Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltung mit Transistor zur Verstärkung eines µC Ausgangssignals


von A.Z. (Gast)


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Ein auf- und abfadendes Signal aus einem µC soll über einen Transistor 
verstärkt werden um eine Gruppe von leds zu steuern.
Ich habe damit jetzt schon herumexperimentiert, aber leider funktioniert 
es nicht.
Ich benutze einen µC atmega8 und einen Transistor BC 337/16. Eine Skizze 
der sehr einfachen Schaltung habe ich als Datei angehängt. Irgendetwas 
muss jedoch völlig verkehrt sein, wer kann mir einen tip geben?
A.

: Verschoben durch Admin
von IS P. (isp)


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Also ich bin mir nicht sicher, aber der Basiswiderstand kommt mir sehr 
hoch vor, ich hab da sowas um 1k (hab auch ne Schaltung mir dem BC 337, 
die schalten ne 7-Segmentanzeige an und aus, sind also prinzipiell auch 
nur mehrere LEDs) und du hast ja im Extremfall 15k. Würde es einfach mal 
mit sowas um 1k probieren.

Achja und du hast da ne Glühbirne und keine LED eingezeichnet, aber is 
ja eigentlich egal. Oder hast du deinen LEDs keinen Vorwiderstand 
verpasst? Dann is klar warum das nicht geht:D

von A.Z. (Gast)


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Ich probiers mal mit einem kleineren Widerstand. Das Glühbirnenzeichen 
soll eine ganze Gruppe von LEDs symbolisieren, die natürlich mit 
Vorwiderständen ausgestattet sind. Ist denn die Schaltung ansonsten 
richtig?
Grüße
A

von IS P. (isp)


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Sonst dürfte das, soweit ich es beurteilen kann, passen;)
Hat es denn mit dem kleinen Basiswiderstand geklappt?
Falls nicht das ganze erst mal ohne den µC aufbauen und wenn es da 
funktioniert anschließen.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Leuchten die LEDs denn oder leuchten sie nicht?

Wenn sie nicht leuchten, bitte einfach zum Test mal C und E verbinden.

Bitte eine genaue Fehlerbeschreibung!

Funktioniert nicht, sagt nichts aus!


Ich würde neben einem 1kΩ von Prozessor zur Basis einen weiteren 1kΩ von 
der Basis zu Masse ziehen. Aber eigentlich ist Deine Schaltung okay.


Gruß

Jobst

von Jens (Gast)


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Jobst M. schrieb:
> Ich würde neben einem 1kΩ von Prozessor zur Basis einen weiteren 1kΩ von
> der Basis zu Masse ziehen. Aber eigentlich ist Deine Schaltung okay.

Warum? Wenn er den Portpin wirklich als digitalen Ausgang verschaltet 
hat, gibt es da kein Problem.

von Jobst M. (jobstens-de)


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... habe ich alles schon gehabt ...


Gruß

Jobst

von A.Z. (Gast)


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Ja, das hat geklappt, die leds leuchten jetzt, wenn auch nur schwach. 
Aber grundsätzlich geht es erstmal. Ich werde die leds dann wohl mit 12V 
betreiben müssen.
Danke und Gruß
A

von IS P. (isp)


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Soweit ich weiß geht das nicht so ohne weiteres, sprich einfach 12V 
statt den 5V draufgeben geht nicht wenn an der Basis auch nur 5V 
anliegen. Aber ich bin mir nicht sicher.
Ich würde dann eher die Vorwiderstände kleiner wählen, falls du dann 
nicht über Imax des Transistors kommst. Oder kann es sein das deine 
Spannungsquelle unter der Last zusammenbricht und die LEDs deswegen 
dunkler werden?

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Andy K. schrieb:
> Soweit ich weiß geht das nicht so ohne weiteres, sprich einfach 12V
> statt den 5V draufgeben geht nicht wenn an der Basis auch nur 5V
> anliegen. Aber ich bin mir nicht sicher.

Solltest du auch nicht sein, ist nämlich grundfalsch...

von IS P. (isp)


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Wurde mir hier im Chat mal so gesagt, dass das nicht gehen würde. Also 
geht es z.B. ein 5V Signal anzulegen und damit 12V, also z.B eine Motor, 
zu steuern? Oder brauch man da noch irgendwelche anderen Bauteile?

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Da verwechselst du sicher was.
In der angegebenen Schaltung ist nur die Sperrspannung des Transistors 
(Kollektor/Emitter und Kollektor/Basis) begrenzend, das können auch 400V 
oder mehr sein.

von MaWin (Gast)


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> wenn an der Basis auch nur 5V anliegen.

Wenn an der Baiss 5V anliegen, ist dein Transistor kaputt.

> Oder brauch man da noch irgendwelche anderen Bauteile?

Du solltest erst mal ducken, was für merkwürdige LED du hast.

Ein 12V LED-Streifen ? Der wird bei 5V nicht leuchten.

Ein LED Chip Modul ? Das braucht vielleicht noch einen Vorwiderstand.

Erst wenn feststeht, was dein Transistor schalten soll,
kannst du ddie Schaltung passend auslegen.

Ohne Kenntnisse über die LED ist alles andere sinnloses
Rätselraten und Rumprobieren mit dem Risiko daß was
kaputt geht.

Aber 5K und 10k als Basiswiderstand sind sicher zu viel,
das kann man jetzt schon sagen.

von Simon S. (-schumi-)


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A.Z. schrieb:
> Ja, das hat geklappt, die leds leuchten jetzt, wenn auch nur schwach.
> Aber grundsätzlich geht es erstmal. Ich werde die leds dann wohl mit 12V
> betreiben müssen.
> Danke und Gruß
> A

Wenn du den -Pol der Leds direkt an GND hängst, leuchten sie dann 
heller?

Wenn ja, dann musst du den Vorwiderstand für den Transistor noch weiter 
verkleinern (200 Ohm oder so) oder alternativ (Was besser sein dürfte, 
wenn du den Vorwiderstand wirklich so klein wählen musst damit das ganze 
funzt (Ein AVR schafft nur ca. 25mA am Ausgang)) einen Transistor mit 
größerer Stromverstärkung (hfe) wählen

Wenn Nein, dann musst die den Vorwiderstand für die LEDs selbst 
verkleinern.

von Klaus D. (kolisson)


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@ Autor: A.Z. (Gast)

was kommt denn aus deinem UC heraus ? Ist es PWM ?

da die von dir gepostete Schaltung ziemlich unsinnig aussieht,
schlage ich mal vor, das Poti und den Basiswiderstand zu entfernen.
Ein neuenr Basisvorwiderstand in der Grössenordnung von 1k bis 4k
solltes es tun.

In Reihe zur Diode kommt dann wieder der Diodenvorwiderstand.
.. sagen wir mal 100 Ohm fürs Testen.

gruss k.

von IS P. (isp)


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>> wenn an der Basis auch nur 5V anliegen.
>
> Wenn an der Baiss 5V anliegen, ist dein Transistor kaputt.

Ich meinte natürlich wenn die 5V am Basiswiderstand anliegen, also zum 
Beispiel aus einem AVR.

von Werner (Gast)


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Falls der Strom für die LED etwas höher ist, würde man heutzutage (tm) 
die Helligkeit über PWM steuern und dafür einen MOSFET verwenden.

von IS P. (isp)


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Dann wird's aber schon wieder komplizierter weil man dann evtl. einen 
Treiber für den MOSFET benötigt, oder?

von Werner (Gast)


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Andy K. schrieb:
> evtl. einen Treiber für den MOSFET benötigt, oder?

Eher ein oder zwei Widerstände, falls der Strom sich im Bereich weniger 
Ampere bewegt. Blätter mal im Forum nach "LED", "PWM", "Dimmer" ...
Da gibt es tausende von Beispielen.

von IS P. (isp)


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Ich meinte wegen der hohen PWM Frequenz, meine da mal was gehört zu 
haben das ein MOSFET bei hohen Frequenzen nicht mehr sauber schalten 
würde und daher ein Treiber nötig sei.

von gk (Gast)


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Hallo Leute,
was ist denn das für ein lustiges Wi(e)derstandsraten am Sonntagmorgen ?

Zunächst mal muss der Maximalstrom durch die Led`s ermittelt werden,
bei 5 oder 12V oder was auch immer. Hängt von der Led Veschaltung ab.

Dieser Maximalstrom muss durch den Stronverstärkungsfaktor des 
Transistors geteilt werden. Damit erhält man den notwendigen Basistrom. 
Den Basisvorwiderstand berechnet man zu R = ( 5V -0,7V ) / Basistrom.

Damit sind wir im Prinzip fertig. Allerdings muss noch nachgeprüft 
werden, ob der Transistor nicht seine Leistungsgrenze überschreitet 
durch

P = U Transistor * I Led. und zusätzlic SOA beachten

Besser ist es daher den Transistor per einfacher PWM anzusteuern. Dazu 
kann man im Prinzip die gleiche Schaltung benutzen. Den berechneten 
Basisvorwiderstand würde ich dann verkleinern, z.b auf die Hälfte, damit 
der Transistor voll durchsteuert.

Schönen Sonntag

gk

von Werner (Gast)


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Andy K. schrieb:
> Ich meinte wegen der hohen PWM Frequenz, meine da mal was gehört zu
> haben das ein MOSFET bei hohen Frequenzen nicht mehr sauber schalten
> würde und daher ein Treiber nötig sei.

Ah, es geht tatsächlich um PWM.
Die MOSFETs sind im statischen Zustand wesentlich günstiger als 
Bipolaretransistoren und bei den Schaltverlusten der PWM kommt es auf 
die Frequenz, auf die Gatekapazität und ... drauf an.
Also nur raus mit der Sprache: Wie hoch ist "hohe PWM Frequenz" und 
welcher Strom fließt durch die LEDs. Die Frequenz muß eigentlich nur so 
hoch sein, dass der Betrachter kein Flackern/Blitzen mehr sieht.

von Falk B. (falk)


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Andy K. schrieb:
> Ich meinte wegen der hohen PWM Frequenz, meine da mal was gehört zu
> haben das ein MOSFET bei hohen Frequenzen nicht mehr sauber schalten
> würde und daher ein Treiber nötig sei.

Ist hier Overkill. nimm 470 Ohm als Basiswiderstand und gut

von IS P. (isp)


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Nur um das mal klarzustellen, ich bin gar nicht der Fragesteller^^

von A. Z. (Gast)


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Die Vorwiderstände kleiner auszulegen reicht nicht, ich habe es 
versucht. Der innere Widerstand des Transistors ist zu groß, und zum 
Teil geht es auch nicht, weil die Widerstände schon so im Objekt verbaut 
sind, deaß sie nicht mehr erreichbar sind. Ich habe es in einer 
Versuchsanordnung mit 12 V im Emitter- Collector Kreislauf probiert, und 
das geht prima. An der basis bleiben es natürlich 5V, das ist die 
Spannung mit der der µC arbeitet.
Gruß
A

von Jobst M. (jobstens-de)


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Wie viele LEDs hängen denn dort in Reihe? Ab 2-3 Stück geht das bei 5V 
einfach nicht mehr. Das ist nicht vom Transistor abhängig.


Gruß

Jobst

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