Spannungsversorgung der Schaltung über USB-Powerbank -> PWM möglich

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Hallo,

ich bin neu hier im Forum und gerade etwas am experimentieren bzw. Schaltung entwerfen.
Ich benötige einen portablen Lüfter, den ich per PWM drehzahlsteuern kann.
Als portable Energiequelle habe ich an meine USB-Powerbank, mit 2 Buchsen - eine für den Arduino Uno, eine als Energiequelle für den Lüfter, gedacht.
Ich habe einen Schaltplan (Anhang) entworfen, bei dem ich zusätzlich noch etwas Hilfe bei der Bauteildimensionierung benötige, aber dazu später mehr.

Die viel wichtigere Frage: Kann ich das ganze per PWM betreiben, oder kriege ich dann Spannungsschwingungen, die evtl. meine Powerbank zerstören?

Zur Bauteildimensionierung (Anmerkungen gerne willkommen, da ich gerade erst anfange) habe ich folgendes angedacht:

Pull-down Widerstand: 10kOhm
Zur Auswahl als Logic Level FET steht aufgrund der Vrfügbarkeit beim Conrad in Nürnberg (bestellen lohnt sich noch nicht für die paar Sachen)
-Infineon Technologies IRL3803PBF MOSFET 1 N-Kanal 200 W TO-220
-Infineon Technologies IRLZ44NPBF MOSFET 1 HEXFET 110 W TO-220
-Infineon Technologies IRLZ34NPBF MOSFET 1 HEXFET 68 W TO-220
-Infineon Technologies IRLZ24NPBF MOSFET 1 HEXFET 45 W TO-220

Ich würde aufgrund der geringsten Kapazität CISS zu letzterem tendieren.

Als Freilaufdiode habe ich noch eine 1N4148 hier rumliegen, die ich verwenden würde.

Bei dem Zwischenkreiskondensator habe ich keinerlei Verstellung wie dieser zu dimensionieren ist, der war zur Spannungsstabilisierung in meinem Skript (ich studiere Maschinenbau und in der Vorlesung elektrische Antriebssysteme wurde die Ansteuerung oberflächlich mit angesprochen).

Mein Lüfter ist dieser hier: Ebay-Artikel Nr. 222652106016
Leider habe ich keine Bürstenlüfter mit dem benötigten Volumenstrom
gefunden, ich hoffe mit einem bürstenlosen geht es auch.
Bemessungsstrom 0,35A und 5V.

Was haltet ihr generell von der angedachten Schaltung?
Dass sie nicht perfekt ist, davon gehe ich aus, würde sie trotzdem funktionieren?
Ich bin wie gesagt noch stark am Anfang, aber irgendwie muss man ja Erfahrung sammeln.

Viele Grüße
Max

Lueftersteuerung-v1.pdf (177 KB)

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Lüfter mögen keine getaktete Spannungsversorgung.
Wenn man Lüfter regeln muß dann nimmt man am besten einen Lüfter mit PWM Eingang für PC (solche mit 4 Kabel) die meisten sind für 12V aber es gint auch einige für 5V.
Dann brauchst Du nur das PWM Signal vom Arduino an den PWM Eingang des Lüfters anschließen (und GND zusammenschalten).
Grüße Uwe

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Ich würde aufgrund der geringsten Kapazität CISS zu letzterem tendieren.

Das ist bei geringer Schaltfrequenz unerheblich.

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Hi

Die Freilauf-Diode muß den gleichen Strom können, wie der Motor - die 1N4148 ist mit 150mA 'etwas' schwachbrüstig - Die wird Dir wohl nicht lange leben.

Einen bürstenlosen Motor bekommst Du per PWM nur schlecht in der Drehzahl gesteuert - da die vorhandene Elektronik auch ein Wort mitreden möchte - Du Dieser aber laufend 'über den Mund fährst'.
Wird wohl halbwegs gehen, schön ist's aber nicht.

Wenn Du den Lüfter eh noch bestellen musst - nimm Einen mit 4-Pin, dort ist noch ein PWM-Pin vorhanden, mit Dem Du dem Lüfter sagen kannst, was Du von Ihm willst - auch kannst Du den Drehzahl-Pin dann ebenfalls nutzen, um die IST-Drehzahl abzufragen - Das geht bei PWM ebenfalls nicht, da Dieser gegen GND geschaltet wird und Du ja GND laufend weg nimmst.

Ob der Drehzahl-Pin mit einem P-FET klappen würde ... vermutlich, für den Lüftermotor bleibt's aber gleich.

MfG

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Vielen Dank für die schnellen Antworten!

Das Problem ist, dass ich einen relativ großen Lüfter benötige (Volumenstrom mindestens 50cfm = 85m³/h).
Bei dem benötigten Volumenstrom habe ich absolut keine Lüfter gefunden, die mit 5V laufen und 4Pins haben.
Zudem soll das ganze auch noch einigermaßen bezahlbar bleiben.

Gibt es eine andere Möglichkeit, evtl per PWM eine "geglättete" Gleichspannung zu erzeigen, und diese geglätttete Spannung dann am Lüfter anzulegen?
Wäre das eine Lösung?

Viele Grüße
Max

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Hi

Der bürstenlose Lüfter braucht die Versorgungspannung, damit die enthaltene Elektronik sauber arbeiten kann - auch mit gebremstem Schaum in DC wird Der nicht sonderlich glücklich - dann eher PWM.

Gerade beim eBay Überfliegen kamen mir auch nur Lüfter mit Festspannung vor die Augen - die 4-Pin bezogen sich zumeist auf den 4-pol Molex-Zwischen-Stecker, wo die 12V/5V abgegriffen wurden.

eBay, Papst Radial-Lüfter, 24V
Der Aufdruck auf dem Lüfter (6-24-) könnte andeuten, daß der Lüfter ab 6V läuft - vll. bringt Google zum Typ noch was sinnvolles zum Vorschein.

MfG

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Schnell mal gesucht: zB:
https://www.ebay.de/itm/NOCTUA-NF-A20-5V-PWM
der hat laut NF-A20 PWM

Volumenstrom 146,9 m³/h

Grüße Uwe

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Hallo,
Vielen Dank für die Lüfterempfehlung von Noctua.
Ich habe mir den bestellt.
Ich weiß auch nicht, warum der bei meiner Suche durchgeschlüpft ist.
Benötige ich irgendeine Schaltung zur Ansteuerung, oder kann ich ihn einfach verbinden?
PWM und Drehzahl zum Arduino, Stromversorgung zu Powerbank.
Laut Spezifikationen ist ein extra Pull up Widerstand nicht nötig, ist schon integriert.
Kann ich irgendwie die Schwankungen in der Stromversorgung dämpfen, dass die Powerbank das ganze auch mitmacht?
Entstörkondensatoren sind laut Noctua nicht nötig im Normalfall, gilt das auch für mein Arduinoprojekt?
Viele Grüße
Max

Und nochmal Danke für den Lüfter!