Entwicklung einer Lüftersteuerung für hochzuverlässige vibrationssensitive Anwendungen mit Mikrocontroller-Ansteuerung

Abstract

Zur Kühlung von elektronischen Komponenten, die für die Steuerung des Beschleunigerbetriebs bei DESY verwendet werden, kommen geregelte Lüfter zum Einsatz. Das bestehende System zur Lüftersteuerung weist jedoch verschiedene Nachteile auf. Ziel dieser Arbeit ist es, diese Schwachstellen zu analysieren und ein optimiertes System zu entwickeln. Dazu wurden ein neues Konzept und ein Schaltplan entworfen sowie ein Prototyp realisiert. Tests zeigten, dass das neue System insbesondere im oberen Drehzahlbereich eine präzisere Regelung ermöglicht. Zudem konnte ein besseres Verständnis der Zusammenhänge zwischen Lüftercharakteristik, Versorgungsspannung und Regeleigenschaften der unterschiedlichen Fan Speed Controller gewonnen werden. Basierend auf diesen Erkenntnissen lassen sich gezielt weitere Anpassungen zur Stabilisierung der Regelung ableiten.

Controlled fans are used to cool electronic components for controlling accelerator operation at DESY. However, the existing fan control system has various disadvantages. The aim of this work is to analyze these weak points and to develop an optimized system. For this purpose, a new concept and a circuit diagram were designed and a prototype realized. Tests showed that the new system enables more precise control, particularly in the upper speed range. In addition, a better understanding of the relationships between fan characteristics, supply voltage and control properties of the different fan speed controllers was gained. Based on these findings, further targeted adjustments can be made to stabilize the control.