Červený plus, černý mínus. Co ale žlutý a modrý vodič? Vysvětlíme, co znamenají barvy vodičů u ventilátorů SUNON, jak funguje tachosignál FG a alarm RD, jak ventilátor řídit přes PWM a jak ho bezpečně připojit k PLC, mikrokontroléru nebo počítači.
Ve zkratce
Červený +, černý −
Napájení. U SUNON platí vždy, přepólování může ventilátor zničit.
Žlutý = signál
Otáčky (FG), nebo alarm zastavení (RD). Potřebuje pull-up rezistor.
4. vodič = PWM
Řízení otáček signálem kolem 25 kHz. Nezapojený znamená plné otáčky.
Barvy nejsou norma
U PC ventilátorů bývá žlutý +12 V. Vždy ověřte v technickém listu.
Barvy vodičů ventilátorů SUNON
SUNON u stejnosměrných ventilátorů používá tyto barvy:
| Vodič | Funkce | Poznámka |
|---|---|---|
| červený | + napájení | 5, 12, 24 nebo 48 V DC podle modelu |
| černý | − napájení (GND) | společná zem i pro signály |
| žlutý | signál FG (otáčky) nebo RD (alarm) | výstup s otevřeným kolektorem |
| modrý | vstup PWM | jen u 4vodičových modelů |
Barvy vodičů nejsou normalizované. Červená a černá pro napájení platí u většiny výrobců, u dalších vodičů ne. Řada počítačových ventilátorů používá žlutý vodič pro +12 V a zelený pro otáčky. Když nahrazujete ventilátor jiné značky SUNONem, zapojujte podle funkce z technického listu, ne podle barvy.
2, 3, nebo 4 vodiče?
| Počet vodičů | Co umí | Kdy zvolit |
|---|---|---|
| 2 | jen napájení | ventilátor prostě běží, nic se nehlídá ani neřídí |
| 3 | napájení + FG nebo RD | chcete vědět, že ventilátor běží, nebo měřit otáčky |
| 4 | napájení + signál + PWM | chcete otáčky řídit podle teploty a zároveň je hlídat |
V našem katalogu tvoří většinu dvouvodičové ventilátory (téměř 500 modelů), třívodičových je přes 140 a čtyřvodičových s PWM několik desítek. Vybrané modely najdete na konci článku.
Tachosignál FG: jak měřit otáčky
FG (Frequency Generator) vydává pravidelné pulzy. Jejich frekvence odpovídá otáčkám. U běžného čtyřpólového motoru jsou to 2 pulzy na jednu otáčku. Motory s šesti nebo osmi póly dávají 3 nebo 4 pulzy, u konkrétního modelu to uvádí technický list.
Příklad: naměříte 100 Hz, ventilátor dává 2 pulzy na otáčku. Otáčky jsou 100 × 60 / 2 = 3 000 ot./min.
Proč je potřeba pull-up rezistor
Výstup FG má otevřený kolektor: umí signál jen stáhnout k zemi, vysokou úroveň si musí zajistit vaše elektronika. Mezi signál a napětí vstupu (třeba 5 V nebo 3,3 V) proto zapojte rezistor. Bez něj neuvidíte žádné pulzy.
SUNON v technických listech uvádí maximální proud výstupu FG kolem 0,5 mA. Rezistor tedy volte alespoň R = U / 0,0005: pro 5 V nejméně 10 kΩ, pro 12 V nejméně 24 kΩ. Pozor také na maximální napětí na výstupu FG, u 12V modelů bývá 13,2–13,8 V. Signál tedy nepřipojujte přímo na 24 V.
Alarm RD: hlídání zastavení
RD (Rotation Detector) otáčky neměří. Jen přepne úroveň, když se rotor zastaví, třeba kvůli zablokování nebo opotřebeným ložiskům. Hodí se tam, kde stačí informace „běží, nebo neběží“: výstup se dá připojit přímo na digitální vstup PLC nebo na relé alarmu, bez počítání pulzů.
Chcete znát otáčky
Regulace, diagnostika opotřebení, hlídání poklesu výkonu. Potřebujete čítač nebo vstup mikrokontroléru.
Stačí vědět, že běží
Alarm zastavení ventilátoru v rozvaděči nebo zdroji. Stačí obyčejný digitální vstup.
Tip z našeho katalogu: u řady modelů SUNON existuje stejný ventilátor ve verzi FG i RD a liší se jen koncovkou kódu. Například MF80152V3-1000U-G99 má výstup FG a MF80152V3-1000U-F99 výstup RD. Typ signálu vždy uvádíme v parametrech produktu.
PWM: řízení otáček čtvrtým vodičem
PWM (pulzně šířková modulace) je obdélníkový signál s pevnou frekvencí. Otáčky určuje střída, tedy jak velkou část periody je signál v horní úrovni. Napájení přitom zůstává stálé, řídí se jen signálem na čtvrtém vodiči.
Typické parametry PWM vstupu podle technických listů SUNON:
| Parametr | Typická hodnota |
|---|---|
| Frekvence | 25 kHz (u řady modelů 22–28 kHz, některé snesou širší rozsah) |
| Nízká úroveň | 0 až 0,8 V |
| Vysoká úroveň | od 2,3 V, nejvýše 5,5 V |
| Nezapojený vodič PWM | ventilátor běží na plné otáčky |
| Rozběh | od střídy 5–10 % podle modelu |
Co udělá ventilátor při střídě 0 %, se liší model od modelu: některé se zastaví, jiné drží minimální otáčky. SUNON také u některých modelů výslovně doporučuje nepoužívat střídu 1–4 %, protože otáčky pak nejsou stabilní. Frekvence 25 kHz leží nad hranicí slyšitelnosti, takže regulace nepíská.
Úspora navíc: příkon ventilátoru klesá zhruba se třetí mocninou otáček. Na 80 % otáček spotřebuje asi polovinu energie. Víc v článku EC ventilátory: kdy se investice vrátí.
Regulace napětím u 2 a 3 vodičů
Ventilátor bez PWM vstupu lze zpomalit snížením napájecího napětí. Každý model má uvedený pracovní rozsah napětí, například u 12V ventilátorů bývá 4,5–13,8 V nebo 6–13,8 V. Pod spodní hranicí se ventilátor nemusí spolehlivě rozběhnout, hlavně když se zastaví a má znovu naběhnout.
Napájení 3vodičového ventilátoru nespínejte pulzně (PWM na napájení). Signál FG pak ztrácí smysl, protože elektronika ventilátoru se v každém pulzu vypíná. SUNON u 4vodičových modelů také výslovně uvádí, že otáčky se nemají řídit pulzováním napájení nebo země, ale jen PWM vodičem.
Zapojení k PLC, Arduinu a PC
PLC a průmyslová elektronika
- Napájení ventilátoru ze stejného zdroje jako logika (typicky 24 V), zem společná.
- RD na digitální vstup s pull-up rezistorem. Ověřte, že napětí vstupu nepřekročí maximum výstupu ventilátoru.
- FG na rychlý čítačový vstup. Běžné vstupy PLC s dlouhým cyklem pulzy nestihnou.
Arduino, ESP32 a jiné mikrokontroléry
- FG na vstup s přerušením a pull-up rezistorem 10 kΩ na 5 V (nebo na 3,3 V u ESP32).
- PWM vodič na pin s hardwarovým PWM nastaveným na 25 kHz. Výchozí frekvence Arduina (stovky Hz) je pro ventilátory mimo specifikaci.
- Ventilátor na 12 V nenapájejte z pinu 5V desky. Napájejte ho samostatně a spojte jen zemi.
Konektor 4pin v počítači
Standardní konektor pro ventilátory s PWM na základní desce má toto pořadí pinů:
- GND (−)
- +12 V
- Otáčky (tachosignál)
- PWM (řízení)
Do tohoto konektoru patří jen 12V ventilátory. Modely SUNON s volnými vodiči zapojte podle funkce, ne podle barvy. Třívodičový ventilátor v tomto konektoru poběží, jen deska řídí otáčky napětím, nebo vůbec.
Ventilátory SUNON se signálem a PWM skladem
| Model | Napájení | Rozměr | Vodiče | Signál |
|---|---|---|---|---|
| PF80252V1-1000U-G99 | 24 V | 80 × 25 mm | 3 | FG |
| MF80152V3-1000U-F99 | 24 V | 80 × 15 mm | 3 | RD |
| EEC0382B2-000U-F99 | 24 V | 120 × 38 mm | 3 | RD |
| PF92381B1-1000U-S9H | 12 V | 92 × 38 mm | 4 | FG + PWM |
| PF36281BX-000U-S99 | 12 V | 36 × 28 mm | 4 | FG + PWM |
| XGH2512B1-10000-S99 | 24 V | Ø 172 × 51 mm | 4 | RD + PWM |
| PF75301B1-1B00U-S99 (radiální) | 12 V | 75 × 30 mm | 4 | PWM |
Typ signálu (FG, RD, PWM) najdete u každého produktu v parametrech „Signálový výstup“ a „Vývody“. Celou nabídku procházejte v kategorii DC ventilátorů. Pokud ventilátor nahrazujete, pomůže vám i článek Rozměry ventilátorů s tabulkou roztečí děr.
Časté chyby
- Zapojení podle barvy z jiného ventilátoruŽlutý u PC ventilátoru bývá +12 V, u SUNON signál. Rozhoduje technický list.
- FG bez pull-up rezistoruVýstup s otevřeným kolektorem sám napětí nedá, na vstupu nebudou žádné pulzy.
- PWM přes napájeníPulzování napájení u 4vodičového ventilátoru SUNON nedoporučuje. Řiďte PWM vodičem.
- PřepólováníNe každý model má ochranu. SUNON doporučuje ochranný prvek tam, kde hrozí záměna + a −.
Časté dotazy
Co znamená žlutý vodič u ventilátoru SUNON?
Signálový výstup: buď FG (pulzy podle otáček), nebo RD (alarm při zastavení). Který to je, uvádí parametr „Signálový výstup“ u produktu.
Co se stane, když PWM vodič nezapojím?
Podle technických listů SUNON se ventilátor při nezapojeném PWM vstupu roztočí na plné otáčky. U konkrétního modelu to ověřte v listu. Je to bezpečné výchozí chování, chlazení tak nikdy nevypadne.
Jak z FG signálu spočítám otáčky?
Otáčky za minutu = frekvence v Hz × 60 / počet pulzů na otáčku. U většiny ventilátorů jsou to 2 pulzy, takže 100 Hz odpovídá 3 000 ot./min.
Můžu 3vodičový ventilátor řídit přes PWM?
Přímo ne, nemá PWM vstup. Otáčky lze snižovat napětím v rámci pracovního rozsahu. Pokud potřebujete plynulé řízení, zvolte 4vodičový model s PWM nebo EC ventilátor.
Jakou frekvenci PWM nastavit?
25 kHz. Je to hodnota, se kterou počítá většina ventilátorů i standard pro počítačové ventilátory. Přesný rozsah konkrétního modelu uvádí technický list.
Nevíte, jak ventilátor zapojit?
Pošlete nám typ ventilátoru a čím ho chcete řídit (PLC, Arduino, deska). Poradíme se zapojením i s výběrem vhodného modelu.