12vdc PWM fläkt fejka högre rpm än som snurrar?

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 45168
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: 12vdc PWM fläkt fejka högre rpm än som snurrar?

Inlägg av TomasL »

Gryms optolösning är nog den enklaste, trots vad Kafeman skriver så går det knappast att få en 555a att agera frekvensmultiplikator.

med olika många reflexer på bladen kan man få valfritt antal pulser, från 1 per varv till antalet fläktblad per varv
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 29902
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Re: 12vdc PWM fläkt fejka högre rpm än som snurrar?

Inlägg av MadModder »

E Kafeman skrev: 25 januari 2023, 18:36:07 jag orkar inte
Nähä, men du orkar skriva en hel roman om hur enkelt det är för riktiga elektronikkonstruktörer.
Pedalosaurus
Inlägg: 455
Blev medlem: 29 april 2016, 21:44:12

Re: 12vdc PWM fläkt fejka högre rpm än som snurrar?

Inlägg av Pedalosaurus »

E Kafemans förslag är väl ingen frekvensmultiplikator i ordets bemärkelse? Snarare en frekvens till spänning och spänning till frekvens med 555:an som VCO. Med den lösningen är väl en 4046 bättre som VCO?

Vill bara tillägga: Jag har den allra största respekt för dina kunskaper E Kafeman och läser dina inlägg med stort intresse!
E Kafeman
Inlägg: 3238
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: 12vdc PWM fläkt fejka högre rpm än som snurrar?

Inlägg av E Kafeman »

>E Kafemans förslag är väl ingen frekvensmultiplikator i ordets bemärkelse?
Resulterande funktionen kan ses som frekvensmultiplikator om än att designen har mycket begränsningar som kan undvikas i mer komplexa lösningar. Bl.a. är frekvensområdet mer hårt begränsat och är i avsaknad av klocksynkron hantering.

>Snarare en frekvens till spänning och spänning till frekvens med 555:an som VCO.
Jag gav tidigare i tråden tips på liknande modulerande lösningar som 555:an kan användas till. Den har ju använts till AM FM PWM mm både som mottagare och sändare. Bl.a. fanns sådan lösning i en intercom, förbindelse över nät-lednningarna, som såldes av Claes Olsson.

Om man ska hålla sej strikt till en enda kapsel, inga aktiva yttre komponenter förutom 555:an, så uppstår problemet med amplitudmodulerande lösningar att 0Hz in ger inte absolut 0Hz ut utan det kommer finnas ett svävande kring nollan. Det är en känd begränsning som bl.a. ursprungliga designern velat rätta till i efterhand.

Den av mej nedan redovisade lösningen undviker problemet med att 0Hz insignal inte ger exakt 0 Hz ut. Utsignalen är triggad/resettad av digital inpuls så det blir ingen VCO med analog styrning av utfrekvens.

>Med den lösningen är väl en 4046 bättre som VCO?
Som VCO tillför 4046 i just detta fallet inget ytterligare. Det är ett relativt litet frekvensområde och det finns inget behov av högre precision. Det stora värdet av en 4046 är ju att det är en PLL, den faslåser mot inkommande signal, vilket kan gå även på en 555:a om man absolut vill men det blir allt för mycket finlir som inte behövs i detta fallet. För att ge en uppfattning hur man kan göra det så kan man ta en begränsad del av inkommande amplitud och överlagrar på 555:ans RRC-stege som sätter 555:ans grundfrekvens. Lite osnyggt men det fungerar fast det är fortfarande att betrakta som pulståg före en jämn frekvens på utgången vilket syns på bifogade simulering.

En 4046 föreslog jag tidigare i tråden som mycket möjlig och gärna kompletterad med en binärräknare även om det går utan.
En möjlig anledning till att hellre välja 555:an är att det är en enkel universalkrets som finns i de flestas komponentlager och det går klara sej med den för att lösa aktuellt problem. Det är nog en av anledningarna att man till och med anordnar tävlingar om vem som kan nyttja 555:ans möjligheter på mest nytänkande sätt.

Annars kan ju kanske 556:an ligga närmare tillhands som PLL. Den utvecklade av ett annat bolag än bolaget som skapade 555:an men hade samma konstruktör så likheterna internt är stora.
Man kan tro att numreringen är kronologisk men 556 var ute på marknaden före 555:an.

>Vill bara tillägga: Jag har den allra största respekt för dina kunskaper E Kafeman och läser dina inlägg med stort intresse!
Tackar. Jag delar gärna med mej av det jag kan. I min yrkesroll är kunskapsutbyte och kunskapsutveckling centralt. Jag vore betydligt okunnigare utan givande utbyte med andra tekniker.
För att inte göra Jantarna allt för upprörda, jag vet inte mer än andra och är analfabet på många områden, vilket är priset för att jag går djupare in på vissa fackområden.
MadModder skrev: 25 januari 2023, 19:46:26 Nähä, men du orkar skriva en hel roman om hur enkelt det är för riktiga elektronikkonstruktörer.
De som har något alls mellan öronen och intresse för elektronikdesign inser att jag skriver instruktivt och vägledande för den som har förmågan och intresset att ta till sig sådan kunskap och jag ger länkar till högkvalitativ information för den betvivlar det jag skriver. Att det sen krävs allt många meningar av lågnivå förklaring för att somliga ska sluta påstå i tråden oriktiga påståenden och helt utan teknisk grund typ att "det går troligen inte", kräver helt motiverande bemötande om TS och efterföljare alls ska förstå vad som är korrekt påstående och vilka som okunnigt hellre ägnar sej mer åt trash än elektronik i sina kommentarer.
Vilket läger tillhör du? Gillar du tekniskt korrekt information eller tycker du jag ska avstå sådan inlägg och låta trådar avslutas med att någon felaktigt skriver att det går nog inte, något som somliga gjort upprepade gånger bara i denna tråden.
Det kommer ju inte att ge nuvarande eller framtida TS med tekniska frågor möjlighet till vettiga svar.
Man kan då införa AI-svar på sådan frågor: "Det går inte", "Jag kan inte och då kan inte du heller".

Kreativt tänkande och utvecklande kunskapsutbyte kan man inte kräva av alla. Inget negativt med det, somliga har andra förmågor, somliga försöka lära genom att fråga, men somliga har som vana att skriva att det går inte, det är fel, helt utan motivering.

Enraders "Det går inte", vill du för sådan ha efterföljande kompletterande kommentarer så utförliga at förnekarna ska förstå från deras kunskapshorisont att de kanske inte greppat aktuell elektronik-fråga på tillräcklig nivå? Det är ju mer regel att de fortsätter i strävan att få sista ordet om de alls ser ett strå av chans att hävda sina tekniskt tomma påståenden.

Vill du avstå korrigerande inlägg av enraders felaktiga och omotiverade inlägg av typen "Det går inte"?
Vill du inte att det ska förekomma förklaring, motivation, externa länkar mm som ju då ger längre texter, vilket jag antar du förbiser innehåll och klassar det som novell?
Eller som här, där jag får försvara både elektronik-design och anledningen till att efterföljande och felaktiga påståenden bör att korrigeras för att tillföra tråden ett kunskaps-värde.

Jag har sysslat mycket med att lära andra elektronik och det är samma sak för mej själv, ska man lära sej något nytt ska inte lösningen serveras helt färdig på silverfat utan man ska helst försöka tänka själv efter att ha fått knuffar och ledtrådar i rätt riktning. Sådan kunskap som man fått tänka åtminstone delvis själv sitter mycket bättre och fungerar bättra att bygga än högre kunskap med.
Därav att jag bara i grova drag beskriver olika varianter av kretslösningar kring 555:an och ger lämpliga googlings-ord samt konkreta länkar för att lära sej förstå.

Nu har vi dock kommit till vägs ände. De jag försökt locka till information är låsta vid "det går inte" och vägrar bygga ny kunskap.

För att lösa TS problem är som jag påstått 555:an mycket "good enough" och fullt möjlig at realisera även för den som vill bygga något enkelt på ett experimentkort där enbart tvåbeningar behövs som kringkomponenter. Det finns lite olika varianter som alla ger ungefär samma egenskaper där FM-modulering är kanske den simplaste men som ger mycket smalt frekvensområde och klarar inte att hantera 0 Hz.
En alternativ lösning som multiplicerar antalet inkommande pulser men som inte gör det helt linjärt, kommer jag göra ett avsteg från och servera en färdig, simulerad lösning. Det tillför inte särskilt mycket kunskap men ger betvivlarna tillräckligt enkel kretslösning som de själva kan testa och inse att det trots allt är möjligt. Det är otacksamt från dessa men det ger dom så mycket att ded kanske tänker två gånger nästa gång de påstår att jag har fel.

Funktionen i nedanstående krets är att inkommande pulser ges ett ökat antal utpulser på ett sätt som gör pulsavtolkade kretsar nöjda. Ratiot för antalet pulser in och ut går ställa och är hyggligt stabilt inom området 2-10 ggr.
Den fläkt vars varvtal man vill emulera håller 9000RPM vilket ger ett pulståg på 300Hz. Fläkten man vill ha som ersättning ligger troligen som högst på ca 3000 RPM vilket ger ett inkommande pulståg om 100Hz men troligare för en tystare 120 mm ligger man på 2000RPM. Spelar mindre roll , kretslösningen är mycket lätt att justera för olika varvtal in och ut, men siffrorna näns bara för att man ska få ett hum om att designen fungerar. Nedan design har givits ett tak om 300Hz ut för 100 Hz in och redovisad simulering, där ger 66Hz, dvs för den långsammare fläkten, en utfrekvens om 200Hz om man har 3 som multiplikator.
Dock om man kollar på utsignalen är den inte 50:50 och gör lite småhack i tiden då insignalen för en fläkt troligen är lite oregelbunden och någon fassynkronisering saknas.
Pga olinjäriteter så ändrar sej kvoten för låga frekvenser så att 1Hz in ger 5Hz ut, dvs ratiot går från 3 till 5. Det viktiga är dock att till skillnad från flera andra lösningar baserade på 555:an så ger 0Hz in stabilt 0Hz ut.
Vidare är designen så vald att högre ut-frekvens än 300Hz är inte möjlig. Man bottnar där. Vidare så rör det sej om pulståg som utsignal med fasta längder men det gör inte något, det fullgör den önskade funktionen.

Valda komponentvärden är inte finlirade utan bara tagna medelst huvudräkning eller ingen räkning alls. Det kan finnas förbättringar, mans skulle kunna öka linjäriteten osv men det tillför inget på funktionen att vara en simpel och lätt ihopsatt krets som agerar frekvensmultiplicerare. Skulle jag själv utföra kretsen i verkligheten hade jag kanske infört två trimpottar, en för inkommande frekvensområde och en för max önkad utfrekvens för att kunna anpassa den efter olika situationer, olika fläktar och kanske påverka befintlig fartreglering av fläktar.
pulsomvandlare.png
Simuleringen ovan ger följande för in och utsignal:
Frekvenser.png
Det är gul signal som är inkommande och blå är utsignal. Man kan se oroligheten i pulsbredderna och absolut första inpulsen ger extra ut-skräp innan det stabiliserats något men sett över längre tid är kvoten rätt stabil.
Det finns rätt många möjligheter till olika förbättringar kring kretsen men man tappar då lite funktionen att lätt utan större tanke fixa till en fläktpuls-omvandlare och skulle det inte vara så att en 555:a är vad man har till hands utan en annan krets får man välja den.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
ghu
Inlägg: 585
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: 12vdc PWM fläkt fejka högre rpm än som snurrar?

Inlägg av ghu »

"Pga olinjäriteter så ändrar sej kvoten för låga frekvenser så att 1Hz in ger 5Hz ut"

Om jag har förstått kretsens funktion rätt så får man då korta skurar av 555:ans inställda oscillatorfrekvens 1 gång per sekund.

Eftersom du redan har kopplingen uppritad i din simulator skulle du kunna köra simuleringen vid 1 Hz infrekvens och lägga in i tråden så kommer alla att förstå funktionen.
E Kafeman
Inlägg: 3238
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: 12vdc PWM fläkt fejka högre rpm än som snurrar?

Inlägg av E Kafeman »

Kopplingen i högra delen av schemat är enklast möjliga 555 oscillatorkrets, formulär 1a, med de 4 vanligaste kringkomponenterna och vars funktion beskrivs på många ställen.

Det enda som är gjort utöver det är vänsterledet i schemat som gör att kretsen resettas om insignal uteblir.
Resetten är även den beskriven och använd på en mängd web-sidor och applikationsblad.
Den resettas med vald tidskonstant så att antalet pulser in resp ut ska hålla sej numeriskt med samma kvot över tid. Vid 1 Hz så avges mycket riktigt en skur om 5 pulser enligt nedan bild.
Det är en relativt måttlig kostnad för att åstadkomma en multiplikation av antalet inpulser inom fläktens meningsfulla varvtalsområde samt att man får stabila 0Hz utsignal vid 0Hz insignal.

Det är fullt möjligt att införa utökning av utpulsernas utbredning vid lägre frekvenser men det går då åt fler komponenter.
Det blir då inte längre den simpla grundkopplingen som man slänger ihop på 5 minuter, i synnerhet inte om man inte har en direkt ide för vad som behöver göras för att stretcha utpulserna vid låga frekvenser och hur mycket man vill stretcha då en mindre stretchning redan nu relativt enkelt kan åstadkommas via kontrollpinnen men för ytterligare stretchning behöver man mer direkt påverka RRC-kedjan.
Begränsningen i frekvensområde har i detta fallet fördelen att det blir åtminstone inte total felfunktion vid 1Hz, ett problem som ofta finns för vanliga PLL-kretsar när man kommer avsevärt utanför dess designade centerfrekvens.

Det syns kanske dåligt men det är 5 utpulser per sekund i nedan bild.
1Hzl.png
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
ghu
Inlägg: 585
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: 12vdc PWM fläkt fejka högre rpm än som snurrar?

Inlägg av ghu »

"Annars kan ju kanske 556:an ligga närmare tillhands som PLL. Den utvecklade av ett annat bolag än bolaget som skapade 555:an men hade samma konstruktör så likheterna internt är stora.
Man kan tro att numreringen är kronologisk men 556 var ute på marknaden före 555:an."

Du avser förmodligen 566. 556 är bara en dubbel 555
E Kafeman
Inlägg: 3238
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: 12vdc PWM fläkt fejka högre rpm än som snurrar?

Inlägg av E Kafeman »

Det blev dubbla missar. Ja 556 är en dubbel 555.
Jag litar för mycket på att jag kommer ihåg eller om jag skrev slarvigt.
566 är heller ingen PLL, det är en VCO.
565 är däremot en PLL så det var nog den jag for efter i huvudet.
Ursäktar mej med att det skrevs i väntrummet på ögon-akuten med ett öga bedövat så ibland såg jag många många 5:or efter varandra.
Alla tre är designade av Hans Camenzind.
Skriv svar