Jak wyeliminować hałas PWM podczas prowadzenia wentylatora?

11

Używam bezszczotkowego wentylatora DC 12V 0.11A z PWM za pomocą sterownika MSP430Gxxxx -> TC427CPA FET -> BS170 N-FET. Wentylator znajduje się po niskiej stronie FET.

Nawet przy cyklu pracy wynoszącym 90% i częstotliwości 10 kHz z wentylatora słychać brzęczenie. Niższy cykl pracy = więcej hałasu.

Próbowałem wyeliminować hałas, dodając czapkę 4,7 uF równolegle z wentylatorem, i jest nieco mniej głośny, ale nadal bardzo słyszalny.

Jak sprawić, by hałas zniknął?

msp430 pwm noise fan Vincent Van Den Berghe
źródło

Odpowiedzi:

9

W tej chwili pracuję nad dokładnie tym samym problemem.

1) Freq> 25 Khz - przede wszystkim

2) DUŻA czapka na wyjściu, 1-4.7uF ceramika + jakieś 100-1000uF elektrolityczne załatwi sprawę.

3) Dodaj indukcyjność przed czapką + diodą w odwrotnej kolejności, aby odciąć ujemne skoki.

BarsMonster
źródło
3
@BarsMonster, uważaj na elektrolityczne na „silniku”. Może to łatwo spowodować odwrócenie napięcia i sprawić, że fajerwerki znikną z twojej czapki.
Kortuk
3
Obciążenia indukcyjne powinny zawsze mieć równolegle dodaną odwróconą> szybką <diodę.
Hans
Właśnie to zrobiłem na swoim schemacie - PWM z PC FAN. 555 wchodzi w cewkę indukcyjną 220 uH, a następnie do pułapu 10 000 uF. Na czapce widzę piękną linię, bez skoków wyższych niż 20-50mV i absolutnie bez słyszalnego hałasu. Więc nie ma niebezpieczeństwa dla elektrolitu na zwykłych WENTYLATORACH. Ale tak naprawdę potrzebujesz diody do ochrony kontrolera PWM, po tej stronie występują ujemne skoki do -12.
BarsMonster,
Gdzie pójdzie ceramika? I w jakim celu?
Vincent Van Den Berghe,
ceramika - w czapce równoległej do elektrolitycznej, tuż przed WENTYLATOREM. To tylko po to, aby filtrować szumy elektromagnetyczne o wysokiej częstotliwości i zmniejszać rozpraszanie ciepła przez elektrolityczny korek (ale przy tak niskiej mocy i tak jest to pomijalne), więc jest opcjonalne.
BarsMonster,
13

Prowadzenie wentylatora poprzez zmianę zasilania jest po pierwsze ryzykowne. Wentylatory BLDC mają w sobie elektronikę i włączanie i wyłączanie ich z dużą prędkością. Nie tak, jak zostały zaprojektowane. Z czasem ryzykujesz zabicie elektroniki.

Dodanie czapki pomaga, ponieważ usuwasz nieprzyjemne skoki mocy do wentylatora. Dodanie cewki indukcyjnej jest dobrym pomysłem i jeśli spojrzysz na to, co sugerują ludzie, zobaczysz, że najlepszym sposobem sterowania prędkością wentylatora BLDC jest regulator prądu stałego.

W ten sposób PWM przesyła FET, który podaje energię do induktora (magazyn energii) i umieszcza diodę zwrotną, aby rozprowadzić moc, gdy FET jest wyłączony. Pozwoli to utrzymać stały przepływ mocy w wentylatorze, minimalizować hałas i nie ryzykować zabicia wentylatora w dłuższej perspektywie.

monpjc
źródło
11

Najprostszym sposobem jest wysterowanie go albo na częstotliwości ultradźwiękowej (> 20 kHz), albo na niższej częstotliwości (<100-200 Hz). Ten niski poziom nie jest tak naprawdę infradźwiękowy, ale „szum” jest zwykle o wiele mniej budzący zastrzeżenia, jeśli można go usłyszeć w całym hałasie samego wentylatora.

Jeśli chodzi o to, dlaczego widzisz, że niższy cykl pracy powoduje więcej hałasu, zasadniczo zwiększasz zawartość częstotliwości 10 kHz, którą wysyłasz do silnika, aż osiągniesz 50%, a następnie spadnie ponownie.

Nick T.
źródło
-2

Ciągle widzę ludzi próbujących kontrolować bezszczotkowy wentylator za pomocą sygnału PWM na przewodach +/- wentylatora. Oczywiście nie jest to zgodne z intencją producentów. Wewnątrz wentylatora znajduje się bezszczotkowy kontroler. Kontrola PWM napięcia hte = / - po prostu zepsuje sterownik. Często produkcja wentylatora tworzy wersję 4-przewodową, dzięki czemu można wprowadzić sygnał PWM. Kosztują trochę więcej, ale usuwają problem. Bezszczotkowe wentylatory prądu stałego mają specyfikacje napięcia wejściowego, takie jak 5-13,8 V prądu stałego, a nie jakiś złożony sygnał.

Bob Gifford
źródło
1
To jest całkowicie niepoprawne. Większość wentylatorów komputerowych działa dobrze z napędem PWM. Jedynym powodem, dla którego produkują wentylatory 4-przewodowe, jest to, że można uzyskać odpowiednią moc wyjściową tachometru (w przeciwnym razie kształt fali PWM nakłada się na moc wyjściową tachometru).
Connor Wolf,
FYI, właściwie każda płyta główna komputera, jaką kiedykolwiek widziałem, używała sterowania PWM dla fanów. Nie jest to rzadkie.
Connor Wolf,
1
Zwykłe bezszczotkowe wentylatory 2 i 3 drutowe są zaprojektowane do zmiany prędkości poprzez zmianę poziomu napięcia (tryb liniowy, zwykle mają minimalne napięcie początkowe równe połowie napięcia znamionowego) lub PWM; PWM ma jednak dziwactwa. Po pierwsze, wyjście tachometru w wentylatorach 3-przewodowych staje się nieprawidłowe; chociaż inteligentne sterowniki PWM wykonują „rozciąganie impulsów” w celu przywrócenia prawidłowego wyniku tachowania. Po drugie, częstotliwość PWM musi być niska (zwykle <25 kHz), w przeciwnym razie może to zakłócić wewnętrzny bezszczotkowy obwód sterowania wentylatora. Po trzecie, minimalna prędkość wentylatora zwykle nie jest tak wolna, jak to technicznie możliwe, ale zwykle jest wystarczająco wolna, aby je uciszyć.
Noah Spurrier