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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 12Volt mit AVR-Port gegen Masse schließen ?


Autor: Axel (ojojo) Ganter (Gast)
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Hiho,

Möchte folgende Schaltung bauen.
Aber vorher will ich sicher gehen, das ich meinen AVR nicht abschieße.

Also wie auf dem Bild im Anhang zu sehen:
Ich will die Basis vom BD139 permanent (über 1K) an +12 Volt legen,
weil sonst vom Transistor auch nur 5 Volt durchgelassen werden würden.

Um mit PWM die Spannung vom Lüfter regeln zu können, will ich die Basis
auf Masse ziehen können. Geht das, wenn ich die Basis direkt an den AVR
anschließe??
Wegen dem Wiederstand dürften doch nicht mehr al 12mA fließen und das
müsste doch gehen!?

Danke für eure Hilfe und evtl. Verbesserungsvorschläge.

Grüße
Axel

Autor: Thomas Burkhardt (Gast)
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Hallo,

über den Widerstand liegen 12 V am Portpin des AVR, das ist nicht gut.
Der BD139 ist ein bipolarer Transistor: es ist nicht nur eine Frage der
Spannung an der Basis, sondern des Stromes durch die
Basis-Emitter-Strecke um die Kollektor-Emitter-Strecke durchzuschalten.


Berechne mit dem Innenwiderstand des Lüfters und dem Spannungsabfall
über C-E des Transistors (Sättigungsspannung nach Datenblatt) den Strom
I_CE. Dann mit dem Stromverstärkungsfaktor (ebenfalls Datenblatt) den
nötigen Basisstrom bestimmen. Bei fünf Volt aus dem Port des AVR kannst
du dann den nötigen Basisvorwiderstand ausrechnen. Achja, es bleibt
dann abzuchecken, ob der Portpin diesen Srom liefern kann.


Viele Grüße

Autor: Sven (Gast)
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@Axel

Das würde gehen, aber nur!!! wenn der Transistor richtig angeschlossen
ist. Dann liegt am Portpin maximal die BE-Spannung vom Transistor an.
Einige Risiken gibt es:

Der AVR hat interne Schutzdioden. Wenn der BD139 fehlt oder falsch
beschaltet ist, würden Deine 12V über die Diode gegen die 5V des AVR
geklemmt werden. Bei 1k würde ein Strom von 6mA fließen, das könnte für
einen Latch-Up schon reichen.

Der Portpin darf nur zwischen Tristate (BD139 durchgeschalten) und
Ausgang low (BD139 gesperrt) wechseln. Bei Ausgang high wird der Strom
nur durch den AVR begrenzt, das nicht gut sein.

Wenn Ausgang low, muß der Portpin bis 12mA schlucken (sink). Das kann
er zwar ab, aber wenn dabei die Spannung zu stark ansteigt, wird der
BD139 nicht mehr richtig gesperrt. Besser Darlington-Transistor nehmen
(1,4V BE) und Widerstand auf 4,7 bis 10k erhöhen.

Warum eigentlich nicht den BD139 direkt aus dem AVR ansteuern, mit
Vorwiderstand? Eventuell Darlington-Transistor nehmen, wenn der
Basisstrom zu groß wird.

Sven

Autor: Axel (ojojo) Ganter (Gast)
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ich habe festgestellt, das ich über den Transistor maximal die Spannung
bekomme, die an der Basis anliegt (-0,6 V)
Wenn also an der Basis 5V liegen, dann bekommt mein Lüfter nur 4,4 Volt
und damit läuft er nicht an ! :-(

jo
Axel

Autor: Robert Nägele (Gast)
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Wieso nimmst du nicht ein Fet der direkt am AVR Betrieben wird ?
Die brauchen so gut wie keinen Strom und fals mal was daneben geht
geht dir wenigstens nicht der µC defekt.

Achjo nimm einen Selbsleitenden MOSFet da läuft der Lüfter dann
wenigstens wenn der µC oder deine selbstgebastelte Schaltung abraucht
^^

Autor: Robert Nägele (Gast)
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Sorry für Doppelpost hab aber noch nen kleines Schaltplänchen für die
FetSchaltung gemacht und sie gleich Simuliert.

Mit anderen Worten kannste das direkt an µC Ports hängen und muß funzen
volle 12 Volt( Oder was auch immer du da verwenden willst ) fürn
Verbraucher der im übrigen auch ruhig ein paar Amps ziehen kann je nach
Fet eben. Ach und die Frequenz ist hierbei Wurscht hängt halt vom
Verbraucher ab ich hab nen simulierten Strom von 2 Ampere mit nem MHz
takten können ( IRF640 ) ohne eklatante Signalverzerrungen zu erkennen.
Den IRF640 gibts für knappe 80Cent bei Reichelt.de der 740 dürfte auch
nicht alzu viel kosten. Sind im TO-220 Gehäuse und sollten
sicherheitshalber mit nem Kühlkörper bestückt werden. Im zweifel lieber
zu gut Kühlen ^^

Ich geh mal davon aus das ein 12 Volt PC Lüfter ca 250-500mA zieht und
damit muss das wunderbar klappen.

Achja : das Signal am Ausgang ist nicht invertiert. Das heißt wenn der
µC nix bringt läuft auch der Lüfter nicht.

Autor: Axel (ojojo) Ganter (Gast)
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super danke für die unterstützung
ich werde mal sehen, dass ich so nen FET bekomme

Axel

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

der IRF740 ist für die direkte Ansteuerung mit einem AVR nicht geeignet
da er zum vollen Aufsteuern mehr als 5V ugs benötigt. Es gibt
mitlerweile sog. LogicLevel-FET's die bereits bei 5V Ugs ordentlich
aufmachen. Ein Typ wäre z.B. der IRLU2905.

Matthias

Autor: Robert Nägele (Gast)
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Na mag ja sein aber die 5Volt reichen hier fuer 1A bei 12V locker aus

Wenns preislich kaum nen Unterschied macht isses ja wurscht welchen Typ
man nimmt . Dachte nur das die IRF Typen die meisten schon in ihren
Schränken ham ^^

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

Bei 1A hat der IRF740 eine Verlustleistung von "nur" 500mW
(I^2*Rdson) ohne auf die Umschaltverluste einzugehen. Für ein TO220 in
warmer Umgebung ist das schon etwas viel. Ein ordentlicher, moderner
POWER-MOSFET ist hier um mindestens eine Zehnerpotenz! besser (den
kümmert bei dem Strom die Erwährmung noch garnicht) und dazu noch
kleiner (TO251 vs. TO220) bei gerade mal 0,02€ Preisunterschied beim
Reichelt.

Matthias

Autor: Axel (ojojo) Ganter (Gast)
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Hallo,

ich habe jetzt einfach noch einen Optokopler zwischen AVR und BD139.
Das ist vielleicht keine Perfekte Lösung, aber immerhin hatte ich den
noch hier.

Im Anhang meine Schaltung mit nachgemessenen Spannungen und Strömen

Soll ich jetzt für mein PWM noch einen Kondensator nehmen ?
Welchen ? Wohin ?

Danke
Grüße
Axel

Autor: Robert Nägele (Gast)
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Oh das wusste ich gar nicht mit dem Power Fet , sollte mich da mal
schlau machen. So als Elektroniker is das ganz gut zu wissen ^^

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