Hallo! Ich mache meine ersten Elektronik Gehversuche. Bitte um Nachsicht, wenn ich in einen Anfängerfehler hineingelaufen bin. Mein Ziel: Ich möchte mit einem LM3914 eine höhere Spannung schalten. Der Transistor T4 soll sperren, wenn LED 4 leuchtet. Auslegung: - Spannungseinstellung: I_R3=I_R5 = 1.25/1.429e3 = 0.87474 mA U_RHI = I_R3 * (R3 + R5) = 10 V - Strom an LED (wenn leuchtet) Überlegung: Wenn LED leuchtet soll U_L4 < 0.2 V sein damit Transistor sicher sperrt. lt Datenblatt I_L4 = 10*I_R3 = 8.747 mA I_R4 = 12V/10e3 Ohm = 1.2 mA (ca.) I_LED4 = I_L4 - I_R4 = 7.547 mA Annahme: Vorwärtsspannung an der LED mit U_LED = 2 V Deshalb U_L4 = 12 - U_LED - I_LED * R6 = 0.188 V (Ich hab hier noch ein wenig krumme widerstandswerte. Diese muss ich noch durch Standardwerte ersetzen. Ich möchte aber vorher wissen ob meine Überlegungen richtig sind.) Danke im Voraus für Eure Unterstützung, Bernd
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Entscheidend ist doch: Was ist mit dem Ausgang OUT? Nehmen wir mal an, der Widerstand an OUT gegen Masse ist recht klein. Dann bewirkt ein H-Pegel am Pin 16 für einen unkontrollierten Basisstrom über die BE - Strecke nach Masse. Der Transistor macht voll auf und Du hast einen saftigen Kurzschluss an der CE-Strecke. Ein Transistor ist ein Stromverstärker. Daher darfst Du deine Schaltung nicht dem Verhalten externer Bauelemente überlassen. In diesem Fall der Widerstand zwischen OUT und Masse. Evtl. schaust Du nochmal nach wie ein NPN funktioniert ? Ein N-FET wäre in ähnlicher Schaltung wohl besser geeignet. Versuch mal im Gockel das Stichwort "High-side" switch. Gruß Thilo
Vertausche Emittwer und Collector, und setze R4 auf 100k (je nach Reststrom des IC, aber mal so als Anfangswert), und schalte einen R=10k direkt in die Basiszuleitung. Dann sollte das was werden.
Achja - ansonsten macht es sich ganz gut, nicht einfach einen Transistor da irgendwie reinzufrickeln, sondern sich erstmal mit den Grundlagen eines Transistors zu beschäftigen. Sonst verstehst Du das nicht, was da abläuft.
Hallo Thilo > Entscheidend ist doch: > Was ist mit dem Ausgang OUT? Der aktuelle ausschnitt Ist noch ein teil eines schaltungskonzeptes. Ich muss diesen noch auslegen. > Nehmen wir mal an, der Widerstand an OUT gegen Masse ist recht klein. Wird er nicht sein. Ich vermute dass über den transistor weniger als 50mA fliessen werden. Muss dies noch genauer nachprüfen. > > Dann bewirkt ein H-Pegel am Pin 16 für einen unkontrollierten Basisstrom > über die BE - Strecke nach Masse. Der Transistor macht voll auf ... das is ja mein Ziel: - pin 16 high: led 4 off, transistor sperrt - pin 16 low: led 4 on, transistor offen Wird das nun funktionieren oder steh ich jetzt auf der Leitung? FET habe ich auch schon überlegt, aber mangels Erfahrung noch nicht weiterverfolgt. Danke für Dein Kommentare, Bernd
Hallo Jens, werd ich mir anschauen. Ich meld mich, wenn ichs behirnt habe. lg, Bernd
ohh, ich sehe gerade "OFF if LED is active". Dann wirds komplizierter ;-) Und auch so sehe ich einen Fehler (naja, nicht erwähnte Tatsache) in meinem Vorschlag. Also mache es so, wie ich schon schrieb, aber nehme einen pnp-Transistor, nicht npn. Dann 10k Collector gegen Masse. Collector dann auf die Basis eines anderen npn Transistors, dessen E die Last schaltet. C an +12V. Die Last sieht dann aber eine leicht verringerte Spannung von viellecht 11V statt 12V. Funktioniert aber auch nur, wenn die 12V für IC und Last verwendet wird (also keine unterschiedlihce Spannungen).
Hallo, ich habe vor ca. 30 Jahren etwas ziemlich Ähnliches mit dem A277 (UAA180) gemacht. Ich habe statt der normalen LED's die IR-LED's von Optokopplern genommen und bin dann auf Thyristorstufen gegangen und habe eine überdimensionale Aussteuerungsanzeige mit farbigen 25W Lampen damit realisiert :-) Heutzutage ist das nur noch eine Fleiß- und weniger eine Preisfrage. Gruß Gerald
Bernd Ta schrieb: >> Dann bewirkt ein H-Pegel am Pin 16 für einen unkontrollierten >> Basisstrom über die BE - Strecke nach Masse. Der Transistor >> macht voll auf ... > > das is ja mein Ziel: > - pin 16 high: led 4 off, transistor sperrt > - pin 16 low: led 4 on, transistor offen Bitte die Begriffe "offen" und "geschlossen" nicht im Zusammenhang mit Transistoren (auch FETs sind Transistoren!) verwenden. Ein offener Schalter ist nämlich einer, der den Stromkreis unterbricht. Und Transistoren lassen sich auch als Schalter einsetzen.... "Gesperrt" und "Leitend" sind eindeutig. > > Wird das nun funktionieren oder steh ich jetzt auf der Leitung? Im Prinzip ist Deine Schaltung korrekt. Transistor T4 wird als Emitterfolger (=Kollektorschaltung) betrieben; die Spannung vom Emitter gegen Masse ist gleich "Basis-Spannung minus 0.7V". Wenn die LED leuchtet, liegt die Basis auf (bzw. in der Nähe von) Masse, und T4 sperrt. Wenn die LED dunkel ist, kann T4 leiten. Soweit klappt das. Der Nachteil wurde auch schon benannt: Man legt eine unbekannte Last ungern in die Emitterleitung eines Transistors. Zum einen ist Deine Schaltung nicht gegen Überstrom durch T4 geschützt; wenn der gegen Masse geschaltete Lastwiderstand zu klein ist, wird T4 den Heldentod sterben. - Zum anderen musst Du darauf achten, dass am Emitter von T4 niemals Spannungen größer 5V (gegen Masse) anliegen. Wenn T4 nämlich gesperrt ist, und es liegt eine hohe positive Spannung am Emitter (z.B. von einem Kondensator, der noch aufgeladen ist), dann geht die Basis-Emitter-Strecke von T4, die jetzt in Sperrrichtung gepolt ist, kaputt. Es wäre besser, eine Schaltung mit zwei Transistoren zu verwenden - einen NPN zur Ansteuerung, und einen PNP-Leistungstransistor für die Last.
Bau anstelle von R6 einen Optokoppler ein und nutze dessen Transistor zum schalten. Dem LM ist es egal, da die Eingänge als Konstantstromsenke arbeiten.
Versuch es mal hiermit:
VCC ---------- - --------- OUT
v /
--- T2 (PNP)
|
|
.-.
| |
| | R2
'-'
|
|
R1_ |/
-|___|--| T1 NPN
|>
|
|
===
GND
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Erklärung:
Ein L oder offerner Eingang an R1 sperrt T1. T2 leitet keinen Basistrom
von T2 über R2 - T2 sperrt.
L= LED an
Ein H an R1 öffnet T1. Damit fliesst Basisstrom Für T2. T2 macht auf.
H = LED aus
War es das was du wolltest ?
Gruß T.
P.S. Der Basistrom für T2 rechnet sich allein aus (VCC - UBE) / R2.
Damit bist Du unabhängig von der Last am Ausgang OUT.
:
Bearbeitet durch User
Possetitjel schrieb: > Bitte die Begriffe "offen" und "geschlossen" nicht im Zusammenhang > mit Transistoren (auch FETs sind Transistoren!) verwenden. > > "Gesperrt" und "Leitend" sind eindeutig. Guter Hinweis. Possetitjel schrieb: > wenn der gegen Masse geschaltete Lastwiderstand zu > klein ist, wird T4 den Heldentod sterben. Jetzt hab ich den Punkt verstanden. (War auch das, was Thilo Haala im ersten Mail angesprochen hat). > Es wäre besser, eine Schaltung mit zwei Transistoren zu verwenden - > einen NPN zur Ansteuerung, und einen PNP-Leistungstransistor für > die Last. So wie ich es vestehe ist das der Aufbau den auch Thilo Haala im letzten Posting vorgeschlagen hat. Und Ähnlich dem von Jens G. (Nur Position von R2 ist leicht verändert) Verstehe ich das richtig?: R2 begrenzt den Strom über die Basis von T2 (pnp). Über den nahezu konstanten Verstärkungsfaktor von T2 ist damit der Emitter-Collector Strom von T2 begrenzt. Der T2 kann damit nicht durch zu geringe Last zerstört werden. > - Zum anderen musst > Du darauf achten, dass am Emitter von T4 niemals Spannungen > größer 5V (gegen Masse) anliegen. Wenn T4 nämlich gesperrt ist, > und es liegt eine hohe positive Spannung am Emitter (z.B. von > einem Kondensator, der noch aufgeladen ist), dann geht die > Basis-Emitter-Strecke von T4, die jetzt in Sperrrichtung gepolt > ist, kaputt. War mir noch nicht bewußt. Danke für den Hinweis. Thilo Haala schrieb: > Erklärung: > Ein L oder offerner Eingang an R1 sperrt T1. T2 leitet keinen Basistrom > von T2 über R2 - T2 sperrt. > L= LED an > > Ein H an R1 öffnet T1. Damit fliesst Basisstrom Für T2. T2 macht auf. > H = LED aus > War es das was du wolltest ? Ja, das ist es das was ich will. Eine Frage hab ich trotzdem noch: Mich verwirrt einweing Figure 14 in http://www.mikrocontroller.net/part/LM3914 Wenn jetzt Pin 16 (oder wie im Manual Bin Out 10) auf High geht - liegt dan an dem pin auch eine ausreichende Spannung an um T1 zu schalten? So wie ich das Bild im Datenblatt interpretiere, funtkionieren die ausgabe-pins nur als Stromsenke. Wenn LED nicht leuchten soll, dann verhält es sich meiner Interpretation wie ein offener (nichtleitender) Schalter. Oder gibt es da noch einen versteckten Pull-up Widerstand, welcher in Fig 14 nicht eingezeichnet ist? Oder muss/darf ich den selbst noch extern dazubauen? Thilo Haala schrieb: > (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de) Jetzt wieß ich endlich woher die schönen Bilder kommen ;-) Danke auf jeden Fall für Eure Antworten. War sehr lehrreich für mich. lg, Bernd Dietmar schrieb: > Bau anstelle von R6 einen Optokoppler ein und nutze dessen Transistor > zum schalten. Dem LM ist es egal, da die Eingänge als Konstantstromsenke > arbeiten. Ist auch eine interessante Option. Ich vermute, dass ich hier wieder eine Strombegrenzun einbauen muß.
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Bearbeitet durch User
> Verstehe ich das richtig?: R2 begrenzt den Strom über die Basis von T2 > (pnp). Über den nahezu konstanten Verstärkungsfaktor von T2 ist damit > der Emitter-Collector Strom von T2 begrenzt. Der T2 kann damit nicht > durch zu geringe Last zerstört werden. > Nein Bernd - das verstehst Du falsch. Der Verstärkungsfaktor hfe ist zwar für ein Exemplar relativ konstant, aber ist herstellungsbedingt einer weiten Streuung unterlegen. Die Hersteller konnten früher die Typen A,B,C gar nicht herstellen, sondern die wurden später ausgemessen und dann erst einer Klasse zugeordnet. Willst Du den Ausgansstrom begrenzen, musst Du einen anderen Weg gehen und einen dritten Transistor + Reihenwiderstand spendieren. Guckst Du hier: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204132.htm Nur das Rot umrandete Kästchen... und da dein Trasistor ein PNP ist gehört das Kästchen nach Links an den Emitter des PNP. > Eine Frage hab ich trotzdem noch: > Mich verwirrt einweing Figure 14 in > http://www.mikrocontroller.net/part/LM3914 > > Wenn jetzt Pin 16 (oder wie im Manual Bin Out 10) auf High geht - liegt > dan an dem pin auch eine ausreichende Spannung an um T1 zu schalten? So > wie ich das Bild im Datenblatt interpretiere, funtkionieren die > ausgabe-pins nur als Stromsenke. Wenn LED nicht leuchten soll, dann > verhält es sich meiner Interpretation wie ein offener (nichtleitender) > Schalter. Oder gibt es da noch einen versteckten Pull-up Widerstand, > welcher in Fig 14 nicht eingezeichnet ist? Oder muss/darf ich den selbst > noch extern dazubauen? Ich habe mich mit dem Chip nicht beschäftigt - aber holla - gut aufgepasst Bernd! Wenn die Innenbeschaltung so ist wie bei Fig 14 für Pin 10 beschrieben - musst Du leider den Widerstand selbst spendieren. Zwischen +12 Volt und Pin 10. (die anderen Pins natürlich auch...) > Ist auch eine interessante Option. Ich vermute, dass ich hier wieder > eine Strombegrenzun einbauen muß. Ich glaube nicht. Es soll ja kein Multipurpose Ausgang werden - oder? Gruß Thilo
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Ich fand inzwischen ein besser passendes Bild zur Strombegrenzung PNP: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Current_Limiter_PNP.PNG R1 geht eben bei uns auf den Collector von T1 stat gegen Masse. Gruß T.
Danke Thilo für Deine kontinuierliche Unterstützung Thilo Haala schrieb: > Der Verstärkungsfaktor hfe ist zwar für ein Exemplar relativ konstant, > aber ist herstellungsbedingt einer weiten Streuung unterlegen. Echt überraschend was bei dem kleinen schwarzen Kästchen mit den 3 Füßchen so alles zu beachten ist :-) D.h. Der Wiederstand R2 ist hauptsächlich zur Begrenzung des Basisstroms notwendig. Weil schon auch der Basisstrom zur Zerstörung des Transistors führen kann und nicht nur der wesentlich größerer Emittor-Collector Strom- > Willst Du den Ausgansstrom begrenzen, musst Du einen anderen Weg gehen > und einen dritten Transistor + Reihenwiderstand spendieren. Danke für den Hinweis und die beiden Links. > Ich habe mich mit dem Chip nicht beschäftigt Kein Problem. Die Diskussion hier war für mich schon sehr lehrreich. > - aber holla - gut aufgepasst Bernd! Danke für die Blumen ;-) Thilo Haala schrieb: >> Ist auch eine interessante Option. Ich vermute, dass ich hier wieder >> eine Strombegrenzun einbauen muß. > > Ich glaube nicht. Es soll ja kein Multipurpose Ausgang werden - oder? D.H. Bei der Konfiguration mit den 2 Transistoren muss der Basisstrom T2 begrenzt werden. Da aber bei dem Optokopler ein Basisstrom in der Form nicht vorliegt muss keine weitere Sicherheitsmaßnahme getroffen werden. Hab ich das so richtig verstanden? Danke für Deine Unterstützung Thilo. PS. Jetzt hab ich mir den IC in Natura zum experimentieren besorgt. Werde nun selber Erfahrungen sammeln, wann es zum rauchen anfängt :-)
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