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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transistorschaltung 5V -> 16V


Autor: 123Gast (Gast)
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Hey,
Ich weiß es gibt schon TAUSENDE Threads zu dem Thema aber es ist auch 
einfach kompliziert...

Bei der Schaltung, die ich angehängt habe, habe ich an der Leitung zu 
den LEDs 16V, wenn ich vom Microcontroller die 5V angelegt habe (Das 
Signal also auf High), oder etwa nicht?

Ich habe öfters etwas von invertiert gelesen, doch ich verstehe nicht 
warum es gerade andersrum sein soll.

Und falls es invertiert ist, kann ich dann das Signal für die LEDs nicht 
einfach am Emitter abgreifen?

Über die 16V hier bitte nicht diskutieren. Seht die LEDs von mir aus 
einfach als Last.

Grüße

Autor: MichiR (Gast)
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ich würde erstmal in die Schaltung noch nen Kollektorwiderstand 
einbauene... ansonsten hält der Trasisotr nich lange wenn du den so 
ansteuerst...

Zur LED... wenn der Transistor durchgesteuert ist hat er praktisch 
keinen Widerstand... darum liegt somit an deinem Anschluss "LED" 
Massepotential an... Kommt halt drauf wie deine LEd dann angeschlossen 
wird....

Somit ist dein LED-Ausgang auf LOW wenn du den Transistor mit dem µC 
ansteuerst...

Autor: Yo! (Gast)
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Deine Schaltung wäre natürlich invertierend (Stichwort: 
Emitterschaltung). Grob gesagt, wenn an der Basis 0 Volt anliegen sperrt 
der Transistor -> an den LEDs liegen (warum auch immer :P ;) ) 16 Volt 
an. Wenn du 5 Volt an die Basis anlegst und ein gewisser Strom über die 
Basis fließt, schaltet der Transistor (evtl.) durch...und es kommt zu 
einem Spannungsabfall.
Schau dir mal die Transistorgrundschaltungen nochmal genau an.

P.S.: An alle "Experten" in diesem Forum: Diese Erklärung ist bewusst 
einfach gehalten...

Autor: MaWin (Gast)
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> habe ich an der Leitung zu den LEDs 16V,
> wenn ich vom Microcontroller die 5V angelegt habe

Nein, es ist ein satter Kurzschluss wenn der Transistor einschaltet (ok, 
nur so lange er es überlebt, oder der Stromversorgung auch für den uC 
damit den Garaus macht).

> Seht die LEDs von mir aus einfach als Last.

Dann sollen sie in Reihe mit dem Transistor:

   +16V
    |
   LEDs
    |
-R-|<
    |E
  Masse

Sie werden dann auch eingeschaltet, wenn der uC 5V liefert.

Ich hoffe, die LEDs haben einen Vorwiderstand.

Autor: 123Gast (Gast)
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Ok, das habe ich soweit verstanden, und auch wie das mit der doppelten 
Schaltung ist (in diesem Post zu sehen: 
Beitrag "Re: Transistor als Schalter" ), damit man wieder 
ein positves Signal hat, wenn man ein positives Signal anlegt.

Warum muss man aber diese Doppelte Schaltung benutzen und kann die Last 
nicht einfach wie in meiner Schaltung oben anlegen.
Also Zwischen Emitter und Ground.

Autor: MaWin (Gast)
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> Also Zwischen Emitter und Ground.

Weil dann deine LEDs keine 16V abbekommen, sondern nur 4.3V.

Man könnte sie aber zwischen Kollektor und 16V legen, aber das wolltest 
du ja nicht mitbekommen.

Autor: 123Gast (Gast)
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Vielen Dank MaWin, aber unsere Posts haben sich nur überschnitten.
Ich war bereits am schreiben, als du deinen gepostet hast.

Und vielen Dank auch an die anderen!

Und wenn ihr jetzt schon von den Vorwiderständen sprecht, könnten wir 
das auch kurz diskutieren.

Ich habe 8 LEDs (10 mm, Rot: 
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/12... 
) die einen VF von 2V haben.
Macht also 16 Volt. Brauch ich dann dennoch einen Vorwiderstand?

Autor: mhh (Gast)
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123Gast schrieb:
> Macht also 16 Volt. Brauch ich dann dennoch einen Vorwiderstand?

Na sicher doch. Wobei das bei vorhandenen 16V darauf hinauslaufen
wird -> 2*4 LEDs in Reihe und damit 2 Vorwiderstände.

Autor: MaWin (Gast)
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> Brauch ich dann dennoch einen Vorwiderstand?

LEDs brauchen IMMER einen Vorwiderstand (oder eine Stromquelle).

Schliesslich brauchen deine LEDs auch keine 16V (2V),
sondern zwischen 16V (2V) und 20V (2.5V).
Lies einfach mal das Datenblatt, unter Vf, steht
typisch und maximal (bei 20mA).

Und die Spannung ist NICHT das was man vorgibt
"nicht mehr als 2.5V pro LED maximal",
sondern das was sich bei 20mA ERGIBT.

Die Spannung an der LED ist die Folge vom Strom.

Daher muss man den Strom vorgeben, und es erlauben,
daß genug Spannung zur Verfügung steht.

Und das macht ein Vorwiderstand.

Genug Spannung wären z.B. 24V.

Damit bei 16V der LEDs nicht mehr als 20mA fliessen,
bräucht man 400 Ohm. Dann fliessen, falls die LEDs
aus ungünstigen Umständen mal pro Stück 2.5V brauchen
sollten, immerhin noch 10mA.


Warum sind LEDs eigentlich so schwer zu verstehen ?
Sind hier eigentlich alles lernbehinderte Alte, die
nur Glühbirnen kennen ?

Autor: mhh (Gast)
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MaWin schrieb:
> nur Glühbirnen kennen

Glühlampen, MaWin, Glühlampen.  :)

Autor: 123Gast (Gast)
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Woho, da ist wohl jemand ziemlich angepisst.

Ich kann dir sagen woran das liegt. Wende dich mal an das 
Bildungsministerium.
Denn ein Schüler wie ich in der Oberstufe mit 1, (in worten: Eins Komma) 
Schnitt ist sicher nicht lernbehindert und auch nicht alt.
Doch wenn solche Themen, die sobald man sie verstanden hat echt einfach 
sind, im Schnelldurchlauf durchnimmt kann man nicht alles verstehen.

Dennoch vielen Dank für die Hilfe.

Hab ich also recht in der Annahme, dass wenn ich 18V anlege und 900 Ohm 
Widerstände benutze, ich alles richtig mache?
Dann bin ich in der Mitte von typisch und maximal.

Grüße

Autor: Stephan (Gast)
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123Gast schrieb:
> Hab ich also recht in der Annahme, dass wenn ich 18V anlege und 900 Ohm
> Widerstände benutze, ich alles richtig mache?

Nein.
Die 8 LEDs in Reihe brauchen je nach VF 15-20V bei 20mA. (Der Typische 
Wert ist etwas über dem nicht angegebenen VF(min).)
Wieviel es genau ist steht durch LEDs an sich, Alterung und die 
Umgebungsbedingungen fest.

Deine LEDs wollen 15-20V für 20mA. Jedes Volt weniger halbiert die 
Helligkeit. Ein Volt zuviel und es raucht.

Der Widerstand berechnet sich nicht aus VCC(=18V) / 20mA sondern aus 
(VCC-8*Vf) / 20mA.
Wenn du jetzt für 8xVf Werte zwischen 15 und 20V einsetzt wirst du 
sehen, dass 18V Betriebsspannung zu niedrig sind.

Autor: mhh (Gast)
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123Gast schrieb:
> Hab ich also recht in der Annahme, dass wenn ich 18V anlege und 900 Ohm
> Widerstände benutze, ich alles richtig mache?

Bei allen LEDs in Reihe? Dann fließen theoretisch 2,2mA.
Berechnen hilft wegen der Abweichungen der Flussspannung bei so einer 
kleinen Spannungsdifferenz über dem Vorwiderstand nicht viel.
Also in 2 Stränge aufteilen oder eine einfache KSQ verwenden und dabei 
auf 20V Betriebsspannung gehen.

Autor: 123Gast (Gast)
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Mhmmm ich glaub ich hab es jetzt verstanden. eigentlich ist es ja auch 
logisch mit der Formel :D

Also als Beispiel:
24 Vcc -- 16 - 20 Vf --> 200 - 400 Ohm

Also nehm ich von der E12 Reihen nen 390 Ohm Widerstand?
Oder auf Nummer sicher gehen und 430 Ohm von der E24 Reihe nehmen?

Autor: mhh (Gast)
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Auf Nummer sicher ist besser, den Helligkeitsunterschied wirst Du nicht 
bemerken.

Autor: MaWin (Gast)
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> Also als Beispiel:
> 24 Vcc -- 16 - 20 Vf --> 200 - 400 Ohm

Du hast es leider immer noch nicht verstanden.

Du kannst nicht einen Widerstandswert aus diesem Bereich nehmen,
sondern musst einen auf der ungünstigsten Seite nehmen, also mehr
als 400 Ohm (in der Praxis liegt der absolute Maximalstrom bei
30mA, also zumindest mehr als 266 Ohm unter Ausnutzung dieses
Überlastungsbereichs).

Du kannst dir ebenso nicht aussuchen, ob die LEDs nun 16V oder
20V sehen wollen, das liegt daran, was der Hersteller dir liefert
und unter welchen Umgebungsbedingungen du sie einsetzt.

Also musst du davon ausgehen, daß sie schon 16V haben könnten,
und du deswegen zur Begrenzung auf 20mA einen Widerstand von 400
Ohm mindestens brauchst.

Hättest du 200 Ohm genommen würden sie 40mA abbekommen und dann
garantiert der Hersteller nicht daß sie das überleben.

Hast du aber Pech und bekommst LEDs die 20V brauchen, fliessen bei
den 400 Ohm nur noch 10mA, also halbe Helligkeit,
oder bei deinen 18V und 900 Ohm gar kein Strom mehr (auch nicht
ganz, aber wohl unter 1mA und entsprechend schummriges Licht).

Um nicht ganz so grosse Helligkeitsschwankungen je nach
Bauteilstreuungen zu bekommen, wäre es also sogar günstiger, mehr
als 24V anzulegen, sagen wir 40V. Dann braucht man 40V-16V@20mA
= 1200 Ohm und der Strom wäre bei 20V LEDs minimal 16.7mA, was
einen nicht erkennbaren Helligkeitsabfall ergibt.


So doll war die Auswahl deiner LEDs aber auch nicht. Du hast
zielgenau die dunkelsten LEDs gekauft, die verfügbar sind,
wohl getäuscht vom "gross bringt viel". 40 mcd ist wenig.
Eine einzige Cree C5SMF-RJS hätte 1100 mcd bei ähnlichem
Abstrahlwinkel gebracht, da braucht man dann auch nicht
8 in Reihe, was mit schlappen 320mcd nicht mal ansatzweise
an die Helligkeit 1 ordentlichen 20mA LED heranreicht.

Autor: 123Gast (Gast)
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Die 8 LEDs kommen daher, dass ich auf eine bestimmte Höhe für die LEDs 
in einer Linie komme und nicht wegen der Helligkeit.
Und hast du die Preisunterschiede schon beachtet? Solche "superhelle" 
LEDs kosten gleich mal das doppelte.

Hast du eigentlich meinen letzten Beitrag überhaupt fertig gelesen?

Ich habe ja am Schluss von 400 Ohm bei 24V geredet damit der 
"schlimmste" Fall abgedeckt ist.

Aber der Tipp mit den 40V ist gut.
Jetzt hab ich alle meine Infos.

Vielen Dank!!

Autor: Fralla (Gast)
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müssen es immer LEDs sein? Warum keine Induktivität schalten und dann 
den Transistor verheizen, weil ein D fehlt. Oder den AVR verfusen!

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