Как устранить ШИМ-шум при управлении вентилятором?

11

Я вожу безщеточный вентилятор постоянного тока 12 В 0,11 А с ШИМ, используя драйвер FET MSP430Gxxxx -> TC427CPA -> BS170 N-FET. Вентилятор находится на нижней стороне FET.

Даже при коэффициенте заполнения 90% и частоте 10 кГц от вентилятора слышно жужжание. Меньший рабочий цикл = больше шума.

Я попытался устранить шум, добавив 4,7 мкФ параллельно с вентилятором, и он стал немного менее шумным, но все же очень слышимым.

Как заставить шум уйти?

Винсент Ван Ден Берге
источник

Ответы:

9

На самом деле я сейчас работаю над точно такой же проблемой.

1) Freq> 25 кГц - в первую очередь

2) БОЛЬШОЙ колпачок на выходе, керамика 1-4,7 мкФ + немного электролитического 100-1000 мкФ сделали бы свое дело.

3) Добавьте некоторую индуктивность перед колпачком + диод в обратном направлении, чтобы уменьшить отрицательные пики.

BarsMonster
источник
3
@BarsMonster, будьте осторожны с электролитом на «двигателе». Это может легко изменить напряжение и сделать фейерверк из вашей кепки.
Кортук,
3
Индуктивные нагрузки должны всегда иметь обратный> быстрый <диод, добавленный параллельно ему.
Ганс
Я только что сделал это по моей схеме - ШИМ с ПК FAN. 555 входит в индуктор 220 мкГн, затем к 10'000 мкФ крышке. На крышке я вижу красивую линию, без шипов выше 20-50 мВ и абсолютно без заметного шума. Таким образом, нет опасности для электролита на обычных вентиляторах. Но вам действительно нужен диод для защиты контроллера ШИМ, на этой стороне есть отрицательные пики до -12.
BarsMonster
Куда пойдет керамика? И для чего?
Винсент Ван Ден Берге
керамика - в парралеле перед электролитическим колпачком, прямо перед вентилятором. Это просто для фильтрации высокочастотных электромагнитных помех и снижения тепловыделения электролитического колпачка (но при такой низкой мощности это в любом случае пренебрежимо мало), поэтому это необязательно.
BarsMonster
13

Вождение вентилятора путем переключения питания в первую очередь рискованно. В вентиляторах BLDC есть электроника, и вы можете включать и выключать ее на высокой скорости. Не так, как они были разработаны. Вы рискуете убить электронику, как это со временем.

Добавление крышки помогает, потому что вы удаляете неприятные скачки мощности в вентилятор. Добавление индуктора - хорошая идея, и если вы посмотрите на то, что люди предлагают, вы увидите, что лучший способ регулирования скорости вентилятора BLDC - это стабилизатор напряжения с постоянным током.

Таким образом, вы ШИМ FET, который подает энергию в индуктор (накопитель энергии) и поместите обратный диод для циркуляции энергии, когда FET выключен. Это будет поддерживать постоянный поток энергии в вентиляторе, минимальный шум и не будет рисковать его разрушением в течение длительного времени.

monpjc
источник
11

Самый простой способ - использовать его на ультразвуковой частоте (> 20 кГц) или на более низкой частоте (<100-200 Гц). Этот нижний предел на самом деле не является инфразвуковым, но «гул», как правило, гораздо менее нежелателен, если его вообще можно услышать из-за шума самого вентилятора.

Что касается того, почему вы видите, что более низкий коэффициент заполнения дает больше шума, вы существенно увеличиваете содержание частоты 10 кГц, которую вы посылаете на двигатель, до тех пор, пока не достигнете 50%, тогда он снова упадет.

Ник Т
источник
-2

Я продолжаю наблюдать, как люди пытаются управлять бесщеточным вентилятором с помощью ШИМ-сигнала на +/- выводах вентилятора. Очевидно, что это не соответствует намерениям производителей. Внутри вентилятора находится бесщеточный контроллер. Контроллер ШИМ = / - напряжения просто испортит контроллер. Часто при изготовлении вентилятора изготавливают 4-х проводную версию, чтобы можно было вводить сигнал ШИМ. Они стоят немного дороже, но устраняют проблему. Бесщеточные вентиляторы постоянного тока имеют характеристики входного напряжения, такие как 5-13,8 вольт постоянного тока, а не какой-либо композитный сигнал.

Боб Гиффорд
источник
1
Это совершенно неверно. Большинство поклонников компьютеров работают нормально с ШИМ-приводом. Единственная причина, по которой они производят 4-проводные вентиляторы, заключается в том, что вы можете получить правильный выходной сигнал тахометра (в противном случае вы получите сигнал ШИМ, наложенный на выходной сигнал тахометра).
Коннор Вольф
К вашему сведению, практически каждая материнская плата компьютера, которую я когда-либо видел, использовала ШИМ-контроль для своих поклонников. Это не совсем необычно.
Коннор Вольф
1
Обычные 2 и 3 проволочные бесщеточные вентиляторы предназначены для изменения скорости путем изменения уровня напряжения (в линейном режиме, как правило, минимальное начальное напряжение составляет половину номинального напряжения) или с ШИМ; Однако у ШИМ есть свои причуды. Во-первых, выход тахометра на трехпроводных вентиляторах становится недействительным; хотя, умные драйверы ШИМ "растягивают импульсы", чтобы восстановить действительный выход тахометра. Во-вторых, частота ШИМ должна быть низкой (обычно <25 кГц), иначе это может нарушить внутреннюю схему бесщеточного управления вентилятором. В-третьих, минимальная скорость вращения вентилятора обычно не такая низкая, как это технически возможно, но обычно достаточно низкая, чтобы сделать их тихими.
Ноа Спурриер,