Jeder kennt sie - die kleinen Lüfter die in vielen elektronischen Geräten für die nötige Kühlung sorgen. Vor allem in Computern gibt es mehr als genug von diesen kleinen Lärmquellen.
Diese Lüfter sind inzwischen spottbillig zu haben und unterliegen je nach Qualität nach mehr oder minder langer Betriebsdauer dem mechanischen Verschleiß. Elektrisch geht da normalerweise nichts drann kaputt, was sich auch im Aufbau des Motors begründen lässt.
Das besondere an den Motoren der kleinen Lüfter ist nämlich, das hier bürstenlose Gleichstrommotoren zum Einsatz kommen. In diesen Motoren ist der Stator mit dem Flügelrad verbunden, und der eigentliche Rotor am Lüftergehäuse befestigt. Damit man wirklich keine Bürsten zum Übertragen des Stroms braucht, ist der Stator als Permanentmagnet ausgelegt und benötigt keinen elektrischen Strom zum ausbilden seines Magnetfeldes.
Damit sich aber die Lüfterscheibe drehen kann, muss sich das Magnetfeld im Rotor, also in der feststehenden "Nabe" ändern. Dazu besitzt der Rotor mehrere Wicklungen, die elektronisch nacheinander umgeschaltet werden. So wird ein drehendes Magnetfeld erzeugt, welches das Lüfterrad mitzieht und in Drehbewegung versetzt.
Damit sich das Magnetfeld in der Nabe des Lüfterrades auch mit der richtigen Geschwindigkeit ändert, um ein Anlaufen des Motors zu ermöglichen und die Drehzahl bis zum Maximum zu steigern, bedient man sich eines einfachen Tricks: An einer Stelle nahe des permanentmagneten der Lüfterscheibe befindet sich ein
Hallsensor, der das Magnetfeld des Permanentmagneten auswertet und dementsprechend die Magnetspulen im feststehenden Rotor umschaltet.
Hallsensoren sind also brauchbar um Bewegungen zu erfassen, und zwar immer dann wenn ein Magnet im Spiel ist. Alternativ kann auch extra einen kleinen Permanentmagnet an einem beweglichem Teil befestigen, um zu erfassen wann dieses in die Nähe des Sensors kommt.
Doch zurück zu unserem kleinen Lüfter. Nachdem dieser nach vielen Betriebsstunden plötzlich anfängt über die maßen zu lärmen und so seinen baldigen Ausfall ankündigt, wird es zeit den Lüfter gegen einen neuen zu ersetzen. Den alten Lüfter kann man jedoch noch zur Gewinnung des Hall-Sensors missbrauchen. Dazu muss man zunächst auf der Seite mit dem Stromanschluß den Folienaufkleber vom Lüftermotorgehäuse entfernen. Darunter zeigt sich das Lager der Lüfterscheibe. In einer Vertiefung in der Mitte sieht man die Achse der Lüfterscheibe, die mit einem Sicherungsring befestigt ist. Mit etwas Geschick lässt sich dieser entfernen und das Lüfterrad vom elektronischen Innenleben trennen. Es zeigt sich nun eine kleine Platine mit dem aufgeklebten Spulenpaket (Bild oben). Auf der Rückseite befinden sich ein paar billige elektronische Bauteile und unser Hall-sensor (Bild unten).
In meinem Lüfter sitzt der Sensor in einer Aussparung der Platine und ist bedruckt mit der Bezeichnung "276". Das ist nicht sehr aufschlußreich, ich konnte jedoch den Hersteller des Sensors ausfindig machen:
Ampson Technology Inc.. Leider ist dort kein Datenblatt erhätlich, jedoch konnte ich ein
Datenblatt vom Nachfolger-IC (?) A277 auftreiben, von dem ich annehme das die Anschlußbelegung und Funktion identisch ist.
Soweit meine ersten Erkenntnisse zur Elektronik in den kleinen Lüftern. Allen Nachahmern wünsche ich viel Spaß beim Lüfter-zerlegen und Basteln mit Magneten und Sensoren!