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Lüfter mit Temperaturregelung im Schaltnetzteil

Netzteil-Lüfter austauschen



Foto: Schaltnetzteil Maas/Manson SPS-8400

Das Schaltnetzteil SPS-8400 wird unter den Markennamen Maas oder Manson verkauft. Man findet es mit beigem oder schwarzem Gehäuse, als SPS-9400 auch mit Digitalanzeige für Spannung und Stromstärke. Nach eigener Erfahrung ist es zuverlässig, recht kompakt und stört wenig. Wirklich lästig ist allerdings das Lüftergeräusch: Der Lüfter ist nicht geregelt und röhrt schon ohne Last gewaltig los. Dem ansonsten sehr brauchbaren Netzteil kann man das leicht abgewöhnen, wenn man den ab Werk verbauten Lüfter durch ein leises, temperaturgesteuertes Exemplar ersetzt. In der Anleitung unten sehen Sie Schritt für Schritt, wie man dabei vorgehen kann, entsprechende Kenntnisse und Erfahrungen mit der Arbeit an elektrischen Geräten sollten Sie dafür allerdings mitbringen.



Übersicht






Das brauchen Sie


80-mm-Lüfter Arctic F8 TC
Materialien und Werkzeuge:
  • Temperaturgesteuerter, leiser 80-mm-Lüfter mit Temperatursensor (hier: Arctic F8 TC, alternativ z. B. Enermax B01138812H-3M)
  • Lötzinn, Kabelbinder, ggf. etwas Isolierband
  • Lötkolben oder Lötstation, Kreuzschlitz-Schraubendreher, Seitenschneider, Abisolierwerkzeug

Die Materialkosten liegen bei etwa 5 Euro, der Zeitaufwand betrug in unserem Fall weniger als 1 Stunde.


Achtung: Strom!


Das hier gezeigte Schaltnetzteil wird gerne von geprüften und lizenzierten Funkamateuren verwendet. Bei ihnen darf man voraussetzen, dass sie die Gefahren des Umgangs mit Strom kennen und entsprechende Vorsichtsmaßnahmen beachten.
Gefahrenzeichen Strom
Der Vollständigkeit halber sei hier trotzdem noch einmal auf einige wesentliche Punkte hingewiesen:

Arbeiten Sie nur dann an elektrischen Geräten und Anlagen, wenn Sie zu jedem Zeitpunkt genau wissen, was Sie tun. Es ist keine Schande, sondern zwingend notwendig, die Arbeit abzubrechen, sobald man über das weitere Vorgehen unsicher wird, und sich mit Rat und Tat durch eine fachkundige Person unterstützen zu lassen.
Nach Abschluss der Arbeiten ist derjenige für den Zustand des Geräts und seine elektrische Sicherheit verantwortlich, der zuletzt daran gearbeitet hat.
Durch den Tausch des Lüfters erlöschen höchstwahrscheinlich etwaige noch bestehende Gewährleistungs- oder Garantieansprüche.
Vor dem Öffnen des Gehäuses ist der Netzstecker zu ziehen. Am besten stöpselt man auch das Zuleitungskabel vom Gehäuse ab. Die Spannungsfreiheit ist mit einem geeigneten Messgerät zu überprüfen (z. B. Multimeter oder Duspol).
Auch bei stromlosen Geräten können einzelne Komponenten noch Spannung führen. Berücksichtigen Sie das bei der Handhabung, etwa durch das Entladen (und Überprüfen) von Kondensatoren und durch die Beachtung der Faustregel „Immer eine Hand in der Hosentasche lassen!“.
Beachten Sie auch die Verletzungsgefahren durch scharfkantige Gehäuseteile.

Diese Anleitung wurde mit der gebotenen Sorgfalt nach bestem Wissen erstellt. Sie wendet sich an sachkundige Personen, eine Haftung für die Richtigkeit sowie für Sach- und Personenschäden wird ausdrücklich nicht übernommen, soweit nicht zwingende rechtliche Gründe entgegenstehen.



Lüfter auswählen


Der Lüfter muss natürlich mechanisch ins Netzteil passen. In diesem Fall wird ein 80-mm-Lüfter benötigt. Das heißt: Die Kantenlänge des Lüftergehäuses misst 80 mm. Elektrisch ist die Sache auch klar: Am Anschluss für die Lüfterversorgung auf der Platine steht 12-V-Gleichspannung zur Verfügung.

Vergleich alter und neuer Lüfter
Diese Vorgaben erfüllen sehr viele Lüfter, die auch in PCs eingesetzt werden. Das Angebot ist groß, die Preise niedrig. Allerdings darf man nicht den erstbesten billigen Lüfter nehmen, den hat der Hersteller nämlich bereits im Netzteil verbaut. Es sollte schon ein leises Exemplar sein. Eine große Rolle für die Lüftergeräusche spielt die Geometrie der Lüfterflügel. Im Vergleich ist der Unterschied gut zu erkennen: Das Foto zeigt links den neuen, rechts den ursprünglich verbauten Lüfter.

Temperatursensor mit Zuleitung
Und schließlich soll der Lüfter temperaturgesteuert sein. Dadurch dreht er bei geringer Last recht langsam, erst bei steigender Last und damit steigenden Temperaturen nimmt er Fahrt auf. Das reduziert den Lärm und mindert den Verschleiß. Die Temperaturregelung kann man auf verschiedenen Wegen erreichen. Im Technik-Blog Der Bastelbunker ist eine Variante zu sehen, bei der die Temperatursteuerung auf einer separaten Platine aufgebaut und zwischen Stromversorgung und Lüfter geschaltet wird. Bei der auf dieser Seite gezeigten Lösung wird der Lüfter statt dessen komplett gegen ein Exemplar getauscht, bei dem die Temperaturregelung schon integriert ist. Der Arctic-Lüfter, der schließlich zum Einsatz kam, überwacht mit einem Sensor die Temperatur und steuert die Drehzahl so, dass die gemessenen Werte möglichst nicht höher als bei 32 bis 38 °C liegen.


Gehäuse öffnen, Lüfter demontieren


Zum Öffnen sind am Netzteilgehäuse insgesamt 14 Schrauben zu lösen. Das Foto zeigt die Positionen der Schrauben an der rechten Gehäuseseite (relative Positionsangaben gelten hier immer von der Gehäusefront aus), links sind noch einmal ebenso viele vorhanden. Wenn sie gelöst sind, lässt sich die Gehäuseabdeckung abnehmen. Dafür zieht man sie einige Millimeter zurück, da sie an der Gehäusefront mit kurzen Laschen eingesteckt ist.

Positionen der Gehäuseschrauben   Positionen Lüfter und Stromanschluss

Im Netzteilinneren sieht man nun an der Rückwand den Lüfter. Er ist daran mit vier Schrauben von außen fixiert. Vom Lüfter führt eine zweiadrige Leitung rechts an der Platine entlang zum entsprechenden Stromanschluss auf der Platine. Er ist (zumindest beim hier vorliegenden Exemplar) mit FAN bezeichnet, auch der Pluspol ist markiert.

Makroaufnahme Stromanschluss auf der Platine   Abgelötete Stromleitung

Befestigungsschrauben des Lüfters am Gehäuse
Die vier Schrauben sind schnell gelöst. Die Zuleitung war beim vorliegenden Exemplar auf halber Strecke mit einem Kabelbinder fixiert (durchkneifen) und an den Platinenstiften verlötet. Es wurden wohl auch schon Exemplare gesichtet, bei denen die Verbindung auf der Platine gesteckt war – hier leider nicht, deshalb musste die Lötverbindung gelöst werden, aber das geht fast ebenso fix wie einen Stecker abzuziehen.



Neuen Lüfter einbauen und anschließen


Dem Lüfter liegen vier Befestigungsschrauben bei. Bei unserem Exemplar waren sie dünner und kürzer als die vorhandenen (im Foto: alte Schraube links, neue Schraube rechts), also kamen sie auch zum Einsatz, um das Lüftergehäuse nicht zu beschädigen. Der Lüfter lässt sich wahlweise so anbringen, dass er Luft aus dem Gerät hinaustransportiert oder ins Gerät hineinbläst. Da der ursprüngliche Lüfter hinausblies, wurde der neue ebenso montiert.

Alte und neue Befestigungsschrauben   Adern an der Zuleitung

Die Anschlussleitung des neuen Exemplars ist anders als beim alten Lüfter dreiadrig. Zwei Adern dienen dem Stromtransport, die dritte, in diesem Fall gelbe Ader liefert ein Tachosignal, dem ein PC die aktuelle Drehzahl entnehmen kann. Bei unserer Anwendung ist das Signal uninteressant, also blieb die Ader ungenutzt.

Verlegte Zuleitung und lose Sensorleitung
Leider passte der Abstand der schwarzen und der roten Ader im kleinen Anschlussstecker nicht zum Stiftabstand auf der Platine, also wurde der Stecker kurzerhand abgeschnitten und die Adern an die Stifte gelötet, wie das vorher auch schon der Fall war. Man kann an der Leitung natürlich auch einen Stecker mit passendem Kontaktabstand anbringen. Die Leitung sollte man so verlegen, dass sie außer Reichweite von Teilen bleibt, die sich im Betrieb erhitzen können. Da sie lang genug ist, war es hier nicht weiter schwer, sie am rechten Gehäuserand entlang zu verlegen und an der gleichen Stelle wie ihre Vorgängerin mit einem kleinen Kabelbinder zu fixieren.

Fixierte Sensorleitung   Nahaufnahme Sensor

Fehlt noch der Temperatursensor, der sich am Ende einer zweiadrigen schwarzen Leitung befindet. Er sollte sich möglichst dort befinden, wo während des Betriebs Wärme feststellbar ist. Hier wurde er so mit Kabelbindern fixiert, dass er sich etwa mittig im Luftraum einige Zentimeter von den Kühlkörpern entfernt befindet. Bei der Platzierung ist vorsichtshalber darauf zu achten, dass der Sensor nicht auf eine Hitzequelle absinken kann, falls die Leitung irgendwann nachgeben sollte. Ein guter Platz für den Sensor ist auch innen vor dem Ventilator – dann liegt er genau im abgeführten Warmluftstrom.

Neuer Lüfter durch Gehäusegitter gesehen
Nun kann das Gehäuse wieder geschlossen werden. Ein Funktionstest zeigt, ob sich der Lüfter dreht – das sollte er auch ohne Last zumindest mit reduzierter Drehzahl tun. Die Modifikation ist nun zum einen bei einem genauen Blick auf das Lüftergitter im Gehäuse zu erkennen, vor allem aber macht sie sich durch die himmlische Ruhe wohltuend bemerkbar, die jetzt während des Betriebs herrscht. [ha]



Tipp: Instrumente beleuchten


luefter-tauschen-beleuchtung
Beim SPS-8400 ist bereits eine Instrumentenbeleuchtung vorbereitet, aber nicht angeschlossen. Man kann sie ebenfalls an die Versorgung des Ventilators anschließen, die Polarität ist dabei unkritisch. Wer also die Anzeigeinstrumente anschließen möchte, findet dafür zwei Lötfahnen auf der Rückseite der Gehäusefront.

Ich habe darauf übrigens verzichtet, denn so wie die Geräte hier aufgestellt sind, liegt die Anzeige im Sichtbereich, wenn ich das Funkgerät bediene, und ist gut ablesbar. Ich brauche da nicht noch ein weiteres Licht, das mir ins Gesicht leuchtet.


Fotos: ha/DIY-Info.de; Grafik: Archiv
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