12V Schaltung mit Transistor ein- und ausschalten

  • Hallo zusammen,


    ihr wisst schon - ich bin was die HW angeht nicht so erleuchtet und habe entsprechend meine Probleme damit, eigene Schaltungen umzusetzen. Konkret möchte ich mehrere Lüfter mit dem Raspi ein- und ausschalten können. (Nein, die kühlen nicht den Raspi... ;) ).


    Ich hatte bereits eine Schaltung auf Perfboard gelötet - funktionierte nicht =(
    Daher jetzt nochmal von vorne, ganz langsam und mit guten Tipps von den HW-Cracks, hoffe ich! Vorne weg, die Lüfter sind mit 5V Gleichspannung und 0.09A spezifiziert - ich will sie aber mit 12V betreiben, da geben sie mehr als nur ein laues Lüftchen von sich. Ich denke aber, das sollte kein Problem sein, oder? Direkt an das 12V Netzteil angeschlossen tun sie jedenfalls :daumendreh2:


    Hier mein Schaltplan, was ich vorhabe: (die Leitung zum GPIO wird z.Z. einfach händisch mit 3V3 verbunden und getrennt, um HIGH und LOW auf die Basis des Transistors zu geben)



    Und die Probleme:


    • Ohne die Masseleitung zum Raspi drehen sie sich die Lüfter nicht bzw. manchmal nur ganz langsam - ist das so korrekt?
    • Wenn mehr als ein Lüfter angeschlossen ist, dreht sich nur einer - die anderen "zucken" nur kurz
    • Der Transistor wird wenn er durch schaltet sehr schnell sehr heiß


    Ich hoffe ihr könnt mir bezüglich meines Vorhabens Tipps geben - meine HW Kenntnisse stammen aber lediglich aus Oberstufenphysik (Theorie) und das, was ich hier zu Hause schon zusammengesteckt- und gelötet habe (Praxis). Im vergleich zum einen oder anderen hier eher dürftig :shy:


    Nach allem was ich im Netz dazu schon gefunden habe, scheint es eigentlich sehr leicht zu sein - wenn man genau versteht, was man tut. Mich jedenfalls hat es gestern schon den Abend gekostet und mir heute etwas die Motivation genommen :wallbash:


    Ich bedanke mich für alle Beiträge!


    LG

  • ... ...

    Edited once, last by flyppo ().

  • Hallo...


    Als erstes solltest Du dir mal Lüfter besorgen die in der Nennspannung deiner Netzteilspannung entsprechen, sonnst wird aus dem zucken ganz schnell mal ein Qualmen...


    Dem Datenblatt deines Transistors zufolge brauchst Du 6V an der Basis...
    Da der Raspi aber nur 3,3V ausgeben kann, wird der Transistor nicht in die Sättigung kommen & demzufolge auch nicht voll "auf machen"..
    Er läuft also quasi "gedrosselt"..
    Demzufolge werden auch die benötigten Ströme nicht erreicht... (einer läuft die anderen zucken nur..)


    Du solltest Dir überlegen jeden Lüfter einzeln mit einem Transistor zu "befeuern" & außerdem einen Transistor wählen der schon mit der 3,3V Spannung an der Basis voll öffnet...


    Alternativ zum Raspi, könntest Du auch nen Arduino verwenden, dieser kann von Hause aus bereits 5V an den Ein- / Ausgängen schalten...


    Ebenfalls möglich wäre ein Levelshifter der bei 3,3V am Eingang 5V am Ausgang schaltet - somit könntest Du dann auch beim Raspi bleiben...


    LG Tiieto

  • So gehts nicht! Die Schaltung ist falsch. Auch 5V Lüfter mit 12V zu betreiben ist keine gute Idee. Aber ich will da nicht reinquatschen. Ich habe dir mal fix eine Schaltung gemalt.


  • ... ...

    Edited once, last by flyppo ().

  • Na, da hab ich mir ja was eingebrockt :s


    Erstmal ein dickes Danke für alle Antworten! Dass ich von E-Technik nur wenig Ahnung habe, wäre also wieder einmal bestätigt. Die Idee mit dem Arduino finde ich gar nicht mal so schlecht!


    Was das wechseln versch. Bauteile angeht - die Lüfter sind jetzt halt schon 10 Stk. gekauft und Transistoren hab ich NPN nur den einen da. Aber ich hatte auch schon ins Datenblatt geschaut, ist V[font="sans-serif"]BE (sat)[/font] nicht die Sättigungsspannung (bei ~1V)? :s


    Der Schaltplan von raspiprojekt ist gut - das müsste ich hinbekommen. Danke!


    Es scheinen sich alle einig zu sein, dass das keine gute Idee ist, 5V Lüfter mit 12V zu betreiben. Mach ich aber auch nur, weil sie bei 5V echt langsam drehen. Wären denn 7.5V oder 9V eine mögliche Alternative? Oder ist alles über 5V wirklich no-go?


    Danke euch!
    LG

  • Hallo linusg,


    Quote from "linusg" pid='294260' dateline='1502034560'


    Es scheinen sich alle einig zu sein, dass das keine gute Idee ist, 5V Lüfter mit 12V zu betreiben. Mach ich aber auch nur, weil sie bei 5V echt langsam drehen. Wären denn 7.5V oder 9V eine mögliche Alternative? Oder ist alles über 5V wirklich no-go?


    Ist es keine Option für Dich, dann einen ausgewiesenen 12V-Lüfter bei 12 V zu betreiben? Die sollten dann den richtigen Bums haben - ohne Gefahr zu laufen, Deine Hardware zu zerschießen.


    Beste Grüße


    Andreas

    Ich bin wirklich nicht darauf aus, Microsoft zu zerstören. Das wird nur ein völlig unbeabsichtigter Nebeneffekt sein.
    Linus Torvalds - "Vater" von Linux

    • Icon-Tutorials (IDE: Geany) - GPIO-Library - µController-Programmierung in Icon! - ser. Devices - kein Support per PM / Konversation

    Linux is like a wigwam, no windows, no gates, but with an apache inside dancing samba, very hungry eating a yacc, a gnu and a bison.

  • ... ...

    Edited once, last by flyppo ().

  • Hi Andreas,


    eine Option ist es sicher. Ich müsste dann halt neue kaufen. Kosten ja nicht die Welt ;)
    Wobei es mir wie gesagt nicht auf die 12V ankommt, sondern auf die Geschwindigkeit bzw. wie viel Luft sie bewegen... Gäbe es nen 5V Lüfter der das ordentlich macht wäre ich auch schon zufrieden.


    Anyway, ich suche gerade die Teile für die Schaltung von Raspiprojekt zusammen. 1,6kOhm hab ich nicht da, aber 1,8k sollten doch auch kein Schaden sein. Solche Entscheidungen traue ich mir da schon zu :)


    LG


    Hi Flyppo,
    gut, vergessen wir das mit dem Arduino. Wäre ich eh wieder in ne Falle getappt. Lass mich raten: So viel Strom geben die GPIO vom Arduino nicht her? Oder so was Ähnliches...


    Bzg. was die Lüfter lüften sollen: Mich ;)
    In den heißen Sommertagen wird's besonders im Dachgeschoss trotz Hauslüftung und Rolläden unten ein bisschen warm. Natürlich kann man sich auch einfach einen Ventilator kaufen und gut is... aber wo bleibt da der Spaß? ich will ja auch was lernen. Tu ich gerade dank euch auch :)
    Und weil da noch eine kleine Nische über meinem Schreibtisch ist, hab ich mir eben diese kleinen Lüfter besorgt. Ein großer (Höhe > 6cm) würde da nicht reinpassen, aber mehrere kleine nebeneinander schon. Steuerung per Raspi ist quasi auch nur "spielerei", klar kann man da auch nen physikalischen Schalter reinbauen.


    LG

  • Nicht umsonst hat der Hersteller der Lüfter da 5V draufgeschrieben. Ein wenig Luft nach oben ist immer, aber damit sind dann vielleicht 1-2V gemeint. Die Lüfter sind wegen der Lautstärke bestimmt Langsamläufer. Also ich glaube nicht, dass du lange Freude an denen hast, wenn du die so überbeanspruchst.

  • Quote from "linusg"


    Die Idee mit dem Arduino finde ich gar nicht mal so schlecht!


    Ich hoffe du beziehst dich nicht darauf...

    Quote from "Tiieto"


    Alternativ zum Raspi, könntest Du auch nen Arduino verwenden, dieser kann von Hause aus bereits 5V an den Ein- / Ausgängen schalten...


    Das suggeriert, man könne die 5V-Lüfter direkt mit dem Arduino schalten.


    [/quote]



    Das ist natürlich Quatsch!!! Da müssen definitiv noch schaltelemente wie Transistoren) mit rein sonst zerlegst du den Arduino... (der kann die Leistung nicht schalten!!)


    LG

  • Ok, danke nochmals für die Klarstellungen. Ich werde dann jetzt erst einmal mit 6V weitermachen und evtl. später andere Lüfter kaufen, die entweder bei 5V schneller drehen oder für Spannungen > 5V ausgelegt sind.


    LG

  • Hallo Linusg,


    Quote from "linusg" pid='294265' dateline='1502035741'


    Bzg. was die Lüfter lüften sollen: Mich ;)


    Die Idee kam mir in der kommenden Woche beim Kunden auch. Wir sitzen in einem Container in der Werkshalle. An Temperaturen über 30 °C haben sich unsere Körper schon angepasst. Aber an > 35 °C noch nicht.


    So haben ein Kollege und ich einen Ventilator gekauft (Durchmesser um 30 cm). Ergänzend dazu habe ich einen USB-Ventilator (knapp 5 €) gekauft. Ich war sehr erstaunt, was der Luft pustet...


    Ich hole mal die Verpackung...


    Den gab es letzte Woche beim TOOM Baumarkt.



    Den kannst Du zwar komfortabel über die USB-Schnittstelle betreiben und bei Bedarf den Schalter ein- und ausschalten.


    Du kannst das Teil aber auch an eine 5V-Spannungsquelle (bevorzugt extern) anschließen. Und dann wie oben beschrieben über einen Transistor ein-/ausschalten. Da alles auf 5 V ausgelegt ist, dürfte der Transistor nicht heißlaufen. Und der 5V-Ventilator fühlt sich bei 5 V auch wohler.


    Das Teil ist übrigens recht leise und kühlt (mich) gut. Morgens lasse ich das Teil nicht direkt auf mich pusten, weil es dann doch zu kalt wird. ICh puste stattdessen die Tastatur an. Dann bleiben die Finger kühl. Später dann lenke ich den Ventialator auf mich. Selbst dann schalte ich ihn tagsüber mal ab, wenn es zu kühl wird ;) .


    Wenn Du dann noch einen draufsetzen willst... Wie wäre es mit einer Temperaturregelung? Ist einen Tick schwieriger - und deutlich praktischer...



    Beste Grüße


    Andreas

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    Edited once, last by Andreas ().

  • Abgesehen davon, dass die Lüfter nicht für 12 Volt gebaut sind und dir das früher oder später übel nehmen werden... bei 12 V dürften die pro Stück auch ungefähr 220 mA Strom ziehen. Das macht dein Transistor nicht lange mit - schon gar nicht, wenn du 3 Lüfter an einen Transistor hängst.
    Selbst alle drei mit 5 V an eine Transistor wird kaum klappen. Pro Lüfter 90 mA macht 270 gesamt...der BC237B ist nur auf 100 mA ausgelegt. Der von raspiproject angegebene BC337-40 hat 800 mA - da siehts gut aus. Die GNDs musst du natürlich zusammenschalten.

    Oh, man kann hier unliebsame Nutzer blockieren. Wie praktisch!

  • Okay, der Aufbau auf dem Steckbrett ist fertig und die Lüfter Laufen :thumbs1:
    Das Hitzeproblem des Transistors ist weg, aber ein Lüfter allein läuft schneller als zwei parallel zur Diode geschaltet, drei sind noch langsamer... kann man das noch ändern?
    Außerdem klappt die Stromversorgung mit dem 12V (regelbar auf 12, 9, 7.5, 6, 4.5) nicht, mit 5V und GND des Raspis hingegen schon. Vielleicht sollte ich aber tatsächlich bei den 5V des Raspis bleiben, ohne Externes Netzteil. Peripherie ist nichts angeschlossen, und so viel ziehen die ja nicht (hoffentlich, nachmessen kann ich es nicht :stumm: )


    Danke!


    Edit Andreas : Sowas hatte ich auch mal, was aber noch lahmer und hat nach ca 15 Minuten sich mehr erwärmt, als es kühlenden Effekt hatte. Außerdem - einen TOOM gibt's hier nicht (erst in Bretten wieder). Und von so Gadgeds aus dem Baumarkt halte ich noch weniger als von meinen Lötkünsten :D . Ist aber ne nette Idee, und auh über Hitze basierte Steuerung habe ich mir schon Gedanken gemacht - das geht dann aber (wenn nicht intelligent programmiert) an, aus, an, aus, an, aus... im 2 Minutentakt


    LG

  • Hallo Linusg,


    Quote from "linusg" pid='294280' dateline='1502038435'


    Vielleicht sollte ich aber tatsächlich bei den 5V des Raspis bleiben, ohne Externes Netzteil. Peripherie ist nichts angeschlossen, und so viel ziehen die ja nicht (hoffentlich, nachmessen kann ich es nicht :stumm: )


    Das halte ich für keine gute Idee. Wenn der Ventilator plötzlich eingeschaltet wird, kannst Du nicht immer davon ausgehen, dass die Spannungsversorgung dies kurzfristig den Mehrverbrauch liefern kann. Im Zweifelsfall wird sich immer der Raspberry Pi abschalten oder Dienste deaktivieren.


    Eine externe Spoannungsquelle und eine gemeinsame Masse der beteiligten Komponenten ist die bessere Lösung.


    Beste Grüße


    Andreas

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  • Welchen Transistor verwendest du jetzt? Ich fürchte, du hast immer noch einen, der zu schwach auf der Brust ist.
    Was meinst du mit "Außerdem klappt die Stromversorgung mit dem 12V nicht, mit 5V und GND des Raspis hingegen schon"? Hast du GND von Pi und Netzteil verbunden?

    Oh, man kann hier unliebsame Nutzer blockieren. Wie praktisch!

    Edited once, last by Gnom ().

  • Quote

    Welchen Transistor verwendest du jetzt?


    Immer noch den BC237B (http://www.farnell.com/datasheets/43663.pdf)


    Quote

    Was meinst du mit "Außerdem klappt die Stromversorgung mit dem 12V nicht, mit 5V und GND des Raspis hingegen schon"? Hast du GND von Pi und Netzteil verbunden?


    Quote

    Eine externe Spoannungsquelle und eine gemeinsame Masse der beteiligten Komponenten ist die bessere Lösung.


    Seufz... Gemeinsame Masse, natürlich - siehe da, es geht. Mit ext. Netzteil. Was würde ich nur ohne euch tun... :danke_ATDE:


    Quote

    Im Zweifelsfall wird sich immer der Raspberry Pi abschalten oder Dienste deaktivieren.


    Stimmt ja... Mysterium :baeh2:


    So, ich glaube für's erste ist das genug Input gewesen. Ich löte dann am alles zusammen, mal schaun ob's dann immer noch geht... Es sei denn, es will noch einer was dringendes loswerden!
    Danke für die rege Diskussion und alle Vorschläge/Beiträge/Tipps! :bravo2: :bravo2: :bravo2:


    LG



    Edit:
    Ok, nochmal nachgedacht. Ich warte doch noch bis morgen und kaufe ein paar gescheite Transistoren die min 500mA abkönnen.

  • Der BC237B ist auf 100 mA ausgelegt und schafft nur einen Lüfter - schalte jeden Lüfter mit einem eigenen Transistor, dann gehts.

    Oh, man kann hier unliebsame Nutzer blockieren. Wie praktisch!