Hallo zusammen, ich habe mich bei einer Schaltung entschlossen einen Öffner aus zwei Transistoren zu bauen (so weit, so einfach) - die LEDs sollen leuchten, sobald Strom anliegt, und der Controller sollte die LEDs ausschalten können. Bisher habe ich diese Öffner-Schaltungen aber nur mit jeweils zwei NPN-Transistoren gesehen (z.B. http://www.tech-ecke.de/index_quereinstieg.htm?/elektronik/transistor_als_oeffner.htm ). Meine Schaltung erfordert aber einen PNP-Transistor, weil ich an den GND der LEDs nicht herankomme. Würde das trotzdem so funktionieren, wie ich es momentan geplant habe, oder habe ich irgend etwas übersehen? Vielen Dank für die Hilfe und beste Grüße, Horst P.S: Der Controller schaltet Q2 auch mit 5V.
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Horst A. schrieb: > Transistoren zu bauen (so weit, so einfach) - die LEDs sollen leuchten, > sobald Strom anliegt, und der Controller sollte die LEDs ausschalten > können. Wieso denkst du, dass die LEDs beim anlegen der Spannung leuchten ? Controllerpins sind beim Start als Eingänge definiert und haben somit praktisch 0V.
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> oder habe ich irgend etwas übersehen?
Ja, zwischen Basis Q1 und Collektor Q2 fehlt ein
Strombegrenzungswiderstand.
Grüße Löti
> Wieso denkst du, dass die LEDs beim anlegen der Spannung leuchten ? > > Controllerpins sind beim Start als Eingänge definiert und haben somit > praktisch 0V. Weil Q1 über R3 direkt an +5V hängt. Somit sollte Q1 schließen, sobald Spannung anliegt. Pin 3 soll ja nur öffnen, ist also korrekt dass der erstmal 0V hat (Pin 1 und 2 sind VCC und GND des µC). > Ja, zwischen Basis Q1 und Collektor Q2 fehlt ein > Strombegrenzungswiderstand. Hmm, fehlt der hier dann auch? http://www.tech-ecke.de/index_quereinstieg.htm?/elektronik/transistor_als_oeffner.htm Der Sinn ist doch eigentlich, dass Q2 einen "besseren" Weg zu GND offenbart, und Q1 deshalb schließt - ein Widerstand steht dem Zweck doch komplett entgegen? Gruß Horst
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>Hmm, fehlt der hier dann auch?
Nein. Denn die Originaldchaltung arbeitet mit zwei npn. Du hast aber
einen npn und einen pnp. Und da fliesst der Basisstrom anders. Das
bedeutet, wenn du q2 einschaltest, wird auch q1 eingeschaltet. Da du
aber für Q1 und den Mikrocontroller die gleiche Betriebsspannung
verwendest, kannst du dir den Q2 sparen.
Horst A. schrieb: > Weil Q1 über R3 direkt an +5V hängt. Somit sollte Q1 schließen, sobald > Spannung anliegt. Pin 3 soll ja nur öffnen, ist also korrekt dass der > erstmal 0V hat. Bevor man versucht, etwas an einer Schaltung zu ändern, sollte man sich auch ein bisschen informieren. Q1 ist gesperrt wenn Q2 gesperrt ist. In der Originalschaltung ist es umgekehrt.
Horst A. schrieb: > Hmm, fehlt der hier dann auch? > http://www.tech-ecke.de/index_quereinstieg.htm?/elektronik/transistor_als_oeffner.htm Dort ist das in Ordnung. Denn T2 ist ja ein NPN. Damit der schaltet, rinnt Strom in die Basis hinein (und aus dem Emitter wieder raus). Wo kommt dieser Strom her, der in die Basis hineinrinnt? Der kommt über den 1k-Widerstand R2 direkt von Vcc. Dieser Widerstand ist also der Basiswiderstand für den Transistor T2 und ist gleichzeitig der Widerstand, an dem die Spannung abfallen kann, wenn T1 durchschaltet. Aber du hast keinen NPN. Du hast einen PNP. Bei dem ist die Richtung des Basisstroms genau anders rum. Um den Transistor zu schalten muss es einen Stromfluss von der Versorgungsspannung durch den Emitter geben, der aus der Basis raus kommt. Und diesem Strom stellt sich bei dir kein Widerstand entgegen, der diesen begrenzen würde auf seinem Weg nach Masse.
Horst A. schrieb: > Der Sinn ist doch eigentlich, dass Q2 einen "besseren" Weg zu GND > offenbart, und Q1 deshalb schließt - ein Widerstand steht dem Zweck doch > komplett entgegen? Der Sinn des Widerstands ist es, dass da nicht ZUVIEL Strom fliesst! Es wird dir zwar bei deiner Kombination so nicht passieren, aber normalerweise nennt man das dann einen Kurzschluss, wenn es einen direkten Strompfad von + nach - gibt.
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> Bevor man versucht, etwas an einer Schaltung zu ändern, sollte man > sich auch ein bisschen informieren. > Q1 ist gesperrt wenn Q2 gesperrt ist. In der Originalschaltung ist es > umgekehrt. Nunja, ist meine erste Schaltung mit PNP und NPN-Transistoren. Ich frage ja hier, weil ich es offensichtlich noch nicht ganz kapiert habe. > Um den Transistor zu schalten muss es > einen Stromfluss von der Versorgungsspannung durch den Emitter geben, > der aus der Basis raus kommt. Das hat mir auf die Sprünge geholfen, dementsprechend hat Marc natürlich recht - die Schaltung macht so keinen Sinn. > Da du aber für Q1 und den Mikrocontroller die gleiche Betriebsspannung > verwendest, kannst du dir den Q2 sparen. Ich habe es jetzt geändert: - Strom für Q1 wird über R3 beschränkt. - Normalerweise ist Pin_Q1 Low (0V) -> daher sollte Q1 schließen - Wenn ich die LEDs ausschalten will, setzte ich Pin_Q1 auf High (5V). Richtig? :)
Das sieht jetzt gut aus. Du solltest nur noch einen Widerstand von der Basis zum Emitter einbauen. Das sorgt dafür das der T sicher sperrt, wenn der Mikrocontroller beim Einschalten noch auf Eingang konfiguriert ist.
Horst A. schrieb: > Richtig? :) Ja, nur unbedingt R3 wieder zurück. Die uC Ausgänge erreichen selten die vollen 5V, ohne R3 könnte es da Probleme geben.
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Matthias Lipinsky schrieb: > Das sieht jetzt gut aus. Du solltest nur noch einen Widerstand von der > Basis zum Emitter einbauen. Das sorgt dafür das der T sicher sperrt, > wenn der Mikrocontroller beim Einschalten noch auf Eingang konfiguriert > ist. Zweimal dieselbe Antwort, zweimal dieselbe Zeit und beide Male warst du um ein paar Sekunden schneller... Wie machst du das ? ;-D
Wenn du übrigens den Pnp in Kollektorschaltung einbaust, kannst du dir den Basiswiderstand auch noch sparen.
>du um ein paar Sekunden schneller... Wie machst du das ? ;-D
Bin selbst erstaunt. Ich tippe hier nämlich über ein Tablet und kämpfe
mit der pseudointelligenz der eingabetastatur
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Okay - es geht vorwärts :-) Damit hätte ich dann also R3 und R4. Matthias Lipinsky schrieb: > Wenn du übrigens den Pnp in Kollektorschaltung einbaust, kannst du dir > den Basiswiderstand auch noch sparen. Ich bin mir nicht sicher, ob ich die Kollektorschaltung richtig verstehe (da sind alle Beispiele mal wieder mit einem NPN). Was müsste ich dazu umbauen?
Das ist jetzt falsch. Der Widerstand nicht zwischen Emitter und Vcc,
sondern parallel zru Basis-Emitter-Strecke.
>Was müsste ich dazu umbauen?
Vcc--------o---------------.
| |
µC |
|/ C
OUT -----o------| (npn)
| |\ E
| | |
| 10k |
| | Led+R
| | |
GND -------o------o--------'
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Okay... dann hätte ich mir den Exkurs in die PNPs gleich sparen können. Hast du den ASCII-Plan auch auf dem Tablet geschrieben? ;-) Mit dem NPN muss ich aber meine Controllerlogik umdrehen, oder? Sprich, Pin_Q1 low -> offen (LEDs aus), high -> geschlossen (LEDs an) Warum brauche ich dann keinen Widerstand mehr zwischen µC und Q1 Basis? Laufe ich damit nicht auch Gefahr, dass meine LEDs dann über den µC gespeist werden?
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>Hast du den ASCII-Plan auch auf dem Tablet geschrieben? ;-) Nein. Das war mir zu mühsam. >Mit dem NPN muss ich aber meine Controllerlogik umdrehen, oder? Korrekt. >Warum brauche ich dann keinen Widerstand mehr zwischen µC und Q1 Basis? >Laufe ich damit nicht auch Gefahr, dass meine LEDs dann über den µC >gespeist werden? Nein. Der Basisstrom wird automatisch begrenzt durch den Lastwiderstand (Deine Led mit Rv). Dafür hast Du über der Last nicht mehr die vollen 5V, sondern die vom µC ausgegebene Spannung minus ca. 0.65V Ube.
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> Nein. Das war mir zu mühsam. Das dachte ich mir. Dankeschön fürs aufstehen ;-) Okay. Das ganze ist jetzt ja aber kein Öffner mehr - sprich wenn der µC noch "hochfährt", sind die LEDs aus. Den Öffner schaffe ich nur über diese PNP-Lösung (nur ohne den R4), richtig? Von den Bauteilen her ist es ja trotzdem gleich - den R3 brauche ich so oder so.
Warum? Marc schrieb vorhin zur Schaltung @ 21:13:
> Ja, nur unbedingt R3 wieder zurück.
Warum sollte das so nicht gehen? Der Strom zum µC ist doch so begrenzt.
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Bild2.gif
3,7 KB -
transistor_schalter.gif
19 KB
Wieviele Kombinationen zur falschen Lösung führen. Schaltung siehe Bilder (und dann gleich nochmal grundsätzliches zu Transistoren als Schalter auch in einem Bild). Anmerkung zur Schaltung "PNP-Schalter": Diese Schaltung funktioniert nur dann, wenn die Spannung am Emitter des PNP-Transistors nicht mehr als 0,7V (Ube) höher liegt als das 1 Signal des Microcontrollers. Unterschreitet ein 1 Signal des Controllers (bei einer angenommenen Versorgungsspannung von 5V am Emitter des Transistors) in etwa 4,3V so ist am Transitor eine ausreichend hohe Ube gegeben und der Transistor ist immer leitend, egal ob eine 1 oder eine 0 anliegt. In Verbindung mit einem AVR-Controller wird diese Schaltung jedoch funktionieren (wobei ich kein Freund davon bin, LED's parallel zu schalten: sind deren Schwellspannungen unterschiedlich hoch, wird nur eine von 2 parallel geschalteten LED's leuchten... kann man gerne ausprobieren wenn man bspw. eine rote und eine blaue LED parallel schaltet, die blaue wird nie leuchten). Gruß, Ralph
PS: wenn das wirkliche rote LED's sein sollen, ist deren Schwellspannung mit ca. 1,8V - 2V noch gering genug um je 2 in Reihe zu schalten, deren Vorwiderstand anzupassen um sie noch mit 5V sicher betreiben zu können. Dann... würde auch ein BC 557 wieder reichen weil der Gesamtstrombedarf sich dann halbiert !!!!!
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