Hallo kenne mich leider nicht gut mt elektronik aus daher meine frage. wieso werden bei H-Brücken (beispiel http://www.jfunk.org/extras/labs/BipolarHBridgeSchematic.gif) zur ansteuerung von motoren neben NPN Transistoren auch PNP Transistoren verwendet? Kann man nicht NUR NPN Transistoren nehmen? danke und gruss
wieso werden dann PNP grösstenteils benutzt? die stromrichtung ist doch dieselbe?
weil pnp ihr Bezugspotential güstigerweise an "+" haben und so auf dieser Seite frei von Rückwirkungen seitens des Verbrauchers steuerbar sind.
Weil man dann eine höhere Steuerspannung bräuchte. Einfach mal die Grundlagen zum NPN-Transistor anschauen. U_BE = 0,7V
Esko wrote: > Weil man dann eine höhere Steuerspannung bräuchte. > Einfach mal die Grundlagen zum NPN-Transistor anschauen. > U_BE = 0,7V die ist vom Halbleiter silizium abhängig und trifft für Silizium PNP ebenso zu (U_BE=-0.7V) Germanium 0,4 siliziumshottky ebenfalls 0,4 alles unabhängig von der Zonenfolge
Winfried J. wrote: >> U_BE = 0,7V > siliziumshottky ebenfalls 0,4 Gibt's das als BE-Strecke?
Esko hat aber Recht: Setze ich 'oben' auch NPNs ein, muss ich mit der Steuerspannung mindestens über den Spannungsabfall des Verbrauchers drüber., damit durch die BE-Strecke überhaupt mal Strom fließt.
Sven P. wrote: > Esko hat aber Recht: Setze ich 'oben' auch NPNs ein, muss ich mit der > Steuerspannung mindestens über den Spannungsabfall des Verbrauchers > drüber., damit durch die BE-Strecke überhaupt mal Strom fließt. nein, das liegt nicht an U_BE sondern wie ich schrieb am Bezugspotential des Schalttransistors und das liegt bei einer PNP-Eemmitterschaltung nunmal an plus.
A. K. wrote: > Winfried J. wrote: > >>> U_BE = 0,7V > >> siliziumshottky ebenfalls 0,4 > > Gibt's das als BE-Strecke? ? aber U_CE lässt sich bei shottkytransistoren auf 0,4 Vdrücken in dem die Sättigung unterdrückt wird
@Winne: Der arme Mann heißt Schottky mit nem 'c' zwischen dem 'S' und dem 'h'...
Sven P. wrote: > Esko hat aber Recht: nein >Setze ich 'oben' auch NPNs ein, muss ich mit der > Steuerspannung mindestens über den Spannungsabfall des Verbrauchers > drüber., damit durch die BE-Strecke überhaupt mal Strom fließt. ja, das hat esko aber nicht geschrieben, entspricht aber den von mir beschrieben Rückwirkungen Seitens des Verbrauchers.
Doch es liegt an U_BE. Die Spannung U_BE ist bei NPN positiv und bei PNP negativ.
Esko wrote: > Doch es liegt an U_BE. > Die Spannung U_BE ist bei NPN positiv und bei PNP negativ. Nein. Es liegt an I_B. Es ist zwar korrekt, dass für einen positiven I_B ein positives U_BE nötig ist, aber ein Bipolartransistor ist immer noch stromgesteuert. Der pnp-Transistor braucht eben einen negativen I_B zum aufsteuern, und der lässt sich in der beschriebenen Konfiguration einfacher erzeugen.
Haarspalterei, die Spannung stellt sich eben entsprechend zum Strom ein, oder umgekehrt.
>Haarspalterei, die Spannung stellt sich eben entsprechend zum Strom ein, >oder umgekehrt. Das ist keine Haarspalterrei sondern elementar. Bipolartransistoren sind stromgesteuerte Stromquellen, MOSFETS sind spannungsgesteuerte Stromquellen. Um zu verstehen warum ein Transistor so funktioniert, wie er funktioniert ist das nicht unerheblich.
Will man H-Brücken, aus welchen Gründen auch immer, mit rel. grossen Strömen bauen, hat man bei npn-Typen die grössere Auswahl.
@ Nachdenker (Gast) >Will man H-Brücken, aus welchen Gründen auch immer, mit rel. grossen >Strömen bauen, hat man bei npn-Typen die grössere Auswahl. Und wenn man auf dem Stand der Zeit bleiben will, nimmt man N-Kanal MOSFETs. Da braucht man zwar ne Ladungspumpe wie z.B. im L6202, hat dann aber ordentlich Dampf und wenig Verluste. MFG Falk
@ Winfried J. (winne)
> shottkytransistoren
Kannst du mir mal einen nennen?
Aber der sollte nicht mit 74LS beginnen...
Sorry, aber Falk ist der einzige, der hier auch nur ansatzweise sinnvolle Kommentare abgibt. Hinweise, die nur die halbe Wahrheit enthalten helfen halt nix. Schottkytransistoren, haha, was nen Quark. Ein NPN im positiven Zweig bietet Vorteile (in der ganzen Brücke identische Transistoren, niederohmigere Typen gibt es als NPN), hat aber einen grossen Nachteil: Um den oberen NPN (oder N-Kanal-MOSFET) zu schalten, braucht es eine Spannung, die positiv gegenüber der Versorgungsspannung ist. Somit werden immer irgendwelche Hilfskonstrukte benötigt, um eben diese Steuerspannung zu erzeugen. Beispiele wären: - Ladungspumpe (dauerhaftes Einschalten des positiven Zweig ist möglich) - Bootstrapschaltung (einfach, aber Einschalten nur für eine begrenzte Zeit) - Galvanisch getrennte Erzeugung einer Hilfsspannung
Eddy Current wrote: > Sorry, aber Falk ist der einzige, der hier auch nur ansatzweise > sinnvolle Kommentare abgibt. Hinweise, die nur die halbe Wahrheit > enthalten helfen halt nix. Schottkytransistoren, haha, was nen Quark. Und wieder einer, der sich gewaltig im Ton vergreift! Beherrsch Dich!
"Sorry, aber Falk ist der einzige, der hier auch nur ansatzweise sinnvolle Kommentare abgibt. Hinweise, die nur die halbe Wahrheit enthalten helfen halt nix." - "Ein NPN im positiven Zweig bietet Vorteile (in der ganzen Brücke identische Transistoren, niederohmigere Typen gibt es als NPN)," Festzustellen ist, dass höhere Stromstärken und auch Leistungen bei bipolaren Transistoren halt in npn-Polarität verfügbar sind ( früher auch vielfach verwendet wurden, nicht nur in Hifi-Verstärkern und TV-Zeilenendstufen ). Nie hatte ich behauptet, dass z.B. MOSFET's nicht die günstigere Wahl sein könnten.
Eddy Current wrote: > Sorry, aber Falk ist der einzige, der hier auch nur ansatzweise > sinnvolle Kommentare abgibt. Falk ist kompetent. > Ein NPN im positiven Zweig bietet Vorteile (in der ganzen Brücke > identische Transistoren, Und, hamwa da was gewonnen im Schaltbetrieb? Nein. Ich will ja mal nicht annehmen, dass Abrauchen eingeplant wird... > niederohmigere Typen gibt es als NPN), Das war vor zehn Jahren vielleicht so. Bei modernen Komplementär-Paaren ist der PNP aufm Substrat halt entsprechend dicker ausgelegt, damits wieder stimmt. > hat aber > einen grossen Nachteil: Um den oberen NPN (oder N-Kanal-MOSFET) zu > schalten, braucht es eine Spannung, die positiv gegenüber der > Versorgungsspannung ist. Ne, um den NPN-Transistor durchzusteuern, brauchts einen Stromfluss durch dessen BE-Strecke. Da der Emitter aber blöderweise an der Last hängt, hängts auch vom Widerstand der Last und damit dem Spannungsabfall dadrüber ab, wie groß die Spannung ist, die zum Stromfluss durch die BE-Strecke führt. > Somit werden immer irgendwelche > Hilfskonstrukte benötigt, um eben diese Steuerspannung zu erzeugen. Ja. > Beispiele wären: > - Ladungspumpe (dauerhaftes Einschalten des positiven Zweig ist möglich) Ja. Schaltregler ginge z.B. komfortabel. > - Bootstrapschaltung (einfach, aber Einschalten nur für eine begrenzte > Zeit) Ganz gut mit PWM zu gebrauchen, eben so lange, wie das Dingen schaltet. > - Galvanisch getrennte Erzeugung einer Hilfsspannung Ja.
Bei modernen Komplementär-Paaren ist der PNP aufm Substrat halt entsprechend dicker ausgelegt, damits wieder stimmt. ( => dann ist die Schalt-Symmetrie erst recht etwas kritisch, und muss gff. bei der Ansteuerung berücksichtigt werden. ) - Bipolare Transistoren mit den rel. grössten Strömen, bis 1,2 kA, gab's nie in pnp ( zugegeben, heute praktisch nicht mehr gebräuchlich ).
"Ne, um den NPN-Transistor durchzusteuern, brauchts einen Stromfluss durch dessen BE-Strecke. Da der Emitter aber blöderweise an der Last hängt, hängts auch vom Widerstand der Last und damit dem Spannungsabfall dadrüber ab, wie groß die Spannung ist, die zum Stromfluss durch die BE-Strecke führt." Im Schaltbetrieb ( NUR der ist bei Leistungs-H-Brücken relevant ! ) ist U(ce) immer ungefähr U(be), d.h. man braucht immer eine Klimmzug-Lösung, um die oberen Zweige aufzusteuern.
so, wie sieht es hirmit aus funktioniert das was ich hir habe eigentlich. hab mal einen Schaltplan hoch geladen . Gruß Bombi
@Nachdenker: Die H-Brücke kann man entweder als Komplementär-Emitterfolger oder als Emitterschaltung beider Transistoren aufbauen. Was meintest Du jetzt mit "die oberen Zweige aufsteuern"? Ich nehme an, die bisherige Diskussion ging darum, dass beim Emitterfolger die Ausgangsspannung immer um die BE-Spg. geringer als die Versorgungsspannung ist. Dieter
Man kann durchaus npn-Transistoren oben verwenden. Das hätte unter Umständen sogar Vorteile bezüglich der Schaltgeschwindigkeit, da pnp-Transistoren langsamer sind als ein vergleichbarer npn-Transistor. Aber drauf kommt es in dieser Anwendung wahrscheinlich nicht an. Der Nachteil am npn-Transitor oben ist - wie schon einge erwähnt -, dass du eine Basis-Emitter Spannung von etwa 0.7 V benötigst, um den Transitor zum leiten zum bringen und etwa 0 V um ihn zu sperren Beim PNP Transistor hier ist da recht einfach: Der Emitter liegt auf festem Potential (hier: VDC). Einfach ein Widerstand nach GND schalten und der Transistor leitet. Widerstand nach VDC -> Transistor sperrt. Super einfach. Beim npn-Transistor stößt man da auf Schwierigkeiten, wenn dieser oben eingabut wird. Das Potential am Emitter ändert sich mit dem Schaltzustand der Brücke: Ist der Transistor oben eingeschaltet, so liegt am Emitter etwa VDC an (minus dem Kollektor-Emitter Spannung....). Sperrt der obere Transistor und leitet der untere liegt ewta GND am Emitter des oberen Transistors. Du musst dir also für diesen Fall eine Spannungsquelle aufbauen, die bezogen auf den Emitter immer entweder 0V oder 0.7 V liefert. Das ist natürlich mit ein entsprechender Aufwand verbunden, den man erst betreiben wird, wenn's denn unbedingt nötig ist. Wie erwähnt, kann man das z.B. mit sogenannten Bootstrapschaltungen gelöst werden (einfach mal googeln). Nebebei, im eingeschalteten Zustand wäre - wie auch schon erwähnt - die Basis-GND Spannung tatsächlich höher als VDC. Die Bootstrapschaltung regelt das oft von selbst. Kurz vielleicht noch zu dem, ob ein Bipolartransistor eine stromgesteuerte oder spannungsegsteuerte Stromquelle darstellt: Das kann man ja erstmal sehen wie man will, da ja Strom und Spannung verknüpft sind. Nimmt mam alledings das Bändermodell als Anschauung, wird man feststellen, das beim Bipolartransistor der Kollektorstrom eigentlich über die Basis-Emitter-Spannung gesteuert wird. Auch Modelle (Spice etc) betrachten den Bipolartransistor immer als spannungsgesteuerte Stromquelle. Auf den Basisstrom würde man gerne verzichten, geht physikalisch dummerweise aber nicht. Der Zusammenhang ziwschen Spannung und Strom lässt sich auch noch schlecht merken (e-Funktion). Allerdings ist - Zufall oder nicht :-) - der draus entsehende Zusammenhang zwischen Basisstrom und Kollektorstrom in bestimmten Bereichen linear. Für viele Fälle kann es daher einfacher und bequemer sein, den Bipolartransistor als stromgesteuerte Stromquelle zu sehen.
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