12V-Lüfter für Schreibtisch: Poti mit wenigen Ω und vielen W?

[mtu]

Aus diversen Rechnern und Netzteilen habe drei große 12V-Lüfter ausgebaut (120mm und 140mm). Die möchte ich mit einer 12V-Stromquelle an meinem Schreibtisch nutzen, um im Sommer mich selbst zu kühlen.

Dafür wäre es nett, wenn ich die Drehzahl (grob) justieren könnte. Ich habe zum Test mehrere Drehpotentiometer mit einem Lüfter in Reihe geschaltet, aber sie alle haben zwei Probleme: 1) Der Widerstand ist zu groß (s.u.), und 2) sie scheinen nicht für die nötige Leistung ausgelegt zu sein (ca. 3–6 W pro Lüfter), sondern erhitzen sich merklich.

Was den Widerstand angeht, scheinen Potis für gewöhnlich zwischen 20 und 200 kΩ zu liegen – jedenfalls gilt das für die Exemplare, die ich in die Finger bekommen habe. Die Lüfter haben aber im laufenden Betrieb nur einen Innen-Widerstand von ~50 Ω (bestimmt durch Messung der Stromstärke und dann R=U/I). Ich kann die Lüfter mit kΩ-Potis regeln, aber der Bereich von „volle Pulle“ bis „Stillstand“ macht nur etwa 5% Poti-Spielraums aus. Um sie komfortabel zu regeln, sollte der Poti wohl eher nur ~1.000 Ω haben, vermute ich.

Ich glaube daher, dass ich auf der Suche bin nach einem Poti mit 1–2 kΩ und einer erlaubten Leistung von ~20 W. Gibt es sowas?

Oder bin ich auf dem falschen Dampfer, und sollte mir einfach mit ein paar kleinen Hochlast-Widerständen und Umschaltern eine Stufen-Regelung bauen?

 

[laptopheaven]

Wenn die Dinger aus PCs stammen und 3 Pins oder 4 Pins haben, dann nimm doch sowas hier.
Oder nach PC Lüftersteuerung Tante Google befragen.


Nachtrag: Gibt es auch wesentlich günstiger und nur mit 4 Kanälen

 

[iYassin]

Wenn du 4-Pin-Lüfter nutzt, würde ich einen Arduino Nano mit verbauen, der ein PWM-Signal erzeugt und das dann an Pin 4 verbinden.

 

[martina]

Alternativ würde ich nach einem regelbaren Netzteil schauen, dann wird keine zusätzliche Wärme durch die Widerstände erzeugt.

 

[mtu]

Alternativ würde ich nach einem regelbaren Netzteil schauen, dann wird keine zusätzliche Wärme durch die Widerstände erzeugt.

Guter Punkt Allerdings bin ich durch andere Umstände (Lüfter werden aus einer Solarbatterie gespeist) wahrscheinlich auf eine 12V-Quelle festgelegt.

Wenn die Dinger aus PCs stammen und 3 Pins oder 4 Pins haben, dann nimm doch sowas hier.

Wenn du 4-Pin-Lüfter nutzt, würde ich einen Arduino Nano mit verbauen, der ein PWM-Signal erzeugt und das dann an Pin 4 verbinden.

Leider hat einer der Lüfter keine dritte Leitung. Ein weiterer hat 3 Pins, und einer 4. Insgesamt fände ich es unelegant, wenn ich die Regelung nicht passiv hinbekäme, sondern ein Steuergerät bräuchte, das auch eine Spannungsversorgung braucht, etwa um z.B. ein PWM-Signal zu erzeugen.

 

[laptopheaven]

Ein Hochlastungspoti kostet aber genau so viel wie eine vernünftige Regelung....

Nachtrag, da zu früh gedrückt: Und effizient regeln lässt sich damit gar nicht. Du wirst ne Menge heisser Luft (im Poti) erzeugen.....

 

[mectst]

Wie schön, dass anscheinend auch E-Techniker zum Overengineering neigen ...
Muss es denn wirklich ein Poti sein, den du kontinuierlich verstellen kannst? Jeder handelsübliche Tischlüfter hat doch auch nur maximal drei Stufen. Leg dir drei diskrete Widerstände zurecht, wo du den zur gewünschten Stufe passenden einfach zwischen zwei Kroko-Klemmen packst. So würde ich das als Maschinenbauer mit minimal-E-Technik-Kenntnissen realisieren.

Grüße Thomas

 

[ebastler]

4pin/PWM Lüfter mögen Steuerung über Spannung nicht sonderlich, da gehts nicht all zu weit runter ehe sie ausgehen. Für den Rest - wie wäre es mit einem einstellbaren Spannungsregler à la LM317 + Poti, oder damit es etwas weniger Leistung in Hitze verbrennt, ein beliebiger step-down-Regler um 2€ von Aliexpress (alternativ das gleiche Ding für 5-10€ von Amazon, dafür aber schneller) mit Poti, der dann etwas weniger Abwärme produziert und das selbe macht.

 

[tapf!]

Ich würde da heute weder auf eine Kaskade von Leistungswiderständen, einem Leistungspoti oder einen LM317 setzen, sondern direkt auf einen Step-Down-Wandler. Diese sind am effizientesten und inzwischen sehr billig zu haben.

Wenn sie nicht so häufig eingestellt werden sollen, nutze ich die billigen Wandler mit LM2595. Diese bekommt man man via AliExpress ab etwa 85ct/Stk, auf Wunsch aber auch einzeln aus Deutschland für 3,50 EUR. Früher hab ich da auch mal die Spindelpotis durch normale Potis ersetzt um die Bedienbarkeit zu vereinfachen.

Dieses Modell mit digitaler Einstellbarkeit hatte ich auch schon im Einsatz: https://de.aliexpress.com/item/1005005715499092.html

Alternativ direkt mit handbedienbarem Poti für kleines Geld: https://de.aliexpress.com/item/1005002058732622.html

 

[mtu]

Alternativ direkt mit handbedienbarem Poti für kleines Geld: https://de.aliexpress.com/item/1005002058732622.html

Das sieht nach einen klugen, kompakten Lösung aus. Ich kann ja vorab mit einem Universal-Netzteil testen, wie die Lüfter so auf reduzierte Spannung reagieren.

Aus Neugier: Sind diese Teile von der internen Funktion her solche DC-DC-„Bucks“? --> https://en.wikipedia.org/wiki/Buck_converter

 

[tapf!]

Genau das sind sie - und dabei haben sie einen hohen Wirkungsgrad von 85% und mehr. Im Gegensatz dazu wird bei einem Widerstand oder Linearregler (z.B. LM317) hingegen die Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung als Wärme verheizt.

 

[cuco]

Dafür gehen aber ggf. ein paar Volt immer verloren. Kann also sein, dass du den Lüfter nie mehr voll (100%) aussteuern kannst. Ebenso bekommst du Probleme bei geringen Spannungen, weil der Lüfter dann stehen bleibt oder nicht mehr anläuft. Den Bereich <30% kannst du vermutlich so auch vergessen. Bleibt also im schlechtesten Fall nur der Regelbereich von ~30-70% übrig.

Ich hab' mir so eine kleine Steuerung selbst gebaut: https://github.com/tobby88/fan-control
5V PWM (4-Pin) Lüfter genommen, altes 5V-USB-Netzteil, altes USB-Kabel zerschnitten und daran einen Atmel ATTINY13 gehängt (~2€). Dann noch zwei 100nF-Kondensatoren, ein 10kOhm-Widerstand und ein kleiner Taster (alles für wenige Cent). In der Regel dürfte es auch ohne die Kondensatoren und den Widerstand noch funktionieren, also der ATTINY13 und der Taster müssten auch schon reichen.
Damit kann ich jetzt per Tastendruck zwischen verschiedenen Lüfterstufen schalten. Vordefiniert sind 0, 10, 25, 50, 60, 70, 80, 85, 90, 95 und 100%, was sich im Experiment als gute Auswahl gezeigt hat. Mit jedem Druck auf den Taster schaltet man eine Stufe weiter. Der Quellcode hat <100 Zeilen, zieht man Kommentare und Leerzeilen ab, bleiben weniger als 40 Zeilen Code übrig, ist also auch sehr einfach gehalten, wenn man ihn mal anpassen möchte. Auch die Lüfterstufen kann man einfach ersetzen/erweitern, in dem man eine einzige Zeile ändert.
Braucht keine externe Spannungsregelung für den Lüfter, verheizt keine unnötige Energie, funktioniert einwandfrei, ist bei Bedarf flexibel anpassbar in den Lüfterstufen und hat - im Gegensatz zur Regelung über die Spannung - auch keine Probleme bei niedrigen Lüfterstufen wie z.B. der 10%-Stufe und ebenso wenig Probleme, die 100%-Stufe weiterhin zu erreichen.

Einziges Manko: Der ATTINY13 muss natürlich einmal mit einem entsprechenden Programmer geflasht werden, damit die Software darauf läuft. Solche Programmiergeräte gibt's zwar auch schon ab wenigen Euros, muss man aber entweder einmal kaufen oder jemanden finden, der so ein Gerät hat.

//EDIT: Die Schaltung kann man natürlich theoretisch auch für 12V-Lüfter verwenden. Einziges Manko: Entweder braucht man zusätzlich zur 12V-Spannungsquelle noch eine 5V-Spannungsquelle für die Steuerung oder muss einen Spannungsregler von 12V auf 5V mit dazusetzen. Erstmal auch nicht kompliziert, ein einfacher Spannungsregler vom Typ 7805 plus 2 Kondensatoren (2x100nF) reicht, aber ich wollte die Schaltung gerne einsteigerfreundlich halten und das ist sie aktuell, wenn man bedenkt, dass Chip+Taster reichen.

 

[Deufel]

nimm ein altes usb kabel, schneid es durch und schliesse die lüfter an die 5v an. wenn es gute lüfter sind laufen die ab 5v und sind dann auch schön leise.

 

[laptopheaven]

Ich hab' mir so eine kleine Steuerung selbst gebaut: https://github.com/tobby88/fan-control
5V PWM (4-Pin) Lüfter genommen, altes 5V-USB-Netzteil, altes USB-Kabel zerschnitten und daran einen Atmel ATTINY13 gehängt (~2€). Dann noch zwei 100nF-Kondensatoren, ein 10kOhm-Widerstand und ein kleiner Taster (alles für wenige Cent). In der Regel dürfte es auch ohne die Kondensatoren und den Widerstand noch funktionieren, also der ATTINY13 und der Taster müssten auch schon reichen.

Alles ganz nett, aber wenn ich ne fertige Lösung ohne Bastelzeit und Rumfrickelei für nicht mal 15 Tacken erhalte löte ich persönlich nicht mehr.
Dafür ist mir dann meine Zeit zu schade, auch wenn ich sonst selber begeisteter Bastler bin. Gibt meist wesentlich dringendere Probleme die noch eher gelöst werden müssen und wo dann die spärliche freie Zeit hingehen muss (sagt der Haushaltsvorstand.....)

Leider hat einer der Lüfter keine dritte Leitung.

Kein Problem, einfach parallel zu einem anderen schalten. Rot und Schwarz sind ja vorgegeben.

 

[cuco]

Alles ganz nett, aber wenn ich ne fertige Lösung ohne Bastelzeit und Rumfrickelei für nicht mal 15 Tacken erhalte löte ich persönlich nicht mehr.

Also hier im Thread habe ich noch keine fertige Lösung für 15 Tacken ohne Löten gefunden. Auch bei der von dir verlinkten brauche ich noch ein 12V Netzteil und muss löten. Und/oder habe einen "riesigen" Berg nur für die Regelung eines ollen Lüfters da liegen.

Dafür ist mir dann meine Zeit zu schade, auch wenn ich sonst selber begeisteter Bastler bin. Gibt meist wesentlich dringendere Probleme die noch eher gelöst werden müssen und wo dann die spärliche freie Zeit hingehen muss (sagt der Haushaltsvorstand.....)

Hab' hier auch zu viele Projekte und zu wenig Zeit. Aber bei diesem Projekt hat das Installieren von Atmel Studio fast am längsten gedauert. 2-5 Bauteile auf eine Lochrasterplatine zu löten und 37 Zeilen Code zu schreiben war absoluter Kleinkram.

Aber wie oben schon gesagt, funktioniert das natürlich so direkt nur mit den nicht sehr verbreiteten 5V-PWM-Lüftern. Bei 12V-Lüftern braucht's noch mindestens den 7805er, bei 3-Pin-Lüftern braucht's doch wieder eine aktive Spannungsregelung. Das kann meine 2-Bauteile-Platine nicht lösen. Dann doch eher das Ding von eBay + 12V-Netzteil + ein bisschen Lötarbeiten = hässlicher aber funktionierender Stapel

 

[fwolf]

da ich ähnliche geartete Probleme habe, werfe ich gerne mal meine Lösung in den Raum, SOBALD ich sie zusammengebastelt habe. Bei mir sind es allerdings ein paar Lüfter mehr, angefangen von alten Arctic-120er Modellen mit 3 Pins von annodazumal über 2 P14er, die ich nach 4 Jahren immer noch nicht verbaut bekommen habe, diverse 120er aus verschiedensten Fertig-PCs und CPU-Tower-Kühlern, bis hin zu einem P12 Max.

cu, w0lf.

 

[diwo]

Einziges Manko: Der ATTINY13 muss natürlich einmal mit einem entsprechenden Programmer geflasht werden, damit die Software darauf läuft. Solche Programmiergeräte gibt's zwar auch schon ab wenigen Euros, muss man aber entweder einmal kaufen oder jemanden finden, der so ein Gerät hat.

Statt dem ATTIY13 den Digispark nutzen. Der hat alles dabei was man braucht

https://www.reichelt.de/digispark-mini-attiny85-usb-mit-stiftleiste-digispark-mini-p192128.html?&trstct=pos_0&nbc=1

Wenn Du Deine Lüfter in verschiedenen Kombinationen in Reihe und/Oder Parallel schaltest hast Du auch eine gewisse Anzahl verschiedener "Lüfterstufe"

 

[cuco]

Statt dem ATTIY13 den Digispark nutzen. Der hat alles dabei was man braucht

https://www.reichelt.de/digispark-mini-attiny85-usb-mit-stiftleiste-digispark-mini-p192128.html?&trstct=pos_0&nbc=1

Ist auch "nur" ein ATtiny85 plus Spannungsregler, kostet aber mehr als das dreifache. Einziger Vorteil dürfte der vorinstallierte Bootloader und die Platine in Form eines USB-Steckers sein, so dass man direkt über die Arduino-IDE Programme aufspielen kann. Aber passende ISP-Programmer gibt's sonst auch beim Ali für unter 3€ inkl. Versand, da ist man für ATtiny13 + Programmer immer noch 2,50€ weniger los als für den Digispark.

 

[diwo]

Den gibt es auch günstiger.

Digispark Rev.3 Kickstarter mit ATTiny85 und USB kompatibel mit Arduino

Der AZ-Delivery Digispark Rev.3 Kickstarter mit ATTiny85. Sehr kompakt und klein, USB-Stecker direkt mit on Board. Integrierte ATTiny85, 6 freiprogrammierbare GPIO Anschlüsse und für eigene Programme 6kB Speicher. 3 weiteren Pins für Externe Spannungsversorgung und durch ATTiny85 volle SPI und...

www.azdelivery.de

War nur ein Beispiellink.

 

[mtu]

Auflösung: Ich habe ganz auf die Regelung der Lüfter verzichtet, um den Zeitaufwand und die Komplexität zu minimieren.

Flexibilität habe ich dadurch, dass ich mehrere verschiedene Lüfter (aktuell 2 Stück mit 1 bzw. 3 Watt Leistung) leicht parallel mit meiner 12V-Quelle (einer Solar-Batterie) verbinden kann.

Die 15-poligen D-Sub-Stecker hätte es für die zwei Adern + und – natürlich nicht gebraucht, aber sie sind robust, und ich hatte sie rumliegen.