Tip zum Undervolten von Lüftern

[RealHendrik]

Direkt mal so als kleinen "Einstand" ein Tip, wie man gängige 12-Volt-Lüfter problemlos mit geringerer Spannung betreiben kann und somit die Geräuschkulisse reduzieren kann.

Die gängigen Tricks mit 5 bzw. 7 Volt sind insofern problematisch, dass viele Lüfter bei 5 Volt nicht zuverlässig anlaufen bzw. bei der Differenzbildung von 7 Volt (12 V - 5 V) mitunter Probleme beim Netzteil machen.

Ich verwende zur Spannungsreduzierung einfache Z-Dioden (Centartikel), die die Lüfterspannung auf praktisch beliebige Werte reduzieren können. Sie werden einfach in Sperrrichtung (!) in die 12-Volt-Zuleitung eingefügt und lassen dann einfach den Differenzwert zwischen 12 Volt und ihrem Nennwert beim Lüfter ankommen und ihn entsprechend langsamer rotieren.

Als praxisgerecht haben sich bei mir Z-Dioden mit einer Nennspannung von 3,3 Volt herausgestellt. Sie reduzieren die Spannung auf 8,7 Volt und die Drehzahl (und in etwa entsprechend auch die Luftmenge) um etwa 40 %. Die resultierende Lautstärke reduziert sich dabei etwa auf die Hälfte.

Für kleinere Lüfter bis ca. 150 mA Stromaufnahme genügen dabei 0,5-Watt-Z-Dioden. Darüberhinaus (oder auch bei höheren Spannungsdifferenzen) sollten 1,3-Watt-Typen verwendet werden.

Dieser Tip sollte bei von vorneherein temperaturgeregelten Lüftern nicht angewendet werden. Die Spannungsreduktion könnte sich auf das Regelverhalten negativ auswirken. Allenfalls zwischen Temperaturregelung und Lüfter könnte noch so ein Z-Diödchen geschaltet werden - das ist aber im Einzelfall zu entscheiden. (Für Hardcore-Löter: Auf diese Weise kriegt man auch die Lüfter in Netzteilen leiser. Aber Obacht: In den Blechkisten von Netzteilen liegen möglicherweise auch ausgeschaltet und vom Netz genommen höchst unangenehme, wenn nicht sogar tödliche Spannungen an!)

Gruss,

Hendrik

[Anarchy]

und wo ist nu der unterschied zwischen Z-Diode und nem Widerstand ? effektiv reduzieren beide die Spannung die dann beim Lüfter ankommt :hmm:

Ansonsten hätte man ja noch Potis wenn man flexibel bleiben will ...


PS : hi

[RealHendrik]

Der Unterschied zu einem Widerstand: Die Spannungsdifferenz ist konstant, unabhängig von der Stromaufnahme des Lüfters, wohingegen diese bei einem Widerstand genau davon abhängig ist.

Ein nicht zu vernachlässigender Vorteil ist außerdem im Fehlerfall vorhanden: Widerstände brennen ggf. einfach durch und unterbrechen die Stromversorgung des Lüfters. Einen stehengebliebenen Lüfter hört man dann gar nicht mehr, Kühlwirkung -> 0, andere Hardwaredefekte....

Eine Z-Diode brennt meistens nicht einfach so durch, sondern "schlägt durch", d.h. sie wird voll leitend. Mal abgesehen davon, dass dadurch die Kühlleistung nicht beeinträchtigt wird, hört man durch das laute Brausen des Lüfters, dass da eine Z-Diode des Austauschs harrt. Ein zwar unschöner Umstand, aber eben weniger kritisch als ein durchgebrannter Widerstand.

Gruss,

Hendrik

[Hornet]

Ich denke nicht das eine Z-Diode "meistens" durchschlägt, chance ist 50/50 wie beim Transistor

Man könnte auch Leistungwiderstände nehmen, die halten deutlich mehr aus. Allerdings würde sich das auf das Rechnerklima auswirken. Like Paris, "It´s hot!"

Man könnte aber die Z-Diode nutzen um mittels Nebenwiderstand einen Transistor anzusteuern. Wenn dann die Diode draufgeht bekommt die Basis genug Saft um leitent zu werden und macht mit einer schön rot leuchtenden LED auf sich aufmerksam.

Elektrotechnik ist schon super. Achja, herzlich willkommen

[RealHendrik]

Hmm... weiss ja nicht, wie Du es hinkriegst, dass bei Dir defekte Halbleiter nichtleitend sind. Meistens entstehen defekte Halbleiter ja durch Überlastung, demzufolge Überhitzung, demzufolge thermischer Durchbruch, und der hat nunmal "Leitung" zur Folge. T h e o r e t i s c h könnte das zwar eine Fiftyfiftychance sein, aber in der Praxis sind meistens defekte Halbleiter vollleitend... Im übrigen besteht selbst nach dieser Theorie eine weitaus größere Chance, eine defekte "Spannungsreduzierung" zu erkennen: Ein defekter Widerstand unterbricht einfach nur und setzt den Lüfter außer Betrieb.

Übrigens: Die Gefahr durchbrennender Widerstände bei Lüftern halte ich, je nach Dimensionierung, für weitaus höher als bei Z-Dioden. Abgerauchte Vorschaltwiderstände bei Lüftern hatte ich bislang schon einige. Durchgeschlagene Z-Dioden erst eine einzige, und die auch nur durch einen dusseligen Isolationsfehler im Experimentierstadium... und ich habe schon einige Dutzend Lüfter auf diese Weise ruhiggestellt.

Die Idee mit dem Transistor, der von einer Z-Diode angesteuert wird, ist nicht schlecht, der Aufwand steht aber in keinem Verhältnis zum Ergebnis. Und ich meine hier ja nur eine wirklich einfache, probate Lösung vorschlagen zu wollen, die nicht viel (mehr als ein Widerstand) kostet.

Achja, vielen Dank auch für die vielen Willkommensgrüße!

Gruss,

Hendrik

[IntelRulez]

Meine Lüfter laufen auf 7V, hatte auch noch keine Probleme damit
Alles darüber ist mir persönlcih auch schon zu laut, habs mal mit ner Lüftersteuerung probiert, so ab 7,5-8V wurds zu laut (für meine verhältnisse, bin silentfetischist )

[grandmasterw]

Bei mir geht 7V auch gut, ich probiers aber schon vorher beim offenem Gehäuse, ob sich das Ding noch dreht.

[L3@therKing]

The one an only:
Lüftersteuerung von 0V-12V, ultimativ, und immer gut Kontrollierbar

[Rio71]

so konstant wie in der theorie vorgesehen sind z-dioden aber auch nicht.
speziell bei den "hohen" belastungen hier, der meist mechanisch-kleinen verwendeten bauteilen.
an steller der z's nen widerstand einzubauen ist teils billiger, aber es entsteht die selbe abwärme bei gegebener drehzahl.
demzufolge ist rein die machanische größe entscheidend auf geringe erwärmung des bauteiles (größer ist besser) und demzufolge der zuverlässigkeit.
von daher kann man also frei wählen ob widerstand oder z-diode.


ich persönlich hab die besten erfahrungen damit gemacht nen 4 watt drahtpoti zu verwenden.
daran kann man auch später noch bei bedarf ne handvoll weiterer lüfter dranhängen und ist immer drehzahlflexibel.
100 ohm ist nen prima wert.
wenn nur nen kleinerer (schwacher) lüfter einzeln geregelt werden soll, tuts auch nen normaler 100 ohm poti.

[RealHendrik]

so konstant wie in der theorie vorgesehen sind z-dioden aber auch nicht.

Sagen wir so: Der Nennwert muss nicht unbedingt 100%ig korrekt sein, aber *der* Wert ist effektiv konstant. Jedenfalls weitaus konstanter als bei einem Widerstand. - Was die Verlustwärme angeht, gibt es keinen Unterschied zwischen Widerstand und Z-Diode, da hast Du Recht. (Die Größe des Bauelementekörpers spielt eine nebensächliche Rolle: das halbe Watt kann relativ vernachlässigt werden.)

Die Idee mit dem 4-Watt-Drahtpoti funktioniert sicher auch, und Du kannst da locker ein Dutzend Lüfter dranhängen, aber diese sollten alle mehr oder weniger gleiche Eigenschaften haben... das finde ich insgesamt aber zu aufwendig und zu teuer.

Und ob eine "Drehzahlflexibilität" wirklich erstrebenswert ist, halte ich für fraglich: Immerhin gilt es, einen gesunden Kompromiss zwischen "Kühlleistung" und "Lärmentwicklung" zu finden, und der ist - bei "menschlicher Regelgröße", vorwiegend akustisch - nicht unbedingt gegeben. Dann lieber einen bewährten Festwert, bei dem man nicht so einfach (oder gar unabsichtlich) herumpfuschen kann.

Gruss,

Hendrik

[Rio71]

naja, nicht jeder (wie du und ich) hat ne kiste voller bauteile daliegen.
kryz z.b. rennt zum conrad, und lässt sich ein einziges bauteil einpacken was "theoretisch" passt.
geht wieder nach hause und stellt dann fest das der erste lüfter eben doch nicht so recht passt.. der zweite besser ist.
mit diesem einen vorhandenem bauteil funzt nu aber nimmer der lüfter nach vorstellung.
..nu rennt er wieder los... und hat bald nen dicken hals..

[RealHendrik]

*grins* Deswegen ja auch der Tip: 3,3 V-Z-Diode reduziert Drehzahl (und Luftbewegung) um ca. 40 % und die Lautstärkebelästigung etwa um die Hälfte. Weniger Reduktion ist kaum möglich (Z-Dioden gibt es "erst" ab 2,4 Volt*), mehr wegen reduzierter Kühlleistung nicht unbedingt sinnvoll. Die 3,3-V-Zs haben sich bei mir (und einigen Dutzend ausgestatteter Lüfter) als praxisgerechte Wahl herausgestellt, die für 95% aller Fälle passt.

Und wenn kryz zu Conrad rennt, ist er selbst schuld. (Apothekenpreise!)

Gruss,

Hendrik

*) Wenn man weniger Spannungsreduktion möchte, müsste man eine Reihenschaltung normaler Si-Dioden (1N4001) in Flussrichtung verwenden: Je Diode ca. 0,6 Volt weniger.

[Hornet]

Wenn wir schon soweit sind würde es auch ein NTC tun. Dann wäre das ganze vollautomatisch (in einem gewissen Rahmen) temperaturabhängig funktionieren.

[Rio71]

.. möglichkeiten gibbet deren viele..

[RealHendrik]

Oja, Möglichkeiten gibt es sehr viele. Ich spreche hier aber die ganze Zeit von einer einfachen! billigen! zuverlässigen! und praxiserprobten! Methode, ganz normalen Lüftern zu einem guten Kompromiss zwischen Lautstärke und Kühlleistung zu verhelfen, die meiner Meinung nach in den genannten Punkten allen anderen Methoden gegenüber klar vorteilhaft ist.

Gruss,

Hendrik