Comment éliminer le bruit PWM lors de la conduite d'un ventilateur?

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Je conduis un ventilateur CC sans balais de 12 V 0,11 A avec PWM à l'aide d'un pilote FET MSP430Gxxxx -> TC427CPA -> N-FET BS170. Le ventilateur est sur le côté bas du FET.

Même avec un rapport cyclique de 90% et une fréquence de 10 kHz, il y a un bourdonnement audible provenant du ventilateur. Cycle d'utilisation réduit = plus de bruit.

J'ai essayé d'éliminer le bruit en ajoutant un plafond de 4,7 uF en parallèle avec le ventilateur, et c'est un peu moins bruyant, mais toujours très audible.

Comment faire disparaître le bruit?

— Vincent Van Den Berghe
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En fait, je travaille exactement sur le même problème en ce moment.

1) Fréq> 25Khz - tout d'abord

2) GRAND capuchon à la sortie, 1-4.7uF céramique + 100-1000uF électrolytique ferait l'affaire.

3) Ajoutez une inductance avant le capuchon + diode en sens inverse pour couper les pics négatifs.

— BarsMonster
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@BarsMonster, attention à l'électrolyse sur un "moteur". Cela peut facilement inverser la tension et faire des feux d'artifice avec votre casquette.

— Kortuk

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Les charges inductives doivent toujours avoir une diode inversée> rapide <ajoutée parallèlement.

— Hans

Je viens de le faire sur mon schéma - PWM avec PC FAN. 555 entre dans l'inductance 220 uH, puis jusqu'à 10'000 uF cap. Au cap, je vois une belle ligne, sans pointes supérieures à 20-50mV, et absolument aucun bruit audible. Donc, aucun danger d'électrolyte sur les ventilateurs habituels. Mais vous avez en effet besoin d'une diode pour protéger un contrôleur PWM, il y a des pics négatifs jusqu'à -12 de ce côté.

— BarsMonster

Où irait la céramique? Et à quelle fin?

— Vincent Van Den Berghe

céramique - en parallèle à la coiffe électrolytique, juste avant FAN. C'est juste pour filtrer le bruit EM à haute fréquence et réduire la dissipation thermique du capuchon électrolytique (mais à une puissance aussi faible, il est de toute façon négligeable), il est donc facultatif.

— BarsMonster

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Conduire un ventilateur en commutant l'alimentation est tout d'abord risqué. Les ventilateurs BLDC contiennent des composants électroniques et vous pouvez les allumer et les éteindre à grande vitesse. Pas comment ils ont été conçus. Vous risquez de tuer l'électronique comme ça au fil du temps.

L'ajout du capuchon aide car vous supprimez les pics de puissance désagréables dans le ventilateur. L'ajout de l'inductance est une bonne idée et si vous regardez ce que les gens suggèrent, vous verrez que la meilleure façon de contrôler la vitesse d'un ventilateur BLDC est d'utiliser un régulateur de courant constant.

De cette façon, vous PWM le FET qui alimente l'énergie dans l'inductance (stockage d'énergie) et placez une diode de retour pour faire circuler l'alimentation lorsque le FET est éteint. Cela permettra de maintenir un flux d'énergie constant dans le ventilateur, un bruit minimal et ne risque pas de tuer le ventilateur à long terme.

— monpjc
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Le moyen le plus simple est de le piloter soit à une fréquence ultrasonore (> 20 kHz) soit à une fréquence plus basse (<100-200 Hz). Ce bas de gamme n'est pas vraiment infrasonore, mais un "bourdonnement" est généralement beaucoup moins gênant, s'il peut être entendu du tout par le bruit du ventilateur lui-même.

Quant à savoir pourquoi vous voyez qu'un rapport cyclique inférieur produit plus de bruit, vous augmentez essentiellement le contenu de la fréquence de 10 kHz que vous envoyez au moteur jusqu'à ce que vous atteigniez 50%, puis il baissera à nouveau.

— Nick T
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Je continue de voir des gens essayer de contrôler un ventilateur sans balais avec un signal PWM sur les fils +/- du ventilateur. De toute évidence, cela n'est pas conforme à l'intention des fabricants. Il y a un contrôleur sans balais à l'intérieur du ventilateur. Le contrôle PWM de la tension hte = / - ne fera qu'embrouiller le contrôleur. Souvent, la fabrication du ventilateur fait une version à 4 fils afin que vous puissiez entrer un signal PWM. Celles-ci coûtent un peu plus mais suppriment le problème. Les ventilateurs CC sans balais ont des spécifications de tension d'entrée comme 5-13,8 volts CC, pas un signal composite.

— Bob Gifford
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C'est complètement incorrect. La plupart des ventilateurs d'ordinateur fonctionnent bien avec un lecteur PWM. La seule raison pour laquelle ils produisent des ventilateurs à 4 fils est que vous puissiez obtenir une sortie de tachymètre appropriée (sinon vous obtenez la forme d'onde PWM superposée à la sortie du tachymètre).

— Connor Wolf

Pour info, pratiquement chaque carte mère d'ordinateur que j'ai jamais vue utilise le contrôle PWM pour les fans. Ce n'est pas vraiment rare.

— Connor Wolf

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Les ventilateurs sans balais à 2 et 3 fils communs sont conçus pour faire varier la vitesse en modifiant le niveau de tension (mode linéaire, ont généralement une tension de démarrage minimale de la moitié de la tension nominale) ou avec PWM; cependant, PWM a des bizarreries. Tout d'abord, la sortie tachymétrique sur les ventilateurs à 3 fils devient invalide; cependant, les pilotes PWM intelligents effectuent un "étirement des impulsions" pour restaurer une sortie tachymètre valide. Deuxièmement, la fréquence PWM doit être basse (généralement <25kHZ) sinon cela peut perturber le circuit de commande interne sans balais du ventilateur. Troisièmement, la vitesse minimale du ventilateur n'est généralement pas aussi lente que techniquement possible, mais elle est généralement suffisamment lente pour les rendre silencieux.

— Noah Spurrier