoluto), es por eso que incorporan un circuito de control de velocidad y sensores para poder activar las bobinas de la "armadura" que ahora no rota sino que está en el estator.  Algunos de estos ventiladores tienen más pines (los del procesador) que incorporan un pin de control de velocidad. El resto como los de las fuentes de PC deberían trabajar a tensión constante y en función de ella entonces se puede regular la velocidad, pero no debe ser con PWM porque eso afecta el correcto funcionamiento de la circuitería de control del motor (a la que por supuesto no es fácil acceder). En un caso como ese lo correcto sería conseguir el tipo de ventilador apropiado (con el pin de control) o construir una fuente conmutada (para este tipo de carga hay circuitos muy sencillos)  con salida variable para alimentar al ventilador.

Si el objetivo es regular la velocidad del ventilador entonces tendrás que ver de que forma le pones algún sensor que te de ese dato. Se podría hcer utilizando uno de los propios sensores de efecto hall del motor pero como dije no debe ser fácil acceder al circuito de control porque suele estar oculto a la vista). El problema es que a diferencia de un motor DC convencional en este tipo de motor la tensión que aparece entre los terminales del motor no es la Bemf así que por principio no pudes utilizarla como realimentación en un motor BDLC.

un saludo
Reinier
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: Picuino en 16 de Abril de 2013, 10:43:20
Si vas a hacer el control por tensión, en vez de PWM, puedes controlar las revoluciones en lazo abierto a partir de la tensión de alimentación al ventilador y la corriente que consume el motor.

Aproximadamente la velocidad del motor será proporcional a la tensión de alimentación menos la corriente por la resistencia de motor:

   Velocidad_de_giro = K * (V_alim - I_alim * R_motor)

Con un pequeño ensayo puedes determinar las constantes.

Saludos.
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: ppyote en 16 de Abril de 2013, 10:54:02
reiniertl efectivamente es un ventilador de pc... estoy al tanto de los ventiladores con el 4º pin que no es mas que la puerta de un jfet alojado dentro del ventilador...

en esta imagen se ppuede ver la diferencia de uno al otro....
(http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/38-02/Fan_Speed_02.gif)

el control con el pwm lo hare con el transistor trabajando en su zona activa mediante la generacion de un voltaje en la base del transistor... a mas voltaje, mas corriente y menos tension entre el colector y el emisor del transistor....

si lo que deseo es controlad un ventilador con el 4º pin lo unico que debo de hacer es alimentar la puerta del mosfet, respetando el esquema que puesto con el transistor npn, tendre un control de las rpm mediante voltaje...

Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: ppyote en 16 de Abril de 2013, 10:59:32
Si vas a hacer el control por tensión, en vez de PWM, puedes controlar las revoluciones en lazo abierto a partir de la tensión de alimentación al ventilador y la corriente que consume el motor.

Aproximadamente la velocidad del motor será proporcional a la tensión de alimentación menos la corriente por la resistencia de motor:

   Velocidad_de_giro = K * (V_alim - I_alim * R_motor)

Con un pequeño ensayo puedes determinar las constantes.

Saludos.

al final he conseguido leer los pulsos provenientes del cable del ventilador gracias a la estabilizacion del volaje del ventilador y del divisor de tension formado por R1,R3 y R4 .... pero tambien es una gran idea la que expones picuino....
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: reiniertl en 16 de Abril de 2013, 12:59:58
El problema es que cambias el motor y cambian las constantes, sin tener en cuenta que las constantes cambian en la medida que el motor envejece y el desgaste comienza a jugar su papel.

Un saludo
Reinier
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: ppyote en 16 de Abril de 2013, 13:12:40
El problema es que cambias el motor y cambian las constantes, sin tener en cuenta que las constantes cambian en la medida que el motor envejece y el desgaste comienza a jugar su papel.

Un saludo
Reinier

justamente ahora estoy trabajando ese punto, ósea el autoajuste al iniciarse, supuestamente... Lo puedo conseguir bajando poco a poco el duty   del pwm comprobando las revoluciones, a partir de ahí, como trabajo con el tanto por ciento de las revoluciones, el controlador guardará las constantes en la memoria eeprom
De momento los 2 ventiladores que estoy testeando no me están dando problema
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: Picuino en 16 de Abril de 2013, 14:24:40
La compensación por corriente de motor sirve precisamente para corregir el rozamiento que se puede producir por envejecimiento o por la suciedad que se acumula en el ventilador.

Con esa fórmula la velocidad permanece bastante constante.

Por otra parte el sistema es robusto, pequeños cambios de velocidad no afectan demasiado al flujo de aire.
La verdadera compensación de la velocidad se debe realizar con la temperatura.


Saludos.
Título: Re: PWM interfiere en las RPM del ventilador
Publicado por: ppyote en 16 de Abril de 2013, 15:33:00
La compensación por corriente de motor sirve precisamente para corregir el rozamiento que se puede producir por envejecimiento o por la suciedad que se acumula en el ventilador.

Con esa fórmula la velocidad permanece bastante constante.

Por otra parte el sistema es robusto, pequeños cambios de velocidad no afectan demasiado al flujo de aire.
La verdadera compensación de la velocidad se debe realizar con la temperatura.


Saludos.

tu formula ir va de maravilla pero...ya que intento abaratar los costes, debo de simplificar mucho, el esquema para que cualquiera pueda montarlo y entender el circuito....

precisamente intento hacer pequeños cambios en el flujo del aire para asi reducir el ruido producido por los ventiladores... ese es mi principal objetivo... el ruido...
pero claro esta, sin que la temperatura oscile ni que alcance valores peligrosos....