BuckFan - Överambitiös fläktkontroller

@Findecanor
Jag hade ett par lösa 328p hemma. Dessutom trodde jag ärligt talat inte att 32u4 fanns i lödbart paket (det finns, kollade det nyss) så jag körde på det jag känner igen från mina Pro Mini. Men det gör jag definitivt om det blir en version två.

De FET:er jag har är faktiskt logic level, men tyvärr hjälper inte det alls vid "high-side"-switchning som jag behöver använda för att få varvtalsmätningen att fungera. Det normala är ju annars att man switchar på låga sidan med Source:n jordad, då är det inga problem alls att få upp Gate-Sourcespänningen över tröskelspänning - Med FET:en på 12 V-sidan måste jag få upp gaten i omkring +11 V för att "stänga". Men även med logic-level FETer har man fortfarande kvar problemet med gatekapacitansen som kräver att man både kan leverera och sänka rätt stora strömmar för att ändra gatespänningen snabbt. Och det måste man om man som jag vill ha hög switchfrekvens.

Varvtalsläsningen fungerar fint! Jag använder interrupts för att hantera varje puls och mäta tiden i µs mellan pulserna. Jag tänkte först göra en digital lågpassfiltrering men det verkar inte behövas då variationen är riktigt låg. Avläsningen fungerar klockrent ner till ungefär 2,5 V, går man lägre än så börjar sensorn feltrigga. Iallafall på den Arctic-fläkten jag hittills testat med.

Uppdatering: PCB-tillverkaren skickade denna bild i natt:

Vridpotar tål inte så stora belastningar så riktigt så enkelt är det inte. Jag skulle isåfall byggt en linjär spänningsregulator av en OP-förstärkare och en lite större bipolär transistor, med spänning från poten som styrsignal.

På tal om det så skulle det faktiskt gå jättebra att bygga en analog tempstyrning - Signalen från mina temperatursensorer är en rent analog DC-spänning (10 mV per Celsiusgrad), så det gäller bara att omvandla den signalen till lämplig utspänning till fläkten. Det behövs egentligen bara en spänningsförstärkare med "saturation", en lägsta utspänning så att fläkten inte riskerar att stanna. Förstärkningen bestämmer då lutningen på fläktkurvan, så styr man den med en vridpot och saturation med en annan så har man en rätt bra automatisk fläktstyrning.

edit: Kanske vill slänga in en DC-offset också på temperatursignalen så att man kan bestämma lutning och höjd på kurvan. Tre potar blir det totalt då.

@Barra85
Kolla pcbshopper.com för att jämföra olika alternativ. Nja man sitter inte direkt i AutoCAD och ritar. Det går generellt till så att du först ritar kretsen rent schematiskt med symboler, sedan när du växlar över till kretskortet tas alla footprints in med ett "råttbo" som visar vilka plattor som ska vara ihopkopplade.

CADSoft Eagle är nog det ritprogram som de flesta hemmapulare använder för att fånga kretsscheman och rita kretskort. Gratisversionen är begränsad till två lager (topp/botten) och rätt små kretskort (10 x 8 cm), men det klarar man sig oftast på. Se till att tanka hem Sparkfuns bibliotek med komponenter så att du slipper rita allting själv - Men var extremt noggrann med att använda rätt footprints och pinnplaceringar. Dubbelkolla pinnarna mot datablad och skriv helst ut kretskortet på papper i skala 1:1 och jämför mot dina delar innan du beställer någonting.

Filformatet är hyfsat standardiserat, man använder ett format som heter GERBER och skickar en hel drös olika filer, en för varje lager. De vanligaste lagren är koppar (självklart), lödmask (plastbeläggning/färg som skyddar kopparn, läggs på där det inte ska lödas) och silk screen (screentryck, t.ex. text och logotyper). Allting gånger två då för dubbelsidiga kretskort. Sen har du ett separat filformat för eventuella hål som ska borras. Allt detta kan du dock ganska enkelt generera på en gång i Eagle genom att importera en s.k. CAM-fil (googla Sparkfun CAM).

Notera att Sparkfun dyker upp gång på gång i dessa sammanhang, av god anledning. De har otroligt bra guider, tips och allmänt matnyttigt för nybörjare så direkt något går trögt, leta upp en relevant guide att följa.

@Oddname @Barra85
Tillverkaren är Elecrow och det kostade mig $26 USD för 10 st kretskort, max 10x10 cm, ink. frakt. Men använd pcbshopper.com för priserna kan skilja rätt mycket från fab till fab beroende på antal, storlek, ytbeläggning, färg m.m.

@Oddname
Ett fantastiskt verktyg som heter webGerber.

@DavidtheDoom: Fläktkontakten hade jag hemma från ett annat projekt. De fanns i lager hos ETF, en elektronikförening i skolan. Micro-USB och "molex"(vad den nu heter ) kommer från Kina via Aliexpress och Ebay (kan länka om du vill).

Tyvärr går ETF på sparlåga nu under sommaren så jag kan troligen inte hämta fler kontakter förrän i september. Men en räcker ju för att testa.

Mini-update
Jag testade precis att skruva i en vanlig "SSD-skruv" (M3) i monteringshålen. Den gängar riktigt fint i kortet! Jag gjorde hålen 2,5 mm stora just för att testa om detta skulle fungera.

@DavidtheDoom Här kanske?
http://www.ebay.com/itm/100sets-KF2510-3Pin-Connector-Kit-pit...

Allt möjligt sånt finns inne hos ETF (även t.ex. 90 graders liggande kontakt) så om du verkligen inte hittar det du söker så kan jag skicka upp ett gäng. Men det blir som sagt först i September, och knappast 100 stycken. :/

Nja, lödkolven var ingen höjdare. Jag trodde att den var temperaturstyrd men det den har är ju egentligen bara en inbyggd dimmer. Men jag kände mig faktiskt inte särskilt begränsad av spetsen - Det som var absolut värst att löda var var faktiskt resistanserna då jag inte hade något att limma fast dem med. De ville gärna hänga med lite grann när jag lyfte lödkolven.

Jag tvivlar på att det kommer vara ett problem faktiskt. Detta känns rätt bombsäkert och kommer ändå bara monteras ungefär en gång.

@DavidtheDoom: Haha, sant. Jag har bara använt dem till annat förut så jag har alltid behövt båda två.

Pincett javisst, men jag skulle behövt en extra arm också. Har läst att vissa använder superlim, det känns rätt vettigt om det bara inte påverkar kvaliteten på lödningen.

Jag är faktiskt inte helt med på hur du menar med hålen. Såvitt jag vet finns inget bra sätt att göra gängade hål i printade PCB:er, så det är kört redan där. De hobbyister som gjort försök med plätterade hål verkar få problem med att metallen släpper vid skärning och kretskortet är det som håller ihop allting ändå. Går gängorna sönder så kan jag alltid fästa med mutter eller hitta någon slags "insert" med en metallgänga som bankas in eller nåt (t.ex. denna) - Jag har lämnat rätt mycket plats runt hålen just för att hålla mina möjligheter öppna.

Men i alla fall, när jag säger att det känns stabilt så menar jag det. "Känslan" när jag skruvar i skruven är ungefär som en fläktskruv, skruven går lagom trögt och sitter som berget!

På tal om monteringshål så märkte jag precis att jag klantat till hålbilden - C/C-avståndet på bredden är 10 mm för stort. Surt! Jag kunde rädda det genom att borra ett nytt hål på rätt ställe, det andra hade komponenter i vägen. Så nu finns bara tre monteringshål. Could be worse.

Sen hittade jag några standoffs som jag provmonterat för att skydda baksidan mot kortslutningar. Sitter fint i en 2,5" plats, om än med bara tre skruvar.

Det låter vettigt @DavidtheDoom! Nu vet jag inte riktigt hur kretsen ser ut för att få variabel utspänning från en 7812, men om jag var du skulle jag kika på om det inte går att sätta en kondensator någonstans för att få till en slags startkurva, så att den startar med 12 V och gradvis går mot inställd spänning under någon sekund. Bara så att du är säker på att fläktarna startar även om du ställer dem riktigt lågt.

Ang säkringar skulle nog jag köra en liten glassäkring bara för att det känns mest bombsäkert.

Kom ihåg kylning till 78:an om du ska köra stora strömmar.

Japp, precis i de banorna tänkte jag! Sen kanske en lagom stor parallellresistor också för att ladda ur kondensatorn efter ett par sekunder utan spänning.

Är inte TO-220 bara en paketstandard? Och sen har du spänningsfall över en bipolär också så jag vet inte vilket som ger högst utspänning.

Programmeringen har jag inte tagit tag i ännu, har fullt upp med heltidsjobb och flickvän som kommit hem i veckan. Men jag har allting hemma nu för att provköra!

Det du beskriver kan skötas av en standardbyggsten inom reglerteori som kallas för en PI-regulator. Jag kan lugna dig med att jag åtminstone kommer att använda minst fyra stycken PID-regulatorer (två i serie: en för fläktvarv och en för utspänning, gånger två kanaler) i min digitala kontroller.