PWM · Tastverhältnis · Lüfter und Pumpen

PWM-Ansteuerung verdrahten: Lüfter oder Pumpe regeln

Ein Relais gibt einem Lüfter zwei Stufen: aus und voll. Pulsweitenmodulation schaltet die Versorgung viele Male pro Sekunde ein und aus, und der Anteil der „Ein“-Zeit — das Tastverhältnis — bestimmt die Drehzahl. So werden beide verdrahtet, und dann lohnt sich PWM.

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Relais oder PWM

	Relais	PWM
Stufen	Aus / voll	Beliebig, über das Tastverhältnis
Schaltelement	Mechanischer Kontakt	Transistor (MOSFET) in einem Regler oder im Steuergerät
Typische Anwendung	Lüfter, Pumpen, Lichter	Lüfter und Kraftstoffpumpen mit PWM-Regler, Ladedruck- und Leerlaufventile
Geräusch und Einschaltstrom	Voller Einschaltstrom bei jedem Start	Sanftanlauf, leiser bei niedriger Drehzahl

So funktioniert das Tastverhältnis

Tastverhältnis = Einschaltzeit ÷ Periode. Bei 50 % an 12 V sieht ein Bürstenmotor im Mittel etwa 6 V und läuft mit ungefähr halber Drehzahl.
Bürstenmotoren (die meisten Lüfter und Kraftstoffpumpen) lassen sich direkt von einer PWM-Leistungsstufe ansteuern — nie über ein Relais, dessen Kontakte verbrennen würden.
Bürstenlose Lüfter mit separatem PWM-Eingang bekommen eine konstante 12-V-Versorgung und vom Steuergerät nur ein Drehzahlsignal mit geringem Strom.
Die Motorwicklung braucht eine Freilaufdiode parallel; gute PWM-Regler haben sie eingebaut.

Leitung und Sicherung: für 100 % bemessen

PWM senkt den mittleren Strom, nicht den Strom, solange der Schalter eingeschaltet ist — und irgendwann läuft der Regler mit 100 %. Bemiss Sicherung und Leitung für volle Drehzahl: Ein 300-W-Lüfter an 12 V zieht 25 A, braucht eine 35-A-Sicherung und 4 mm² über 1,5 m.

Bemiss den Stromkreis in WireForge

Der Simulator rechnet stationären Gleichstrom, modelliert den Lüfter also bei voller Drehzahl (100 % Tastverhältnis) — genau der Fall, für den du die Verkabelung bemisst.
Zeichne Batterie → Sicherung → Relais oder einen Benutzerdefinierten Block „PWM-Regler“ → Kühlerlüftermotor → Masse.
Stelle die Lüfterleistung und die Leitungslängen ein, simuliere und klick auf die Lüfterleitung, um den Strom abzulesen.
Wähle Sicherung und Querschnitt so, dass der Simulator keine Warnung zu Überlast oder Spannungsabfall zeigt.

Fragen

Kann ich einen Lüfter über sein Relais per PWM ansteuern?

Nein. Ein Relais ist zu langsam, und seine Kontakte bilden bei jedem Schalten einen Lichtbogen. Verwende einen PWM-Regler oder einen Steuergeräteausgang mit passender Leistungsstufe.

Welche Frequenz wird verwendet?

Das hängt von Verbraucher und Regler ab — von einigen zehn Hertz bei Ventilen bis zu einigen hundert Hertz oder mehr bei Motoren. Nimm, was der Hersteller von Lüfter oder Pumpe angibt.

Lässt sich jede Kraftstoffpumpe per PWM ansteuern?

Bürstenpumpen meist schon; bürstenlose Pumpen mit eigener Elektronik brauchen ihren eigenen Drehzahleingang. Prüfe zuerst die Dokumentation der Pumpe.

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