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Möchte gerne mit einem ATmega32 (VCC=5V, PORT Pin max. 20mA) 9 IR LEds (LD274-3) schalten. Schaltung ist wie im Anhang zu sehen aufgebaut. Jede LED soll 100mA bekommen. Sehe ich das richtig, dass die Spannung über den Transistor 2V beträgt? Vorwiderstand Diode: 5V - 1.3V (Diode) - 2V Transistor = 1.7V die über dem Vorwiderstand abfallen müssen. 1.7V / 100mA = 17 OHM Bei hfe stehen wieder mal ganz viele Werte? Welchen nimmt man hier? Habe einfach mal mit 100 gerechnet, also bei 900mA benötigten Strom, muss Ib = 9mA sein, damit er voll durchsteuert Faktor 2, also 18mA (gerade so noch im grünen Bereich für den Atmega32!?!) Also (5V-2V) / 18mA = 166Ohm Basiswiderstand?! Zusammengefasst R1-R9 = 17 Ohm RB = 166Ohm Ich werde nicht so richtig schlau aus den ganzen verschiedenen Weten im Datenblatt. Kann jemand kurz sagen ob die Rechnung so aufgeht. Danke
* Leistungslose Ansteuerung * kleinerer Spannungsabfall Übrigens würde ich immer zwei Dioden in Reihe schalten, dann hast du weniger Verluste in den Vorwiderständen.
Auf Seite 4 im Datenblatt siehst du: Fig.2 DC current gain; typical values. Bei 900mA hängt dein Transistor schon ziemlich in den Seilen. Besser wäre der nächst größere Transistor. Die Verstärkung für 900mA liegt bei etwa 10, und für Schaltbetrieb muß man die noch mal etwa durch 3 dividieren. Du brauchst also schon einen Basisstrom, der ein Drittel des Laststromes ist. Das macht so keinen großen Sinn.
@Wilhelm Ferkes
Ok, Fig.2 macht es klar. Danke!
Hast du evtl. gerade eine Bezeichnung für einen etwas kräftigeren
Transistor?
>>Nimm lieber eine MOSFET, z.B. den IRLZ34
Danke hierfür, habe noch nie was mit MOSFETS gemacht, wollte wenn
möglich bei einem NPN Trans. bleiben...
Johannes S. schrieb: > Hast du evtl. gerade eine Bezeichnung für einen etwas kräftigeren > Transistor? Aus dem Stehgreif fällt mir noch der N-Darlington BD675 ein. Denn auch mit dem größeren Transistor wirst du es unter Umständen nicht direkt bis zu kleinen Basisströmen schaffen, die der µC-Pin noch gut verkraftet. Die Darlingtons haben wegen der höheren UCE eine etwas höhere Verlustleistung, und müssen besser gekühlt werden. Aber vielleicht baut man ja einen diskreten Darlington aus 2 Transistoren selbst. Z.B. aus einem PNP-Kleintransistor am µC-Pin, der den Leistungstransistor ansteuert. OK, ich wälze mal das Transistordatenbuch, das dauert ein Weilchen. Ein MOSFET, wie es schon genannt wurde, wird sicher auch eine gute Wahl sein. Es muß aber einer sein, der bei 5V auch ziemlich gut durchsteuert. Oder hast du selbst noch was brauchbares in deiner Sammlung, wo man ansetzen könnte?
Wilhelm Ferkes schrieb: > Ein MOSFET, wie es schon genannt wurde, wird sicher auch eine gute Wahl > sein. Es muß aber einer sein, der bei 5V auch ziemlich gut durchsteuert. Da empfiehlt sich z.B. der o.g. IRLZ34 ;-)
Dann bau einen Darlington draus. Fettig. MfG Falk
Johannes S. schrieb: > Also, meine Sammlung gibt genau noch 2 bc337-40 und einen bd139 her ;) Passt doch, wie auch Falk schon schreibt. Wegen der ungenauen Kollektorspannung des Darlington, und weil sie im Vergleich zur Betriebsspannung schon hoch ist, ist jetzt die Frage, was mit den LED-Strömen genau passiert. Ich würde es auf den Versuch ankommen lassen. Und den BD139 etwas kühlen, der bekommt da etwa 1..2 Watt Verlustleistung. Die Spannung über dem Transistor (Kollektor) wird ca. um 1..1,5V betragen, könnte auch auf 2V gehen. Mangels Kennlinien im Datenblatt kann man das erst mal nur grob schätzen. Der BD675 liegt auch haarscharf an der Grenze, benötigt für gute Sättigung bei 1,5A schon 30mA vom µC-Pin laut Datenblatt. Obwohl es ein Darlington ist. Das ist zu viel. In der Regel wird er zwar besser sein, aber man muß ja mit den extremsten Daten rechnen, damit es garantiert funktioniert. Das Tabellenbuch hat leider viel zu viele exotische Typen, da ist mir im Augenblick nicht so bekannt, was preiswert und erhältlich ist. Außer das alte Schlachtschiff 2N3055. Wenn du jetzt immer noch Ersatz suchst, schau am besten, was die Händler anbieten, und dann ins Datenblatt. Und nächstes mal einen größeren Transistor wählen, der beim gewünschten Kollektorstrom die besseren Verstärkungswerte hat, die nicht schon stark abknicken. Mit einem Einzeltransistor wird solch eine Verstärkung auf jeden Fall nicht klappen.
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Danke erstmal für die netten und schnellen Antworten! Darlingtonschaltung ist für mich was neues. Anhand von Beispielen aus dem Forum müsste meine Schaltung, wie im Anhang gezeichnet, aufgebaut werden, oder? Wie berechne ich jetzt R10 und R11? Kühlkörper für den BD139 ist vorhanden...
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Ok , hat er bekommen. Warum eigentlich nur T2 und nicht T1?
Ich kann Dir allerdings nicht sagen, ob das so richtig ist und wie man das genau berechnet, aber ohne den Widerstand hättest Du den BD139 gegrillt.
Wie sieht das eigentlich bei der Darlingtonschaltung mit Frequenzen im Bereich von 38kHz aus. Lese immer das die Schaltung für hochfrequente Anwednungen oder schnelle Schaltflanken nicht geeiignet sei, was versteht man denn unter hochfrequent ? ;)
Sven Z. schrieb: > Das wird so nicht funktionieren, der BD139 braucht einen > Basiswiderstand. Braucht er nicht, sondern der BC337 braucht den.
Und wenn der BC337 aufmacht und der Strom durch dessen Emitter in die Basis des BD139 fließt, wird dieser nicht gegrillt? Sicher?!
Sven Z. schrieb: > Und wenn der BC337 aufmacht und der Strom durch dessen Emitter in die > Basis des BD139 fließt, ... schaltet der BD139 durch. Damit geht auch die Spannung am Kollektor des BC337 runter, womit der Basisstrom begrenzt wird.
Okay, man lernt nie aus. Ich hatte die Darlington-Schaltung zuletzt vor 14 Jahren oder so...
Sven Z. schrieb: > Und wenn der BC337 aufmacht und der Strom durch dessen Emitter in die > Basis des BD139 fließt, wird dieser nicht gegrillt? Sicher?! Sicher. Der BD öffnet - sein Uce sinkt und damit auch sein Basisstrom. Es stellt sich sozusagen ein Gleichgewicht ein.
Sven Z. schrieb: > Und wenn der BC337 aufmacht und der Strom durch dessen Emitter in die > Basis des BD139 fließt, wird dieser nicht gegrillt? Sicher?! Ganz sicher. Kannst ja mal ein Datenblatt zu einem fertigen Darlington dir ansehen. http://www.fairchildsemi.com/ds/TI/TIP120.pdf Weit und breit kein Vorwiderstand. Nur ein Widerstand zwischen Basis und Emitter damit er schneller sperrt.
@Johannes: Die beiden Transistoren kann man als Darlington direkt und ohne Widerstände dazwischen zusammen schalten. Es braucht nur noch den Basisvorwiderstand zum µC-Pin. Den kann man jetzt so berechnen, daß der Pin nicht gerade den Maximalstrom liefert, sondern geringfügig darunter bleibt. Mit Rücksicht auf den µC. Was der Pin maximal treiben kann, steht im Datenblatt des µC. Auch die dazu gehörende Spannung. Die UBE am neuen Darlington liegt bei etwa grob 1,4V. R10 und R11 können ganz raus, die braucht man gar nicht. Keine Panik, man grillt da nichts. Die Transistoren nehmen sich das, was sie brauchen. Und der Laststrom ist ja durch LED und Vorwiderstand ohnehin begrenzt. Fertige Darlingtons sind auch so geschaltet. Also die vorletzte Schaltung ohne R10 und R11, dafür aber mit Basisvorwiderstand. Wenn du mit höheren Schaltfrequenzen arbeitest, ist vielleicht noch ein Basiswiderstand am BD139 gegen Masse erforderlich, um bei Abschaltung die Basisladung zu entfernen. Aber das sollte jetzt erst mal nebensächlich sein.
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Ok Danke, das ist mal eine Ansage! µC liefert max 20mA, bei 5V. Rechne hier jetzt mit 18mA. RB= (5V-1,4V)/18mA = 200 Ohm Vorwiderstand LED = 5V-1,3V(LED)-1,4V / 100mA = 23 Ohm Kann ich hier auch die 1.4V annehmen?
Johannes S. schrieb: > µC liefert max 20mA, bei 5V. Rechne hier jetzt mit 18mA. Fast richtig. Aber der µC-Pin hat eine Ausgangsimpedanz, da fällt ganz sicher intern Spannung gegenüber VCC ab. Sollte im Datenblatt stehen: Die Pinspannung bei dieser Belastung. Ansonsten schaut es gut aus, Plan OK. > Kann ich hier auch die 1.4V annehmen? Grob: Ja. Tatsächlich mußt du sie aber in einer Testschaltung mal messen. Wie schon gesagt, es ist so auf dem Papier nicht exakt leicht zu bestimmen. Vielleicht kannst du mit 10% Schwankung an den LEDs aber gut leben. Man macht ja auch mal Testaufbauten, und Messungen, und schaut, wie es wirklich klappt. Die Transistoren haben einfach hohe Bauteilstreuungen. In industriellen Geräten und Spielzeugen sah ich Darlingtons und Bipolartransistoren oft in gemultiplexten Siebensegment-Displays, es kommt da nicht immer auf 1% Genauigkeit des LED-Stromes an. Vielleicht reichen sogar oft 20% Toleranz. Also: Bau das Ding einfach mal so auf dem Steckbrett auf.
Leute die Teile haben auch eine Stromverstaerkung. Da braucht man keine 18mA Basisstrom um 900mA zu schalten. BC337-16 = hfemin 100 BD137 = hfemin 40 hfe = 100 * 40 = 4000 900mA / 4000 = 225uA das mal 3 zur Sicherheit = 675uA Ube = 1.7V (1V fuer BD137 UBEon und 0.7V Ube fuer BC337) Uoutuc = 4.5V Bleibt fuer den Basisvorwiderstand 4.5V - 1.7V = 2.8V Rvor = 2.8V / 675uA = 4148 Ohm naechster Normwert = 3.9KOhm. Spannung am Kollektor BD137 1V UBEon fuer BD137 und 0.5V fuer BC337 UCEsat = 1.5V
würde 3 LEDS in Serie schalten und das 3 x parallel; spart jede Menge Strom und Leistung und überhaupt !
Hallo, danke für die weiteren Infos. Es funktionieren beide Varianten sehr gut. Arbeite jetzt erstmal mit der 3,9k Variante, macht für mich mehr Sinn den µC etwas weniger zu beanspruchen... Wobei man sagen muss, das auch schon die Schaltung ohne Darlington Transistor funktioniert hat... (einfach nur BD139) Aber wohl eher sehr glücklich und mit wenig Luft nach oben... 2 Dioden in Reihe macht sicher Sinn, habe aber gerade 27 Ohm Widerstände hier, da kann ich jeder Diode einen eigenen verpassen. Wenns dann auf eine Platine kommt wird das optimiert :) Danke!
Helmut Lenzen schrieb: > Ube = 1.7V (1V fuer BD137 UBEon und 0.7V Ube fuer BC337) > Uoutuc = 4.5V > > Bleibt fuer den Basisvorwiderstand 4.5V - 1.7V = 2.8V > > Rvor = 2.8V / 675uA = 4148 Ohm naechster Normwert = 3.9KOhm. Irre ich mich, oder müsste es nicht wie folgt sein: Ube = 2.2V (1.2V für BC337 und 1V für BD139) Demnach, 4.5V - 2.2V = 2.3V Rvor = 2.3 / 675uA = 3.407k Ohm -> Macht jetzt nicht den großen Unterschied, aber fürs Protokoll ;) Bei > > Spannung am Kollektor BD137 > > 1V UBEon fuer BD137 und 0.5V fuer BC337 UCEsat = 1.5V verstehe ich die Rechnung nicht. Laut Datenblatt UBEon für BD139 = 1V. Rechne ich hier nicht mit UCEsat ( bei BD139 = 0.5V) ?? BC337 hat ein UBEon von 1.2V. Aber warum UBEon, müsste ich hier nicht auch mit UCEsat (Collector – Emitter Saturation Voltage = 0.7 V) rechnen? Wie ihr seht, ich bin verwirrt! :)
Johannes S. schrieb: > Irre ich mich, oder müsste es nicht wie folgt sein: > > Ube = 2.2V (1.2V für BC337 und 1V für BD139) Du hast die 1.2V aus dem Datenblatt fuer Ube genommen fuer einen Kollektorstrom von 500mA. Die fliessen hier aber nicht durch den BC337. Da fliessen so rund 20mA. Dafuer reicht dann eine Ube von rund 0.7V. Johannes S. schrieb: > verstehe ich die Rechnung nicht. Laut Datenblatt UBEon für BD139 = 1V. > Rechne ich hier nicht mit UCEsat ( bei BD139 = 0.5V) ?? Nein. Den der BC337 will auch noch was haben. Am Kollektor des BD137 liegt eine Spannung die sich aus der Ube Spannung des BD137 + der Ucesat Spannung des BC337 zusammensetzt. An die UCESat Grenze des BD137 kommst du gar nicht dran. Das ist ja das Problem des Darlingtons das der eine ziemlich hohe Spannung zwischen Kollektor und Emitter hat. Johannes S. schrieb: > BC337 hat ein UBEon von 1.2V. Aber warum UBEon, müsste ich hier nicht > auch mit UCEsat (Collector – Emitter Saturation Voltage = 0.7 V) > rechnen? Wo rauf bezieht sich diese Frage?
Helmut Lenzen schrieb: > Du hast die 1.2V aus dem Datenblatt fuer Ube genommen fuer einen > Kollektorstrom von 500mA. Die fliessen hier aber nicht durch den BC337. > Da fliessen so rund 20mA. Dafuer reicht dann eine Ube von rund 0.7V. Ok das verstehe ich. >Nein. Den der BC337 will auch noch was haben. Am Kollektor des BD137 >liegt eine Spannung die sich aus der Ube Spannung des BD137 + der Ucesat >Spannung des BC337 zusammensetzt. An die UCESat Grenze des BD137 kommst >du gar nicht dran. Das ist ja das Problem des Darlingtons das der eine >ziemlich hohe Spannung zwischen Kollektor und Emitter hat. Verstehe ich jetzt auch, aber wie du ja schreibst, setzt es sich aus Ube (BD139) und Ucesat (BC337) zusammen. Darauf bezog sich dann ja auch meine letzte Frage > BC337 hat ein UBEon von 1.2V. Aber warum UBEon, müsste ich hier nicht > auch mit UCEsat (Collector – Emitter Saturation Voltage = 0.7 V) > rechnen? Wobei die 0.7V Ucesat (BC337) wieder für Ic=500mA sind, bei 20-30mA daher wohl dann die erwähnten 0.5V!?
Johannes S. schrieb: > Wobei die 0.7V Ucesat (BC337) wieder für Ic=500mA sind, bei 20-30mA > daher wohl dann die erwähnten 0.5V!? Ja fuer den schlechtesten Fall. Gemessen habe ich eben bei 25mA rund 50mV. Also liegt man mit dieser Rechnung immer richtig.
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