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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Basiswiderstand für TIP31C


Autor: Heinz peter Posch (poschi8)
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Hallo,
ich suche den richtigen Basiswiderstand für den TIP31C, jedoch kann ich 
nicht genau sagen wie groß Ic ist.
Was geschieht wenn ich den Basiswiderstand weglasse?
Ich brauche den Transistor als verstärker für eine RGB Schaltung.

Danke im voraus für alle Antworten.

Gruß,
Heinz Peter

: Verschoben durch Admin
Autor: Christian D. (chris83)
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Ohne Basiswiderstand macht der Transistor bald Feierabend.

Ib darf ja maximal 1 A sein.
Also wähle ein Vorwiderstand der ihn deutlich darunter hält.
Aber den Transistor dennoch in die Sättigung treibt.
Dann kannst du ihn als Schalter verwenden.

Autor: Simon D. (simon86)
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Heinz peter Posch schrieb:
> Was geschieht wenn ich den Basiswiderstand weglasse?

dann wird über die Basis-Emitter Strecke ein sehr großer Strom fließen, 
der dir mit hoher Wahrscheinlichkeit den Transistor zerstört.

Du musst doch in etwa wissen wie groß Ic ist... grob abschätzen und dann 
im Datenblatt schauen wie groß max. Ib sein darf und Widerstand 
berechnen.... Oder einfach Poti mit Vorwiderstand einbauen und 
ausprobieren...

Autor: Heinz peter Posch (poschi8)
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Ist das kein Problem das die per PWM betrieben werden, schalten die dann 
immer gleichmässig durch, also eben so das ich RGB farben darstellen 
kann?

Gruß,
Heinz Peter

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Heinz peter Posch schrieb:
> ich suche den richtigen Basiswiderstand für den TIP31C, jedoch kann
> ich nicht genau sagen wie groß Ic ist.

Wenn du das nicht weißt, weißt du ja nicht einmal, ob der TIP31C
überhaupt der passend Transistor ist.

> Was geschieht wenn ich den Basiswiderstand weglasse?

Das hängt davon ab, wie der Transistor geschaltet ist (Basis-, Kollek-
tor- oder Emitterschaltung) und wie die Spannungs- bzw. Stromquelle, die
den Basisstrom liefert, aussieht.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Heinz peter Posch schrieb:

> ich suche den richtigen Basiswiderstand für den TIP31C, jedoch kann ich
> nicht genau sagen wie groß Ic ist.

Eine ungefähre Vorstellung wirst du doch haben!

halbes Ampere
1 Ampere
10 Ampere
100 Ampere


Bei Schaltaufgaben ist der Basiswiderstand nicht so kritisch. Den Wert, 
der sich rein rechnierisch als Basisstrom ergibt, nimmt man in der 
Praxis noch mit einem vom Entwickler gewählten Sicherheitsfaktor 2 bis 
10 (oder darüber). Dementsprechend variieren dann auch die 
Basiswiderstände.

Wichtig ist, dass du einen Basiswiderstand hast auch wenn sein Wert 
relativ unkritisch ist. Wenn ich zu faul zum rechnen bin, dann papp ich 
1k an die Basis und dann passt das schon. (Bei moderaten Strömen und 5V 
und Emitterschaltung). 1k weil ich davon einen Hunderterpack auf der 
Arbeitsfläche liegen habe. Wenn in dem Säckchen 2k Widerstände wären, 
würde ich 2k an die Basis pappen.

Autor: Heinz peter Posch (poschi8)
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Der Strom wird so zwischen 1 und 2 Ampere sein.

Gruß,
Heinz Peter

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Heinz peter Posch schrieb:
> Der Strom wird so zwischen 1 und 2 Ampere sein.

Gut.
dann rechnen wir worst-case

Du musst 2A schalten
Aus dem Datenblatt: der TIP31C hat ein minimales hFe von 10

d.h. du brauchst 2 / 10 = 0.2A an der Basis.

Basisspannung ist 5V? (Annahme: ja)

R = U / I   = 5 / 0.2 = 25 Ohm

rein rechnerisch (Ich hab die Ube unter den Tisch fallen lassen, weil ja 
sowieso noch ein Sicherheitsfaktor drauf kommt).

Aber: Womit steuerst du den TIP an? 200mA wirst du aus einem µC Ausgang 
nicht rausholen können. Da müsste dann ein anderer Transistor als 
Vorverstärker her. Oder du nimmst einen anderen TIP mit größerer 
Verstärkung.

Autor: Heinz peter Posch (poschi8)
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Ok danke, ich werd da noch einen Transistor zwischen schalten.

Ich hab im anhang mal ein Bild dabei, kann ich eine RGB LED so 
schalten(gemeinsame Anode und r g b wie im Bild)???

Gruß,
Heinz Peter

Autor: Heinz peter Posch (poschi8)
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Sorry vergessen anzuhängen ^^

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Vorwiderstand der LED nicht vergessen.
Aber abgesehen davon ist das eine normale Emitterschaltung, die als 
Schalter eingesetzt wird.

Nur dass sich das mit deinem hFe vom TIP nicht ausgeht und du noch eine 
Stufe zwischen Basiswiderstand und AVR Ausgang schalten musst. Oder eben 
einen anderen TIP nehmen. Der TIP100 hat zb ein minimales hFe von 1000. 
Also 100 mal mehr als deiner. D.h. der Basiswiderstand kann 100 mal 
größer sein, da der Basisstrom 100 mal kleiner sein kann.
2mA schafft der AVR locker und damit sind wir bei einem Basiswiderstand 
von maximal 2500, womit wir wieder bei den 1k an der Basis sind.

Autor: Heinz peter Posch (poschi8)
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Funktioniert das wenn die 3 Kathoden am AVR über den Transistor gegen 
GND geschalten werden und nur die Anode an der Versorgungsspannung 
liegt?

Also ur den Transitor tauschen un nen 1k vorschalten, oder?

Gruß,
Heinz Peter

Autor: Heinz peter Posch (poschi8)
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Kann ich auch denn TIP 110 nehmen???

Gruß,
Heinz Peter

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Heinz peter Posch schrieb:
> Funktioniert das wenn die 3 Kathoden am AVR über den Transistor gegen
> GND geschalten werden und nur die Anode an der Versorgungsspannung
> liegt?

Wenn du zwischen LED-Kathode und Transistor-Kollektor noch einen passend 
dimensionierten Vorwiderstand einfügst: ja klar funktioniert das 
prinzipiell. Ist eine normale Schaltstufe.

> Also ur den Transitor tauschen un nen 1k vorschalten, oder?

zb.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Heinz peter Posch schrieb:
>> Funktioniert das wenn die 3 Kathoden am AVR über den Transistor gegen
>> GND geschalten werden und nur die Anode an der Versorgungsspannung
>> liegt?
>
> Wenn du zwischen LED-Kathode und Transistor-Kollektor noch einen passend
> dimensionierten Vorwiderstand einfügst: ja klar funktioniert das
> prinzipiell. Ist eine normale Schaltstufe.


Moment. da muss ich jetzt nochmal nachhaken.
Ich hab die 2A nicht bedacht.
Was sind das für LED und wieso kommen da auf den Transistor zwischen 1 
und 2 Ampere zu? Da wirst du nämlich ordentliche Vorwiderstände 
benötigen, die schon ein paar Watt aushalten.

Autor: Heinz peter Posch (poschi8)
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Ne, ich schalte mehrere LED leisten parallel.

Ich kann aber auch nen 1k8 Widerstand nehmen oder, denn davon hab ich 
ein 100er Pack zuhause rumliegen.

Gruß,
Heinz Peter

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Heinz peter Posch schrieb:
> Ne, ich schalte mehrere LED leisten parallel.

Schreib doch mal, welche LED-Leisten das genau sind (Datenblatt),
wieviele du davon anschließen möchtest und welche Versorgungsspannungen
du zur Verfügung hast, sonst geht die Sache am Schluss garantiert in die
Hose ;-)

Statt eines Bipolartransistors oder Darlingtons wäre bei den genannten
Stömen (1-2A) evtl. ein Mosfet geeigneter.

Autor: Heinz peter Posch (poschi8)
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http://www.highlight-led.de/LED-Leisten/Module/Str...

2 Stück wahrscheinlich, kann aber auch nur eine werden, da muss ich erst 
mal schauen.

Wenn ich denn Transistor ändere wäre eine gleiche Pinbelegung praktisch, 
denn ich habe bereits eine Platine geätzt.
Welchen Mosfet würdest du vorschlagen?

Gruß,
Heinz Peter

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Ok, da sind die Vorwiderstände netterweise schon mit drauf. Ich würde
für jede Farbe einen Logic-Level-Mosfet wie den IRLZ34N nehmen. Der hat
eine zum TIP31C "kompatible" Anschlussbelegung und das gleiche Gehäuse.
Das Gate kannst du direkt oder über einen 100Ω-Widerstand an den
Controller anschließen. Der Mosfet ist etwas oversized und gut für etwa
20 dieser LED-Ketten (mit Kühlkörper auch 100), aber andere Mosfets in
diesem Gehäuse sind auch nicht billiger. Als Versorgungsspannung für die
LEDs brauchst du 12V.

Autor: Heinz peter Posch (poschi8)
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OK, danke.
Kann der 100 ohm Widerstand auch variieren?

Gruß,
Heinz Peter

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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> Kann der 100 ohm Widerstand auch variieren?

Ja, der genaue Widerstandswert ist für diese Anwendung ziemlich
unkritisch. Wenn die PWM-Frequenz nicht großer als etwa 1kHz ist, sollte
alles von 0Ω bis 5kΩ gehen. Bei kleinen Widerständen nehmen die
ausgesandten elektromagnetischen Störungen der Schaltung etwas zu, bei
großen Widerständen werden die Schaltverluste am Mosfet größer, wodurch
er sich stärker erwärmt.

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