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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik NPN Led dimmen


Autor: Bernd Schuster (mms)
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Hallo,

die Basis eines NPN Transistors hab ich mit einem µC Pin verbunden. Der 
Kollektor ist nach VCC über eine LED geschaltet.

Das Potential des Emitters möchte ich gern in der Spannung 0V - VCC 
variieren können und so die LED dimmen. Dazu verwende ich den TLC5922, 
welcher am Emitter angeschlossen ist.

Ist die Basis low -> dann soll die LED leuchten.

Entspricht der Emitter GND (0V), leuchtet die LED. Variiert das 
Potential leuchtet die LED entweder oder nicht - aber die LED kann 
leider nicht gedimmt werden.

Ist der NPN Transistor an dieser Stelle richtig, oder müsste ich einen 
PNP Transistor verwenden?

 Vcc o-------------+
                   |
                  .-.
                  | | R_Last = LED
                  '-'
                   |
         _     |/
    o---|___|----|   NPN
                 |>
                   |
 TLC o-------------+



Gruß
Bernd

: Verschoben durch Admin
Autor: GundelGaukeley (Gast)
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Was Du angiebst ist ein Transistor als schalter der Funkltioniert
An der Kollektor-Emitter-Strecke liegt in Serie deine LED
Der Basisanschluss wird über deine Vorwiderstand einmal von Null Volt 
bis auf VCC variert so das der Transistor durchsteuert.

Aber schau doch mal im Web nach LED Dimmer oder Transsitor als Schalter

 An dieser stelle Verweise ich gern auf das Elektro-Kompemedium

   http://www.elektronik-kompendium.de/

Eine echt Super Internet-Seite

Gruß

GundelGaukeley

Autor: Michael K. (kichi)
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>Ist die Basis low -> dann soll die LED leuchten.
Das wird so nicht funktionieren, da der Transistor nur leitet wenn die 
Spannung an der Basis positiver ist als die am Emitter. Was bei dir nur 
passiert wenn der Ausgang vom TLC gerade Low ist.

Wenn dann musst du tatsächlich einen PNP nehmen, aber:
ich verstehe generell nicht wieso du einen LED-Treiber und zusätzlich 
noch einen uC-Pin mit Transistor nimmst. Nach einem kurzen Blick ins 
Datenblatt sieht es für mich so aus als ob du den TLC nur seriell an den 
uC und die LEDs nur an den TLC anschliessen müsstest (sogar ohne 
Vorwiderstand). Bei dir ist das irgendwie doppelt gemoppelt...

Autor: GundelGaukeley (Gast)
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Autor: Bernd Schuster (mms)
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das ist richtig mit dem doppelt gemoppelt; nur leider nicht anders zu 
realisieren.

Beim TLC muss die LED gegen VCC geschalten werden; bei dem kleinen µC 
(einem Ethernet Chip) ist es so, dass die Pins auf low gezogen werden 
und dann muss die LED leuchten.


Mit einem PNP müsste es funktionieren? Emitter an den TLC, Basis an µC 
und die LED am Kollektor gegen VCC platzieren?

Gruß
Bernd

Autor: Michael K. (kichi)
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>das ist richtig mit dem doppelt gemoppelt; nur leider nicht anders zu
>realisieren.
Hängt davon ab was es werden soll, wenn es fertig ist. Vielleicht 
solltest du das mal genauer beschreiben. Es fällt mir schwer zu glauben, 
dass das nicht anders geht.

>Mit einem PNP müsste es funktionieren? Emitter an den TLC, Basis an µC
>und die LED am Kollektor gegen VCC platzieren?
Nicht ganz. Siehe 
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...

Autor: Ganymed (Gast)
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Warum so furchtbar kompliziert?

Zitat aus dem Datenblatt des TLC5922

"...16 channels has an individually controlled
dot-correction and an ON/OFF state. Both the..."

Also warum schaltest Du die LED
nicht über den TLC5922 Ein und Aus?

Autor: Bernd Schuster (mms)
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eigentlich wollte ich gern die LED über den Ethernet PHY schalten 
lassen, so dass der eigentliche Controller damit nichts zu tun hat. Die 
LED gibt z.B. wann ein Ethernet PKT angekommen ist.

 Vcc o-------------+
                   |
                  .-.
                  | | R_Last = LED
                  '-'
                   |
         _     |/
 Eth  o-|___|----|   PNP
                 |<
                   |
 TLC o-------------+


Würde das so mit einem PNP Transistor funktionieren. Ich möchte das 
Emitter-Potential variieren können und dadurch die LED Helligkeit.

Wenn die LED leuchten soll ist die Basis Low.

>Also warum schaltest Du die LED
>nicht über den TLC5922 Ein und Aus?
das funktioniert nur, wenn der µC (nicht der Eth-Controller) die Aufgabe 
übernimmt, wann die LED leuchten soll und wann nicht.

Gruß
Bernd

Autor: Michael K. (kichi)
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> Vcc o-------------+
>                   |
>                  .-.
>                  | | R_Last = LED
>                  '-'
>                   |
>         _     |/
>    o---|___|----|   PNP
>                 |<
>                   |
> TLC o-------------+
>
>Würde das so mit einem PNP Transistor funktionieren. Ich möchte das
>Emitter-Potential variieren können und dadurch die LED Helligkeit.
Nicht ganz. Siehe
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...

Ein bisschen lesen schadet bestimmt nicht...

Autor: Bernd Schuster (mms)
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>Ein bisschen lesen schadet bestimmt nicht...
danke für die Lektüre.

d.h. mit einem PNP Transistor müsste es dann so funktionieren, dass die 
Basis weiterhin das Steuersignal bekommt; der Emitter jetzt auf VCC 
geschaltet ist und am Kollektor die LED gegen den TLC geschaltet ist?

Und mit dem TLC kann ich dann die Helligkeit der LED verändern, indem 
ich die vom TLC dargestellte GND entsprechend auf ein höheres Potential 
anhebe?

Vcc o-------------+
                   |
                   |
         _       |<
 Eth  o-|___|----|   PNP
                 |\
                   |
                  .-.
                  | | R_Last = LED
                  '-'
                   |
 TLC o-------------+


Gruß
Bernd

Autor: Michael K. (kichi)
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>Und mit dem TLC kann ich dann die Helligkeit der LED verändern, indem
>ich die vom TLC dargestellte GND entsprechend auf ein höheres Potential
>anhebe?
Der TLC funktioniert hier genau gleich wie in einer Schaltung ohne den 
Transistor.

Wenn die Basis des Transistors low ist, wird er leitend und ein Strom 
kann fliessen. Wenn die Basis high ist sperrt er und kein Strom fliesst, 
sprich keine LED kann leuchten. Du musst allerdings darauf achten, dass 
Vbhigh ~ Vcc, sonst kann der Transistor nicht sperren.

Autor: Michael K. (kichi)
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Um wie viele LEDs handelt es sich egtl.?

Autor: Bernd Schuster (mms)
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>Der TLC funktioniert hier genau gleich wie in einer Schaltung ohne den
>Transistor.

wenn ich nur den TLC5922 verwende, und der Ethernet IC auf low schaltet, 
habe ich auf beiden Seiten von der LED einen low zustand - da der TLC 
die LED auch gegen gnd schaltet. In diesem Fall müsste ich ja dann den 
TLC auf einen High Zustand bringen, damit die LED leuchten würde?

Ohne Dimmung würde die Schaltung für die LEDs am Ethernet Controller so 
aussehen

Output PHY------|<---Rv----VCC

Beim TLC werden die LEDs gegen GND geschaltet:
Output TLC------|<-----VCC

Insgesamt handelt es sich um zwei LEDs die so oder in etwa verschaltet 
werden müssen. Die anderen LEDs vom TLC werden direkt über den 
Controller gesteuert.

Gruß
Bernd

Autor: kurz (Gast)
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Was rauchst Du im Augenblick eigentlich?
Kannst Du mal formulieren, was es werden soll?

Nicht irgendwelche Schaltpläne posten und behaupten eigentlich müßte es 
so gehen. Davon hast Du nichst. Und inetwa verschaltet werden ist ja 
wohl auch nix.

Also: Was soll es werden? Wann soll die Led leuchten? Wann wird sie 
gedimmt?

Dein Ausgang des Phy ist der Ein/Aus-Schalter, dieser TLC soll der 
Dimmer werden, oder hab ich falsch geraten?

Autor: Bernd Schuster (mms)
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Der Pin vom PHY stellt einen "Schalter" dar - ist dieser Low soll die 
LED leuchten; zusätzlich soll mit dem TLC eingestellt werden können wie 
hell die LED dann leuchten soll.


Bernd

Autor: Michael K. (kichi)
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>wenn ich nur den TLC5922 verwende, und der Ethernet IC auf low schaltet,
>habe ich auf beiden Seiten von der LED einen low zustand - da der TLC
>die LED auch gegen gnd schaltet. In diesem Fall müsste ich ja dann den
>TLC auf einen High Zustand bringen, damit die LED leuchten würde?
Ich meinte auch eher den Fall in dem NUR der TLC verbaut ist und kein 
weiteres Bauteil (KEIN Phy in deinem Fall). Also so
>Output TLC------|<-----VCC

>Der Pin vom PHY stellt einen "Schalter" dar - ist dieser Low soll die
>LED leuchten; zusätzlich soll mit dem TLC eingestellt werden können wie
>hell die LED dann leuchten soll.
Dann passt es ja...

Für zwei LEDs ist diese Lösung Overkill, aber da du noch mehr hast macht 
es schon eher Sinn.

Autor: Bernd Schuster (mms)
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>Dann passt es ja...
ohne jeglichem Transistor nur mit dem TLC hab ich es gerade ausprobiert 
- da brennt die LED überhaupt nicht.

Output PHY------>|--R-----TLC

>Für zwei LEDs ist diese Lösung Overkill, aber da du noch mehr hast macht
>es schon eher Sinn.

insgesamt sind es 10 LEDs.

Gruß
Bernd

Autor: Michael K. (kichi)
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>>Dann passt es ja...
>ohne jeglichem Transistor nur mit dem TLC hab ich es gerade ausprobiert
>- da brennt die LED überhaupt nicht.
>
>Output PHY------>|--R-----TLC
Das war auf deinen letzten "Schaltplan" bezogen. Entschuldige bitte die 
verwirrende Aussage. U.U. hat der Phy nur Open-Collector-Ausgänge - 
darum geht das so nicht. LED umpolen wird aber auch nicht gehen, also 
doch obige Lösung mit Transistor...

Autor: Bernd Schuster (mms)
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ok. werd ich morgn mal mit dem PNP ausprobieren.

Noch eine Frage: Wie groß muss ich den Basiswiderstand auswählen, damit 
ich eine Dimmung erhalte? Der PNP Transistor (zum testen, da ich 
momentan keinen anderen da habe) hat einen max IC = 5A und IB = 1A. Mit 
IC/IB bekomm ich doch die Verstärkung vom Transistor heraus. Bedeutet 
dass dann, dass ich einen sehr hohen Basiswiderstand auswählen muss -> 
niedriger IB -> niedriger IC so dass ich mit der Stromquelle TLC die LED 
überhaupt in der Helligkeit beeinflussen kann?

z.B: Basiswiderstand bei 3V3 = 5k -> 0.66mA IB -> 3.3mA IC


Gruß
Bernd

Autor: Michael K. (kichi)
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>Noch eine Frage: Wie groß muss ich den Basiswiderstand auswählen, damit
>ich eine Dimmung erhalte?
Du willst doch nicht mit dem Transistor dimmen, sondern mit dem TLC, 
oder habe ich das jetzt doch falsch verstanden?

Autor: kurz (Gast)
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Vcc o-------------+
                   |
                   | E
         _       |<
 Eth  o-|___|----|   PNP
                 |\
                   | C
                   |
                  .-.
                  | | R
                  '-'
                   |
                   |
                  led
                   |
                   |
 TLC o-------------+


Würd ich mal einzeln testen. Also ohne TLC mit LED an fest an GND.
Led wird durch Phy ein und ausgeschalten

Ohne PNP, d.h. R direkt an VCC aber mit TLC.
LED sollte sich dimmen lassen.

Und dann die Kombi aus beidem.

Der Transitor scheint mir nicht so geeignet.
Auf alle Fälle muß der voll durchgesteuert werden, damit am oberen Ende 
von R ca. VCC liegt. Dann klappts auch mit dem Dimmen.

Autor: Michael K. (kichi)
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>Ohne PNP, d.h. R direkt an VCC aber mit TLC.
>LED sollte sich dimmen lassen.
Dann aber ohne den Vorwiderstand.

>Der Transitor scheint mir nicht so geeignet.
Kann man so pauschal nicht sagen. Das kommt auch auf Vcc und die 
Spannung der LED an.

>Auf alle Fälle muß der voll durchgesteuert werden, damit am oberen Ende
>von R ca. VCC liegt. Dann klappts auch mit dem Dimmen.
Alternativ bietet sich auch ein FET an - dann gibt es diesbezüglich noch 
weniger Probleme.

Autor: kurz (Gast)
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>Dann aber ohne den Vorwiderstand.

Ohne - kann sein,  kenne diesen TLC nicht persönlich. R begrenzt ja nur 
den Strom, wenn es der User so will.

Ich täts sowieso ganz anders aufbauen. Da ist von Anfang an Murks drin.

Autor: Bernd Schuster (mms)
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>Würd ich mal einzeln testen. Also ohne TLC mit LED an fest an GND.
>Led wird durch Phy ein und ausgeschalten
stimmt, erst mal mit festem potential testen - danke für den tipp

>Ohne PNP, d.h. R direkt an VCC aber mit TLC.
>LED sollte sich dimmen lassen.
das funktioniert auf jeden Fall (ohne Rv).

>Der Transitor scheint mir nicht so geeignet.
>Auf alle Fälle muß der voll durchgesteuert werden, damit am oberen Ende
>von R ca. VCC liegt. Dann klappts auch mit dem Dimmen.

Mit einem Basiswiderstand von 160 OHm würde sich der IB = 20mA ergeben 
und aus dem diagramm des Transistors hätte ich dann VCE = 0.2V und IC = 
0.3A -> das Niveau bei R wäre 3.1V - fast VCC. Aber das mit dem Strom IC 
irritiert mich - kann gut sein, dass ich hier wahrscheinlich einen 
anderen Transistor mit kleinerem IC benötige, oder?

http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0...
(Seite 4)

Gruß
Bernd

Autor: Bernd Schuster (mms)
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bzw. muss ich den Strom zwischen kollektor und TLC begrenzen? (wenn ich 
einen 160 Ohm Basiswiderstand verwende)?

Bernd

Autor: Michael K. (kichi)
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160Ohm scheint mir etwas wenig denn du brauchst ja keine 300mA durch die 
LED. Ic wird durch den TLC begrenzt, sonst bräuchtest du ohne Transistor 
ja auch einen Vorwiderstand.

Autor: Bernd Schuster (mms)
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danke, d.h. ich suche mir einen Basiswiderstand, welcher mir den Ic auf 
ca. 30mA maximal festlegt. Die Led benötigt maximal 20mA.

Und welche Eigenschaften / Vorteile hätte ich wenn ich den PNP 
Transistor durch einen P-FET ersetzen würde?

Gruß
Bernd

Autor: Michael K. (kichi)
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>Und welche Eigenschaften / Vorteile hätte ich wenn ich den PNP
>Transistor durch einen P-FET ersetzen würde?
In erster Linie weniger Spannungsabfall über den Schalter (Transistor, 
FET). Das spielt aber hier kaum eine Rolle. Nimm das was du greifbar 
hast...

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