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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Dimensionierung R_B bei Transistor + Relais


Autor: Stefan (Gast)
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Hi,

ich habe 12Volt Versorgungsspannung sowie 0V/12V Steuerspannung.
ein 12V Relais mit: 12V/1028Ohm
geschaltet wird dieses mit einem BC547 NPN Transistor.

Wie muss der Basis-Widerstand R_B gewählt werden?

I_C = U/R_Relais = 12V/1028Ohm = 12mA
B = ca 200
--> I_B = 12mA / 200 = 0,06mA

R_B = U/I_B = 12V/0,06mA = 205kOhm

mir erscheint dieser Wert extrem groß? Hab ich mich verrechnet?

Gruß
Stefan

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Eher "verschätzt".
Diese Basis-Widerstände bei solchen Schaltungen werden geschätzt, nicht 
gerechnet, weil es eine Schalteranwendung ist und nicht eine analoge 
Ausgangsstufe.

Nimm einfach mal einen 10K-Widerstand (normal wären auch 4,7k bei 5V) 
und Du hast den Transistor so dermaßen aufgesteuert, daß auch fast keine 
Spannung über C-E abfällt, die B-E-Strecke aber nicht verdampft.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Autor: AVRFan (Gast)
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Rein mathematisch stimmt die Rechnung und das Ergebnis.

Du musst drei Dinge in Deinem Fall berücksichtigen:

1. Die Betriebsspannung ist immerhin 12 V (statt z. B. nur 5 V bei den 
Standard-Digitalschaltungen).

2. Dein Relais ist mit 12 mA ziemlich genügsam.

3. Du wirst den Transitor mit dem errechneten Basisvorwiderstand von 
205kOhm zwar voll durchschalten können, aber das nur gerade so, ohne 
jegliche  "Übersättigungsreserve".

Die übliche Wahl bei dieser Transistoranwendung ist, einfach 1 oder 2 mA 
durch die Basis fließen zu lassen. Er ist dann stark übersättigt, aber 
das schadet ihm ja nicht. Dadurch ist dann gesichert, dass wenn Du das 
Gerät 1000 mal baust, dann auch bei denen mit den schlechtesten 
Transistoren (B unterliegt kräftigen Exemplarstreuuungen!) das Relais 
noch genug Power abkriegt. So erklären sich die relativ niedrigen 
Basisvorwiderstände, die man bei Schalttrasistoren so sieht.

Autor: AVRFan (Gast)
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Ah, und es gibt noch ein "4." ;-)

4. Du hast die 0.7 V Spannungsabfall an der BE-Strecke bei der Berechung 
des Basisvorwiderstands nicht berücksichtigt:

R_B = (U - 0.7 V)/I_B = (12 V - 0.7 V)/0,06mA = 188 kOhm

Zugegeben, der Unterschied ist nicht umwerfend.

Autor: Stefan (Gast)
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OK danke dann wird eben wie immer ein 10k verbaut ;-)

Normal rechne ich sowas auch nicht aber ich plane grad ne 
Analogschaltung u. da war ich eh am rechnen da hab ich das gleich mal 
mitgerechnet und mich gewundert...

Gruß
Stefan

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
Und da wäre noch 6.
Bei Schalteranwendung ist IB x 5 zu rechnen, also
188K/5 = 37,5K ->gewählt 36K

viel Erfolg, Uwe

Autor: Anfänger (Gast)
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Doofe Frage: Was passiert, wenn ich einfach einen 1K als Vorwiderstand 
vom Port zum Transistor nehme?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Bei Schalteranwendung ist IB x 5 zu rechnen

Eben grade nicht! Bei Schaltanwendungen ist die Kollektorschaltung 
vorzuziehen, die geht GARNICHT in die Sättigung!

Sättigung heißt nämlich auch, dass es ewig dauert, bis der Kollektor 
stromlos wird, obwohl der Basisstrom weg ist.. (delay-time, 
Speicherzeit)
Tut sich bei PWM immer gut...

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