180V DC @ ca. 4,5 mA schalten

OP #1009755
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Hallo,
Ich erzeuge mit einem Mikrocontroller 180V für eine Nixie Röhre.
Jetzt will ich die Anode der Nixie vom Mikrocontroller ein- und 
ausschalten können.

Ich hab hier ein paar SMBTA42 Transistoren liegen. Leider hab ich das 
irgendwie missverstanden und einen Emitterfolger gebastelt und mich 
erstmal schwerst gewundert, warum am Emitter nur 5V rauskommen und nicht 
180V ;)
Das sind nur 4,5mA, die geschaltet werden müssen, Allerdings hab ich 
keine Ahnung wie. Am liebsten wäre mir, wenn ich die SMBTA42 (NPN) 
Transistoren dafür nutzen könnte.

Muss ich da ne Darlington Schaltung aufbauen?

Danke für die Hilfe!
Ich muss echt mal mehr mit einfachen Transistoren machen. Verwöhntes 
fertig-IC-Kind... ;)
Gast #1009763
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>Muss ich da ne Darlington Schaltung aufbauen?

Wenn deine Transistoren eine Stromverstärkung großer als 0,1 (ein 
Zehntel) haben, dann ist Darlington nicht nötig.

Allerdings muss der Transistor die 180V locker abkönnen...
OP #1009766
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Tut er. Soweit ich das Dtaenblatt richtig interpretiere, hat er eine 
Verstärkung (hFE) von 40, wenn Ic=10mA und Vce = 10V.

Das Teil hält 300V bei 500mA aus. Wundert mich irgendwie bei dem kleinen 
SOT23 Gehäuse.

Wie genau mach ich denn das? Ich hab bisher einfach die 180V an den 
Kollektor, die Anode and den Emitter und die Basis mit Vorwiderstand an 
die 5V. Vorerst nichtmal über den Controller sondern direkt über die 5V 
Versorgungsspannung zum testen. Da kommen nur 5V raus.
Persönliche Seite #1009776
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eigentlich brauchst du dafür einen PNP transistor.

Oben rechts siehst du wie ich das mit einem NPN, einem PNP und einem 
Widerstand gelöst habe: 
http://lupin.shizzle.it/images/lupi-nixie_sch.jpg

Wenn du keinen PNP zur Hand hast könnte es mit zwei NPN so klappen:

Einer zieht im durchgesteuerten Zustand die Basis des zweiten NPNs nach 
masse (ganz normal wie bei den Kathoden deiner Nixies).

Der zweite NPN hat seinen Kollektor an +180V, seine Basis über einen 
Pullup widerstand an +180V und eben am Kollektor des ersten NPNs. Der 
Emitter ist an der Anode der nixie röhre.

Ist der erste NPN nicht durchgesteuert so fließt der strom über den 
pull-up widerstand in den zweiten NPN - damit sollte er durschalten.
Ist der erste NPN durchgesteuert so fließt der Strom über den pull-up 
widerstand nach masse weg (da der erste NPN die Basis des zweiten runter 
zieht).
Gast #1009778
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>Gehts denn einfacher mit PNP Transistoren?

Ja.

Was ist recht schnell?


Ist nicht besonders schön, sollte aber gehen:

180V-------o----------o-------------------
           |          |
           R          |
           |        |/ C
           o--------| npn
           |        |\ E
           |          |
           |          |
         |/ C         |
µC--R_v--| npn        Last
         |\ E         |
           |          |
           |          |
GND--------o----------o-------------------
#1009786
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Besser waere es wenn du noch den Komplementaertype SMBTA92 haettes.

--------+-------+--- 180V
        |       |
        R1      E (PNP)
        |
        +------B  (PNP)
        |
        R2      C (PNP)
        |       |
        C (NPN) Anode Nixie
----R3-B
        E
        |
        GND

PNP = SMBTA92
NPN = SMBTA42

hfe der Transistoren ca. 40

IB(PNP) = 4.5mA / 40 = 112uA

Wir nehmen einen uebersteuerungsfaktor von 4 an

IR2 = 0.45mA

Damit berechnet sich R2 = 180V / 0.45mA = 400K gewaehlt 330K oder 390K

Damit der PNP sicher sperrt lassen wir ueber R1  IB/5 fliessen

IR1 = IB/10 = 23uA

An R1 stehen 0.7V an damit wird R1 = 0.7/23uA = 31.2K gewaehlt 27 oder 
33K

An R3 stehen  UHigh(4.5V) - 0.7V = 3.8V an
Der einfachheit lassen wir als Basisstrom gleich viel wie den 
Kollektorstrom fliessen also 0.45mA

Damit wird R3 = 3.8V / 0.45mA = 8.4K  gewaehlt 8.2 oder 10 Kohm

Gruss Helmi
OP #1009789
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Super, danke für die zahlreiche Hilfe.
Ich glaub ich nehm wirklich den 92er. Kosten ja nicht die Welt. Die 42er 
werd ich erstmal einmotten ;)

edit:
Von wegen einmotten. Die brauch ich ja sowieso.
Mal schauen, was der Elektronikladen hier um die Ecke für die 92er will. 
Der hat Apothekenpreise, aber wahrscheinlich ists billiger als die 
Mindestbestellmenge + Versand bei reichelt. Ich brauch sonst grad 
nichts.
OP #1009887
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Hmm, stimmt :D
Ich hab nicht so wirklich über die Größenordnung nachgedacht. Nur fand 
ich die Werte selber schon ziemlich hoch für SOT23. Hab ich ja oben 
schon geschrieben.

Bei mir wird er wohl durchhalten: 180V * 4,5mA = 810mW :)


@benedikt
Nee... Ich glaub das hat er extra so gemacht: 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor#NPN_Transistor_an_.C2.B5C_ohne_Vorwiderstand
Oder?
#1009894
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>Bei mir wird er wohl durchhalten: 180V * 4,5mA = 810mW :)

Wieso das ?

Wenn der Transistor durchgeschaltet ist fallen an ihm ca. 0.3V ab bei 
4.5mA
und wenn er sperrt sind 180V bei fast nichts an Strom.
Nur im Bereich dazwischen beim Umschalten wird dort Leistung umgesetzt.

Gruss Helmi
Gast #1009898
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>180V * 4,5mA = 810mW :)

Stimmt doch nicht.
Es muss immer Spannung über Bauelement mal Strom durch Bauelement 
sein!

Also:
T leitend:
U = ~0, I = 4,5mA => P = ~0

T sperrt:
U = 180V, I = ~0  => P = ~0

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