¿Cómo elimino el ruido PWM cuando manejo un ventilador?

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Estoy conduciendo un ventilador de CC sin escobillas de 12V 0.11A con PWM usando un controlador MSP430Gxxxx -> TC427CPA FET -> BS170 N-FET. El ventilador está en el lado bajo del FET.

Incluso con un ciclo de trabajo del 90% y una frecuencia de 10 kHz, el ventilador emite un zumbido audible. Ciclo de trabajo inferior = más ruido.

Traté de eliminar el ruido agregando una tapa de 4.7uF en paralelo con el ventilador, y es un poco menos ruidoso, pero aún muy audible.

¿Cómo hago para que desaparezca el ruido?

— Vincent Van Den Berghe
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De hecho, estoy trabajando exactamente en el mismo problema en este momento.

1) Frecuencia> 25Khz - antes que nada

2) GRAN tapa en la salida, 1-4.7uF cerámica + unos 100-1000uF electrolítico haría el truco.

3) Agregue algo de inductancia antes del diodo cap + en reversa para cortar picos negativos.

— BarsMonster
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@BarsMonster, tenga cuidado con los electrolíticos en un "motor". Esto puede hacer que el voltaje se invierta fácilmente y hacer que los fuegos artificiales salgan de su gorra.

— Kortuk

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Las cargas inductivas siempre deben tener un diodo invertido> rápido <agregado paralelamente.

— Hans

Acabo de hacer eso en mi esquema: PWM con PC FAN. 555 entra en un inductor de 220 uH, luego a un límite de 10'000 uF. En la tapa veo una línea hermosa, sin picos superiores a 20-50mV, y absolutamente sin ruido audible. Por lo tanto, no hay peligro de electrolitos en los ventiladores habituales. Pero, de hecho, necesita un diodo para proteger un controlador PWM, hay picos negativos de hasta -12 en ese lado.

— BarsMonster

¿A dónde iría la cerámica? ¿Y con qué fin?

— Vincent Van Den Berghe

Cerámica: en paralelo a la tapa electrolítica, justo antes de FAN. Eso es solo para filtrar el ruido EM de alta frecuencia y disminuir la disipación de calor de la tapa electrolítica (pero con una potencia tan baja es insignificante de todos modos), por lo que es opcional.

— BarsMonster

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Conducir un ventilador cambiando el suministro es arriesgado en primer lugar. Los ventiladores BLDC tienen componentes electrónicos y los enciende y apaga a alta velocidad. No cómo fueron diseñados. Te arriesgas a matar la electrónica como esta con el tiempo.

Agregar la tapa ayuda porque está eliminando picos de energía desagradables en el ventilador. Agregar el inductor es una buena idea y si observa lo que la gente sugiere, verá que la mejor manera de controlar la velocidad de un ventilador BLDC es con un regulador de corriente constante.

De esta manera, PWM el FET que alimenta energía al inductor (almacén de energía) y coloca un diodo de retorno para hacer circular la energía cuando el FET está apagado. Esto mantendrá un flujo constante de energía en el ventilador, un ruido mínimo y no correrá el riesgo de matarlo a largo plazo.

— monpjc
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La manera fácil es conducirlo a una frecuencia ultrasónica (> 20 kHz) o a una frecuencia más baja (<100-200 Hz). Ese extremo bajo no es realmente infrasónico, pero un "zumbido" suele ser mucho menos objetable, si se puede escuchar por completo sobre el ruido del ventilador.

En cuanto a por qué ve que un ciclo de trabajo más bajo produce más ruido, esencialmente está aumentando el contenido de la frecuencia de 10 kHz que está enviando al motor hasta llegar al 50%, luego volverá a caer.

— Nick T
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Sigo viendo personas que intentan controlar un ventilador sin escobillas con una señal PWM en los cables +/- del ventilador. Claramente esto no está en línea con la intención del fabricante. Hay un controlador sin escobillas dentro del ventilador. El control PWM de hte = / - el voltaje simplemente estropeará el controlador. A menudo, la fabricación del ventilador hace una versión de 4 cables para que pueda ingresar una señal PWM. Estos cuestan un poco más pero eliminan el problema. Los ventiladores CC sin escobillas tienen especificaciones de voltaje de entrada como 5-13.8 voltios CC, no alguna señal compuesta.

— Bob Gifford
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Esto es completamente incorrecto. La mayoría de los fanáticos de las computadoras funcionan bien con una unidad PWM. La única razón por la que producen ventiladores de 4 hilos es para que pueda obtener una salida de tacómetro adecuada (de lo contrario, obtendrá la forma de onda PWM superpuesta en la salida del tacómetro).

— Connor Wolf

Para su información, básicamente todas las placas base de computadoras que he visto han utilizado el control PWM para los fanáticos. No es exactamente infrecuente.

— Connor Wolf

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Los ventiladores sin escobillas comunes de 2 y 3 cables están diseñados para variar la velocidad cambiando el nivel de voltaje (modo lineal, generalmente tienen un voltaje de inicio mínimo de la mitad del voltaje nominal) o con PWM; Sin embargo, PWM tiene peculiaridades. Primero, la salida de tacómetro en ventiladores de 3 cables se vuelve inválida; aunque, los controladores PWM inteligentes hacen "estiramiento de pulso" para restaurar una salida de tach válida. En segundo lugar, la frecuencia PWM debe ser baja (generalmente <25kHZ), de lo contrario, podría interrumpir los circuitos de control sin escobillas internos del ventilador. En tercer lugar, la velocidad mínima del ventilador generalmente no es tan lenta como sea técnicamente posible, pero generalmente es lo suficientemente lenta como para hacerlos silenciosos.

— Noah Spurrier