Forum

Hallo zusammen,

ich benötige mal wieder eure Hilfe. Ich möchte mir für meinen Raspberry Pi 4 b gern eine einfache Lüfterkühlung aufbauen, die ich dann in sein Gehäuse integrieren kann. Dazu habe ich mir im Netz folgende Anleitung gesucht:

https://www.raspberry-buy.de/Tutorial_Kuehlung_Luefterregelung_am_Raspberry_Pi.html

Dazu habe mich mir bei Berry Base einen „2N2222A Bipolarer Transistor, NPN, 40V, 600mA,
TO-92, 3-pin“ und einen „Metallschichtwiderstand, 10,0 KOhm, 0,6W, ±1%,
0207, axial, Durchsteckmontage“ gekauft. Angetrieben werden sollen zwei kleine Elektronik-Lüfter, die jeweils nur 0,78 W Leistung aufnehmen.

Die Schaltung habe ich wie im o.g. Link beschrieben aufgebaut und dann den GPIO-Pin des Raspberry Pi konfiguriert als: Output, kein Pull-Up/kein Pull-Down, Pegel 1 konfiguriert.

Befehl: raspi-gpio set 13 op pn dh

Mein Problem ist nun, dass an den Lüftern nur eine Spannung von ca. 1 V ankommt. Über den Transistor habe ich einen Spannungsabfall von ca. 4 V.

Ich habe versucht den Transistor mittels Multimeter zu prüfen, denke, dass er i.O. ist, bin mir aber bei den Ergebnissen nicht sicher.

Könnt ihr mir hier weiterhelfen?

Vielen Dank und Grüße,
Mic.

» Hallo zusammen,
»
» ich benötige mal wieder eure Hilfe. Ich möchte mir für meinen Raspberry Pi
» 4 b gern eine einfache Lüfterkühlung aufbauen, die ich dann in sein Gehäuse
» integrieren kann. Dazu habe ich mir im Netz folgende Anleitung gesucht:
»
» https://www.raspberry-buy.de/Tutorial_Kuehlung_Luefterregelung_am_Raspberry_Pi.html
»
» Dazu habe mich mir bei Berry Base einen „2N2222A Bipolarer Transistor, NPN,
» 40V, 600mA,
» TO-92, 3-pin“ und einen „Metallschichtwiderstand, 10,0 KOhm, 0,6W, ±1%,
» 0207, axial, Durchsteckmontage“ gekauft. Angetrieben werden sollen zwei
» kleine Elektronik-Lüfter, die jeweils nur 0,78 W Leistung aufnehmen.
»
» Die Schaltung habe ich wie im o.g. Link beschrieben aufgebaut und dann den
» GPIO-Pin des Raspberry Pi konfiguriert als: Output, kein Pull-Up/kein
» Pull-Down, Pegel 1 konfiguriert.
»
» Befehl: raspi-gpio set 13 op pn dh
»
» Mein Problem ist nun, dass an den Lüftern nur eine Spannung von ca. 1 V
» ankommt. Über den Transistor habe ich einen Spannungsabfall von ca. 4 V.
»
» Ich habe versucht den Transistor mittels Multimeter zu prüfen, denke, dass
» er i.O. ist, bin mir aber bei den Ergebnissen nicht sicher.
»
» Könnt ihr mir hier weiterhelfen?

Rechne mal die Ströme aus, die in die Basis fließen und die durch die Lüfter fließen sollen.
Dann schließt du den grünen mal zum Test an +5V an. (edit: an 3,3V)
»
» Vielen Dank und Grüße,
» Mic.

Hallo,

danke für deine Rückmeldung. Also rein nach der bekannten Formel P = U * I bzw. I = P / U müsste mit I = (2 + 0,78 W) / 5 V ein Strom von 0,312 A (= 312 mA) fließen. Der GPIO des RasPi schaltet bei High-Pegel auf 3,3 V durch. Ich verstehe daher nicht genau, was du meinst.

An sich soll er über den 10 kOhm Widerstand durch den 3,3 V GPIO "getrieben" werden, sodass er 5 V zu den Lüftern durchschaltet werden (zunächst digital, später dann auch als PWM).

Danke und Grüße,
Mic.

Sorry. Tippfehler. Ich meinte: I = (2 * 0,78 W) / 5 V = 0,312 A (= 312 mA)

» Sorry. Tippfehler. Ich meinte: I = (2 * 0,78 W) / 5 V = 0,312 A (= 312 mA)

Und jetzt rechne mal den Basisstrom aus.

» Und jetzt rechne mal den Basisstrom aus.
Geht man davon aus, dass U_BE sehr klein ist, dann müsste I_B = 3,3 V / 10.000 Ohm = 0,00033 A = 0,33 mA sein.

» » Und jetzt rechne mal den Basisstrom aus.
» Geht man davon aus, dass U_BE sehr klein ist,

Sowas steht im Datenblatt. Man kann grob von 0,7V ausgehen.

» dann müsste I_B = 3,3 V /
» 10.000 Ohm = 0,00033 A = 0,33 mA sein.

Also müsste der Transistor eine enorme Verstärkung haben, und das im Schaltbetrieb, wo die Hersteller von 10-20 ausgehen.

Die Infos sind zwar von einer anderen Webseite aber das könnte der besagte Transistor sein:
https://diotec.com/de/produkt/2N2222A.html

Es ist schwierig deine Worte zu interpretieren aber ich interpretiere sie so, als dass die Schaltung so gar nicht funktionieren kann und ich dafür einen anderen („leistungsfähiergen“) Transistor benötige. Richtig? Kannst du mir einen passenden Transistor empfehlen (der idealerweise auch PWM-tauglich ist)?

Vielen Dank.

» Die Infos sind zwar von einer anderen Webseite aber das könnte der besagte
» Transistor sein:
» https://diotec.com/de/produkt/2N2222A.html
»
» Es ist schwierig deine Worte zu interpretieren aber ich interpretiere sie
» so, als dass die Schaltung so gar nicht funktionieren kann und ich dafür
» einen anderen („leistungsfähiergen“) Transistor benötige. Richtig? Kannst
» du mir einen passenden Transistor empfehlen (der idealerweise auch
» PWM-tauglich ist)?
»
» Vielen Dank.

Einen so "leistungsfähigen" Transistor zu finden wird schwierig.
Wie groß müsste denn der Basisstrom sein, damit bei einer Verstärkung von 20 der Transistor sicher schaltet?
Warum hast du den Basiswiderstand auf 10k festgelegt?

» Einen so "leistungsfähigen" Transistor zu finden wird schwierig.

Entweder zwei bipolare, oder einen MOSFET.

Aber da fehlt gleich wieder die nächste Salamischeibe: die Frequenz der PWM.

» Die Infos sind zwar von einer anderen Webseite aber das könnte der besagte
» Transistor sein:
» https://diotec.com/de/produkt/2N2222A.html
»
» Es ist schwierig deine Worte zu interpretieren aber ich interpretiere sie
» so, als dass die Schaltung so gar nicht funktionieren kann und ich dafür
» einen anderen („leistungsfähiergen“) Transistor benötige. Richtig? Kannst
» du mir einen passenden Transistor empfehlen (der idealerweise auch
» PWM-tauglich ist)?
»
» Vielen Dank.
In irgend einem Datenblatt hab ich eine Stromverstärkung von 100 gefunden für den Transistor. Der braucht also min. 3mA Basisstrom um deine 300mA Lüfterstrom zu schalten
Dein Transistor bekommt grob überschlagen 0,3mA Basisstrom. Für Schaltanwendungen bei einem Transistor nutzt man die Stromverstärkung aber nicht aus um die Verlustleistung klein zu halten müsste man den Transistor min mit 10mA ansteuern (Keine Ahnung, ob der Raspi Ausgang das kann). Das würde anstelle des 10k Widerstands etwa max. 270 Ohm als Basiswiderstand bedeuten

» Hallo zusammen,
»
» ich benötige mal wieder eure Hilfe. Ich möchte mir für meinen Raspberry Pi
» 4 b gern eine einfache Lüfterkühlung aufbauen, die ich dann in sein Gehäuse
» integrieren kann. Dazu habe ich mir im Netz folgende Anleitung gesucht:
»
» https://www.raspberry-buy.de/Tutorial_Kuehlung_Luefterregelung_am_Raspberry_Pi.html
»
» Dazu habe mich mir bei Berry Base einen „2N2222A Bipolarer Transistor, NPN,
» 40V, 600mA,
» TO-92, 3-pin“ und einen „Metallschichtwiderstand, 10,0 KOhm, 0,6W, ±1%,
» 0207, axial, Durchsteckmontage“ gekauft. Angetrieben werden sollen zwei
» kleine Elektronik-Lüfter, die jeweils nur 0,78 W Leistung aufnehmen.
»

Du solltest nicht alles kritiklos übernehmen was da steht, sondern die angegebenen Werte nachvollziehen.
10k sind viel zu viel, der Raspi verträgt 16mA.

Wenn du deine Last erhöhst, musst du auch die anderen Werte überprüfen und anpassen.

Danke für die Hiweise... nur zu Testzwecken: Wenn ich den 10 kOhm Widersrand überbrücke (also 0 Ohm), würde ich dann irgendwas beschädigen oder wäre das ein guter Test, herauszufinden, ob es mit einem kleineren Widerstand funktioniert?

» In irgend einem Datenblatt hab ich eine Stromverstärkung von 100 gefunden
» für den Transistor.

Die allerdings nur für eine CE-Restspannung von einigen Volt gilt.

» Danke für die Hiweise... nur zu Testzwecken: Wenn ich den 10 kOhm
» Widersrand überbrücke (also 0 Ohm), würde ich dann irgendwas beschädigen
» oder wäre das ein guter Test, herauszufinden, ob es mit einem kleineren
» Widerstand funktioniert?

Schau ins Datenblatt des SoC.

» Danke für die Hiweise... nur zu Testzwecken: Wenn ich den 10 kOhm
» Widersrand überbrücke (also 0 Ohm), würde ich dann irgendwas beschädigen
» oder wäre das ein guter Test, herauszufinden, ob es mit einem kleineren
» Widerstand funktioniert?

Und was begrenzt dann den Strom?
Du musst nicht gleich von einem Extrem ins andere fallen.
Wieviel mA verträgt dein Raspi?