Basis-Vorwiderstand für Transistor berechnen

Nils ‫. OP #1515390
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Hallo!

Ich möchte über einen Zähler-IC (HEF4017) größere Ströme schalten - 
allerdings schafft der IC laut Datenblatt nur mindestens 0,44mA (bei 5V 
Versorgungsspannung).
Also habe ich vor, an jeden Ausgang einen BC337-25-NPN-Transistor 
(Datenblatt: 
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/motorola/BC338-16.pdf) 
anzuschließen (siehe Schaltplan; der Taster steht für den Ausgang des 
ICs, R2 für die Last), weiß allerdings nicht, welchen Basisvorwiderstand 
(im Schaltplan R1) ich hernehmen soll, wenn die Versorgungsspannung 
zwischen 2V und 20V und der Laststrom zwischen 0,01A (bzw. 0A) und 0,8A 
(oder kurzzeitig mehr) liegt.
Die Formel "R = hfe * (Steuerspannung - 0,7 V) / (Laststrom * 
Übersteuerungsfaktor)", die ich im Forum gefunden habe, hilft mir da ja 
nicht weiter, da ich damit auf einen Widerstand zwischen 54 und 386000 
Ohm komme.
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Nils ‫. OP #1515399
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Mir ist gerade ein Licht aufgegangen (hoffe ich zumindest):
Ich komme jetzt auf einen Vorwiderstand von 222 Ohm (bzw. dem 
nächsthöheren verfügbaren Wert). Meine Überlegungen:
Bei der maximal möglichen Steuerspannung von 20V (den Spannungabfall am 
Transistor lasse ich mal weg), sollen höchstens 90mA fließen (in den 
Maximum Ratings steht als maximaler Basis-Emitter-Strom 100mA). Also 
muss der Widerstand mindestens 222 Ohm haben.
Daraus ergibt sich bei der geringstmöglichen Verstärkung (hfe=100) ein 
schaltbarer Strom von knapp 9A bei 20V (der Transistor schafft bis zu 
800mA) bzw. ca. 590mA bei 2V.
Habe ich da richtig gerechnet?
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Helmut L. #1515401
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>im Schaltplan R1) ich hernehmen soll, wenn die Versorgungsspannung
>zwischen 2V und 20V und der Laststrom zwischen 0,01A (bzw. 0A) und 0,8A
>(oder kurzzeitig mehr) liegt.

0.8A kann der BC337 nicht.

Ansonsten gilt:

IC / Bmin = IB

Bmin = Mindeststromverstärkung

Dann mit Übersteurungsfaktor

IBs  = IB * Faktor  (zwischen 2 .. 10)

Jetzt kannst du den Basisvorwiderstand ausrechnen:

(Uhigh - UBE) / IBs = RV

Uhigh = mindest Highspannung deines Gatters
UBE = Basis-Emitter Spannung (0.7V)

Beispiel:

IC = 200mA
Bmin = 160

ergibt IB = 200mA / 160 = 1.25mA

Faktor = 2 ergibt ein IBs von 2mA

Uhigh deines Gatter beträgt 4.5V

(4.5 - 0.7) / 0.002 = 1900 Ohm

Allerdings siehst du hier das der Ausgangsstrom deines Gatters von 
0.44mA nicht ausreicht.

Lösung:
Einen Transistor suchen der eine höhere Stromverstärkung besitzt.

BC517 z.B. hat eine Stromverstärkung von 30000
Da es sich dabei allerdings um einen Darlingtontransistor handelt must 
du als Basis_Emitterspannung hier 1.4V einsetzen.

IB = 200mA / 30000 = 0.006mA

Faktor jetzt gleich 10 gewählt

IBs = 0.06mA

RV = (4.5 - 1.4) / 0.06mA = 51KOhm

Gruss Helmi
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Helmut L. #1515405
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>Bei der maximal möglichen Steuerspannung von 20V (den Spannungabfall am
>Transistor lasse ich mal weg), sollen höchstens 90mA fließen (in den
>Maximum Ratings steht als maximaler Basis-Emitter-Strom 100mA). Also
>muss der Widerstand mindestens 222 Ohm haben.

Der Basisstrom ergibt sich aus dem Kollektorstrom der fliessen soll und 
der Stromverstärkung des Transistors. Es wird nicht der maximal mögliche 
IB genommen.
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