Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik NPN Schaltung sperrt nicht bei 12V


von Helge S. (freestila)


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Hallo zusammen.

Ich habe in etwa folgende Schaltung:




                            VCC
                             +
                             |
                             |
                             |----|
    VCC                      |    |
     +                      .-.   |
     |---|                  | |   -
         |                  | |   ^
         |                  '-'   |
         |                   |----|
     __  |                   |
  -o|  |o|                   |
  -o|  |o-                   |
  -o|  |o-                 |/
  |o|__|o------------------|
  |                        |>
  |                          |
  |                           ---|
  |                              |
  |-----------------------|------|
                          |      |
                          |      |
                          |      |
                          |      |
                         ===     |----------------------|
                         GND                           ===
                                                       GND

Ein MC steuert über 5v einen PN 2222A NPN Transistor. Er soll später 
einen 12V Ventilator schalten.

Erster Versuch war mit einer LED (unter 5V). Das hat geklappt und die 
LED wurde auch gedimmt. Wenn ich aber einen Ventilator dran hänge (ein 
kleiner), dann bleibt auch wenn ich die Basis direkt nach Ground hänge, 
immer noch eine restspannung von 5V oder so, und der Ventilator dfreht 
sich.

Was mache ich falsch?

von Route_66 H. (route_66)


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Helge S. schrieb:
> Ich habe in etwa folgende Schaltung:

Ich habe in etwa folgende Lösung:
42 oder E-C vertauscht!

von Udo S. (urschmitt)


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BASISVORWIDERSTAND FEHLT! Grundlagen!

Entweder falscher Transistor (pnp) oder Beinchen vertauscht.
Oder Transistor gehimmelt.
Auch ein kleiner Lüfter zieht ganz schnell mehr als 100mA Anlaufstrom, 
das reicht ganz schnell um den Transistor dauerhaft durchzuschalten.
Lösung LogicLevel n-kanal Mosfet, siehe Standardbauelemente

von Helge S. (freestila)


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Hi. Den basiswiederstand hatte ich am anfang (1k und 364, beide 
ausprobiert). Hatte dann aber überhaupt nicht geklappt.

Der Transistor funktioniert noch, wenn ich wieder ne led zwischenschalte 
auf 5v klappt es auch wieder. VOn daher ist auch e-c glaub ich nicht 
vertauscht.

von Udo S. (urschmitt)


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Helge S. schrieb:
> Hi. Den basiswiederstand hatte ich am anfang (1k und 364, beide
> ausprobiert). Hatte dann aber überhaupt nicht geklappt.

Dann solltest du vieleicht da schon die wahre Ursache suchen, statt den 
Basisvorwiderstand wegzulassen.
Kopfschüttel.

von MaWin (Gast)


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> Ich habe in etwa folgende Schaltung:

Ist es wirklich so schwer erst mal im Internet
nachzugucken wie man es richtig macht ?

von (prx) A. K. (prx)


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Helge S. schrieb:
> auf 5v klappt es auch wieder. VOn daher ist auch e-c glaub ich nicht
> vertauscht.

Unterhalb von ~7V funktioniert ein Transistor auch verkehrt herum, mit 
viel geringerer Verstärkung (Inversbetrieb). Darüber bricht er ähnlich 
einer Z-Diode durch, was die 5V erklärt.

von Udo S. (urschmitt)


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Ein Transistor eine Led, ein Ledvorwiderstand achso, hast du wenigstens 
der Led einen Vorwiderstand spendiert, oder bist du so einer von der 
Fraktion, "Widerstände, brauch ich nicht, ich will maximal geskillte 
Amper!", einen µC Ausgang, einen Basisvorwiderstand und die Versorgung.
Das macht 12 Pins, die man in ungeheuer vielen Varianten falsch 
zusammenknüppeln kann.
Man sollte das also nicht nach dem Prinzip Zufall machen.

von mse2 (Gast)


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Udo Schmitt schrieb:
> Ein Transistor eine Led, ein Ledvorwiderstand achso, hast du wenigstens
> der Led einen Vorwiderstand spendiert, oder bist du so einer von der
> Fraktion, "Widerstände, brauch ich nicht, ich will maximal geskillte
> Amper!", einen µC Ausgang, einen Basisvorwiderstand und die Versorgung.
> Das macht 12 Pins, die man in ungeheuer vielen Varianten falsch
> zusammenknüppeln kann.
> Man sollte das also nicht nach dem Prinzip Zufall machen.

Wäre möglich, dass sich der Mikrocontroller hier ausserordentlich 
unpädagogisch verhält und den Strom seines GPIO-Pins auf so kleine Werte 
begrenzt, dass der Transistor davon nicht mal kaputt geht...

von Harald W. (wilhelms)


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mse2 schrieb:

> Wäre möglich, dass sich der Mikrocontroller hier ausserordentlich
> unpädagogisch verhält und den Strom seines GPIO-Pins auf so kleine Werte
> begrenzt, dass der Transistor davon nicht mal kaputt geht...

Bei Leistungstransistoren könnte das sein. Dafür würde der µC dann
kaputtgehen.
Gruss
Harald

von Helge S. (freestila)


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Ich hatte im Internet mehrere Beispielschaltungen gefunden, um mit einem 
MC und einem transistor 12v zu schalten. Bei einigen wurde ein 
Basiswiederstand benutzt, aber nicht bei allen.

Da der Basiswiederstand bei der LED (natürlich mit geeigneten 
Vorwiederstand) nicht geklappt hatte das ganze anzuschalten, hab ich ihn 
raus genommen. Da das nach einigen beispielen ok war sah ich darin auch 
kein problem.

Und ich hatte das ganze wie gesagt auch mal "Plain" getestet, also statt 
MC die Basis direkt mit ground verbunden. Der ventilator lief aber immer 
noch.

von Udo S. (urschmitt)


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Helge S. schrieb:
> Ich hatte im Internet mehrere Beispielschaltungen gefunden, um mit einem
> MC und einem transistor 12v zu schalten. Bei einigen wurde ein
> Basiswiederstand benutzt, aber nicht bei allen.

Womit wieder mal bewiesen ist daß es nirgends soviel Schrott gibt wie im 
Internet.

Helge S. schrieb:
> Und ich hatte das ganze wie gesagt auch mal "Plain" getestet, also statt
> MC die Basis direkt mit ground verbunden. Der ventilator lief aber immer
> noch.

Hättest du die Basis direkt mit Ub verbunden wäre der Lerneffekt 
wahrscheinlich höher gewesen.

Helge S. schrieb:
> Da der Basiswiederstand bei der LED (natürlich mit geeigneten
> Vorwiederstand) nicht geklappt hatte das ganze anzuschalten, hab ich ihn
> raus genommen. Da das nach einigen beispielen ok war sah ich darin auch
> kein problem.

Das nennt man dann "Development by Accident".

Merke: Auch Internet kann eigenes Wissen nicht ersetzen. Und Grundlagen 
sind gerade in Zeiten millionen bescheuerter Schaltpläne von "Moddern" 
mit einem IQ unter 70 wichtiger denn je.

Aber hauptsache die Amper hochskillen :-)

Mein Tipp an dich: Nimm das zum Anlass und schaue dir das von Grund auf 
an. Nehm die Artikel hier als Grundlage und vieleicht noch:
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/
http://www.elektronikkompendium.de/
http://www.et-tutorials.de/

von mikel (Gast)


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Wenn es mit der LED funzt und bei nem induktiven Verbraucher nicht mehr 
auszuschalten geht, dann sind es mit ziemlicher Sicherheit die 
kommutativen Peaks des Motors, die den Tr. "öffnen" ... ;-)

Bei einer Relaisspule nimmt man in sonem Fall eine Freilaufdiode 
antiparallel zur Spule. Kann bei einem "brizzelnden" Motörchen nicht 
schaden, genausowenig wie ein kleiner Entstörkondensator... :|

von (prx) A. K. (prx)


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mikel schrieb:
> Wenn es mit der LED funzt

Bei 5V

> und bei nem induktiven Verbraucher nicht mehr

Bei 12V.

Also nicht wirklich vergleichbar.

> Freilaufdiode

Ist oben eingezeichnet.

von Daniel (Gast)


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Udo Schmitt schrieb:
>> Ich hatte im Internet mehrere Beispielschaltungen gefunden, um mit einem
>> MC und einem transistor 12v zu schalten. Bei einigen wurde ein
>> Basiswiederstand benutzt, aber nicht bei allen.
>
> Womit wieder mal bewiesen ist daß es nirgends soviel Schrott gibt wie im
> Internet.

Manche uCs (8051) haben Open-Drain-Ausgänge mit internem Pullup. Da muss 
man nicht gleich von Schrott reden, das kann durchaus so stimmen.

von Wilhelm F. (Gast)


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Daniel schrieb:

> Manche uCs (8051) haben Open-Drain-Ausgänge mit internem Pullup. Da muss
> man nicht gleich von Schrott reden, das kann durchaus so stimmen.

Ja, da muß man gelegentlich noch einen kräftigeren externen Pullup hinzu 
fügen. Übrigens sah ich schon industrielle Schaltungen, bei denen das 
katastrophal ausgelegt war, und es über Jahre bis zu einer winzigen 
Schaltungsänderung niemandem auffiel. Das Gerät funktionierte dann unter 
ganz bestimmten Bedingungen nicht mehr, und vor der Änderung damit sehr 
grenzwertig. Der 8051 und einige Derivate wie z.B. 80C515 und 80C517 
können nur 80µA bei TTL High liefern, und bis zu ca. 300µA bei 
Kurzschluß gegen Masse. Wenn man das weiß, kann man aber mit den 
Bausteinen genau so gut umgehen, wie mit Push-Pull-Bausteinen. Man 
verwendet dann eben mal Schaltungen, die mit Low-Pegel geschaltet 
werden. Also, man braucht da ohne zusätzlichen Pullup wenigstens eine 
Verstärkung von 125, um auf 10mA zu kommen.

Aber hier ging es ja darum, daß der Transistor nicht mehr abschaltet. 
Möglicherweise wurde er ja schon gebraten, bevor die Freilaufdiode drin 
war, wer weiß?

von Udo S. (urschmitt)


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Daniel schrieb:
> Manche uCs (8051) haben Open-Drain-Ausgänge mit internem Pullup. Da muss
> man nicht gleich von Schrott reden, das kann durchaus so stimmen.

Man sollte schon wissen was der µC für ein Ausgang hat, bevor man da 
einfach ein Transistor dranknüppelt.
Ist halt das alte Lied. Abkupfern ohne auch nur grundlegend zu verstehen 
was passiert.

von spontan (Gast)


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Helge S. schrieb:
>Ich hatte im Internet mehrere Beispielschaltungen gefunden, um mit einem
>MC und einem transistor 12v zu schalten. Bei einigen wurde ein
>Basiswiederstand benutzt, aber nicht bei allen.

Hast Du mal einne Link zu einer Schaltung ohne Basis-Widerstand?
Dann läßt sich Dir der Unterschied zu Deiner Schaltung erklären. Nur so 
wirst Du was lernen.

von Wilhelm F. (Gast)


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Udo Schmitt schrieb:

> Man sollte schon wissen was der µC für ein Ausgang hat, bevor man da
> einfach ein Transistor dranknüppelt.

Das ist manchmal schwer: Ich beschrieb ja etwas weiter oben schon eine 
industrielle Entwicklung mit dem 8051, die auch nicht mehr sauber 
funktionierte, weil nicht proper designt. Exakt genau das Ding mit dem 
8051 und einen Verbraucher mit dessen High-Pegel ansteuern hatte ich als 
Klausuraufgabe. Gegeben waren als Equipment 2 Transistoren mit 
Datenblattangaben. Und natürlich noch ein paar andere Aufgaben um den 
8051 herum. Durchfallquote 70%. Wobei Mikroprozessor oft als Pipifax und 
ein wenig Bitschubserei abgetan wird, was doch schon ein 
Kindergartenkind kann. Nee, sorry, ich sah dort keine 
Kindergartenkinder. ;-)

von MaWin (Gast)


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> Nee, sorry, ich sah dort keine Kindergartenkinder.

Bei 70% Durchfallerquote waren die wohl noch im Krabbelalter.

von Wilhelm F. (Gast)


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MaWin schrieb:

>> Nee, sorry, ich sah dort keine Kindergartenkinder.
>
> Bei 70% Durchfallerquote waren die wohl noch im Krabbelalter.

Studenten eben, rein aus der Schule, meistens aus dem Abitur, oder sie 
hatten auch noch keine einschlägige Berufsausbildung wie Elektroniker, 
oder Hobby. Denn dies hilft gelegentlich. Einige hatten sogar nach dem 
Diplom noch nie eine reale Diode oder realen Transistor gesehen. Und 
sowas im E-Technik-Studium!!!

Ein Kommilitone fragte mich mal, er hätte was vor, eine Schaltung. Ich 
sagte dem, dann nimmst du dafür eine recht große Diode... Mann, der 
lachte mich noch aus, er brüllte vor Lachen: Was ist denn eine große 
Diode??? ;-)

Der kannte nur die ideale Diode aus dem Schaltbild. Na ja, als Azubi 
ging es mir die erste Zeit auch so, als ich mal in einen Bauteilladen 
ging: Ich hätte gerne einen Transistor...

von Helge S. (freestila)


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Hallo zusammen.

Die ANleitung ohne Basiswiederstand finde ich leider nicht mehr :)

Aber ich habe nach langem suchen des Rätsels Lösung gefunden: Das 
Schaltbild für den Transistor aus dem Datenblatt war falsch. Emitter und 
Collector daher vertauscht. Nach dem umdrehen schaltet er so wie er 
soll.

Eine Frage hab ich noch:

Ich hab nen 1k Basiswiederstadn genommen, zu nem Atmega8 (arduino 
bootloader). Ich hate eigentlich gedacht, dass ich den Lüfter dann auch 
"dimmen" also z.B. mit halber kraft steuern kann, in dem ich ein 
pwm-signal auf den transistor lege. Das scheint jedoch nicht zu klappen. 
Hab ich das falsch verstanden?

Vielen Dank,
Helge

von Johannes E. (cpt_nemo)


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Helge S. schrieb:
> Ich hate eigentlich gedacht, dass ich den Lüfter dann auch
> "dimmen" also z.B. mit halber kraft steuern kann, in dem ich ein
> pwm-signal auf den transistor lege.

Das hängt sehr stark vom Lüfter ab. Bei modernen Lüftern mit 
bürstenloser Kommutierung funktionert das meistens nicht so einfach.

von technikus (Gast)


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Helge S. schrieb:
> Emitter und
>
> Collector daher vertauscht. Nach dem umdrehen schaltet er so wie er
>
> soll.

Bereits das erste Posting, 13 Minuten nach Deiner Eröffnung, hat dir die 
Lösung genannt!
Weitere Worte spare ich mir. Die könnten nur beleidigend werden.

von Helge S. (freestila)


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Klar stand im zweiten Post "E-C vertauscht". Aber mal ehrlich: Ich hab 
den transistor bei Reichelt gekauft. Auf dem dort als download 
angebotenen Datenblatt stand die Beschaltung, die ich auch beim ertsen 
mal verwendet habe - zweimal kontrolliert! Und auch bevor ich letztlich 
das Teil umgedreht hatte hab ich noch mal nachgeschaut ob ich das anders 
gemacht habe, aber dem war nicht so. Das das Datenblatt an dieser Stelle 
nicht stimmt, wie warscheinlich ist das?

von Schnurpsel (Gast)


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Nun, so unwahrscheinlich ist das nicht, speziell wenn man nicht wirklich 
sicher sein kann, dass das bestellte Bauteil auch tatsächlich von dem 
Hersteller ist, von dem das Datenblatt angegeben wird. Oder es werden im 
Shop veraltete Datenblätter geliefert, während der Hersteller bereits 
aktualisierte und fehlerbereinigte Datenblätter bietet. Gerne werden im 
Shop auch falsche technische Angaben gemacht. Da wird dann bei einem 
Linearregler in SOP-8 angegeben, dass er 1A liefern kann, tatsächlich 
bezieht sich diese Angabe im Datenblatt aber auf TO-220 o.ä..

von Paul Baumann (Gast)


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MaWin schrob:
>Bei 70% Durchfallerquote waren die wohl noch im Krabbelalter.

Nein, sie waren schon wieder im Krabbelalter und begannen die Mädels
zu krabbeln...
;-)

MfG Paul

von Kalli (Gast)


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Helge S. schrieb:
> gemacht habe, aber dem war nicht so. Das das Datenblatt an dieser Stelle
> nicht stimmt, wie warscheinlich ist das?

Das Datenblatt vom gleichen Hersteller wie das Bauteil ist nie falsch. 
Oft jedoch nicht sehr übersichtlich.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Udo Schmitt schrieb:
> Helge S. schrieb:
>> Ich hatte im Internet mehrere Beispielschaltungen gefunden, um mit einem
>> MC und einem transistor 12v zu schalten. Bei einigen wurde ein
>> Basiswiederstand benutzt, aber nicht bei allen.
> Womit wieder mal bewiesen ist daß es nirgends soviel Schrott gibt wie im
> Internet.
Nein, es ist damit nur bewiesen, dass es mehrere 
Beschaltungsmöglichkeiten für einen Transistor gibt (eine 
Kolletorschaltung braucht keinen Basiswiderstand). Man sollte aber nicht 
einfach zwei Schaltungsvarianten zusammenbasteln (Kollektorschaltung und 
Emitterschaltung) und dann meinen, das müsste doch gehen...

Helge S. schrieb:
> Die ANleitung ohne Basiswiederstand finde ich leider nicht mehr :)
Such mal nach Kollektorschaltung oder Emitterfolger...
Da kann man den Basiswiderstand tatsächlich weglassen ohne dass der 
Basisstrom zu groß wird.

Und noch zur Verfestigung der elektrotechnischen Allgemeinbildung:
Helge S. schrieb:
> Basiswiederstand
Helge S. schrieb:
> Basiswiederstand
Helge S. schrieb:
> basiswiederstand
Helge S. schrieb:
> Basiswiederstadn
Da kommt kein I-E rein...

von Rolf S. (miromac)


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Lothar Miller schrieb:
> Helge S. schrieb:
>> basiswiederstand

Lothar Miller schrieb:
> Da kommt kein I-E rein...

Braucht man die nicht immer wieder?
;-)
SCNR

von Johannes E. (cpt_nemo)


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Kalli schrieb:
> Das Datenblatt vom gleichen Hersteller wie das Bauteil ist nie falsch.

Dann hast du einfach noch nicht genügend viele Datenblätter gelesen. Ich 
hatte mal bei Farnell einen Stecker von Phoenix Contakt bestellt und aus 
Bequemlichkeit das Datenblatt direkt von der Farnell-Homepage 
heruntergeladen (das Datenblatt war vom gleichen Hersteller wie der 
Stecker).

Nachdem das Layout dann nicht zum Stecker gepasst hatte, hab ich dann 
gesehen, dass es vom Hersteller mittlerweile ein korrigiertes Datenblatt 
gab, das aber bei Farnell noch nicht aktualisiert worden ist.

Bei Reichelt ist die Quote von veralteten Hersteller-Datenblättern eher 
noch größer als bei Farnell. Man darf Fehler im Datenblatt niemals 
ausschließen, vor allem, wenn man das Datenblatt nicht direkt von der 
Hersteller-Seite holt.

Das Problem bei Transistoren im TO-92 Gehäuse ist meistens, dass im 
Datenblatt nicht ausdrück dabei steht, ob die Zuordnung in der Zeichnung 
von unten oder von betrachtet gilt. Wenn man im lesen von technischen 
Zeichnungen nicht geübt ist, kann man das schon mal verwechseln.

Dazu kommt dann noch, dass beim 2N2222 Kollector und Emitter genau 
anders herum belegt sind als bei den gebräuchlichen BC237/BC547 
Transistoren.

von Rolf S. (miromac)


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Paul Baumann schrieb:
> Nein, sie waren schon wieder im Krabbelalter und begannen die Mädels
> zu krabbeln...
> ;-)

Nee Paul, was du meinst, ist das Grabbelalter.
Zwischen Krabbelalter und Grabbelalter ist übrigens eine Phase,
in der man - theoretisch - etwas lernen kann.
Was man da verpasst hat, kann man dann - gottseidank - hier nachfragen 
...
;-)

von Route_66 H. (route_66)


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Hallo!
Der Hinweis an den Fragesteller, E-C zu tauschen kam aber haupsächlich 
aus der Beschreibung des Fehlerbildes. Die Erfahrung Einiger hier zeigt 
ja:
1. daß ein Transistor im Inversbetrieb sich wie beschrieben verhält,
2. daß man im Eifer des Gefechts schon mal einen Transistor falsch rum 
einlötet,
3. daß die Anschlußreihenfolge von Hersteller zu Hersteller bei gleichem 
Typ variieren kann,
4. daß Angaben im Datenblatt (besonders für Anfänger) mißverständlich 
sein können,
und 5. der Rat von Erfahrenen auch mal befolgt werden sollte.

von Kalli (Gast)


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Johannes E. schrieb:
> noch größer als bei Farnell. Man darf Fehler im Datenblatt niemals
> ausschließen, vor allem, wenn man das Datenblatt nicht direkt von der
> Hersteller-Seite holt.

Zustimmung. Das ist Regel Nummer 2.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Rolf Schneider schrieb:
> Zwischen Krabbelalter und Grabbelalter ist übrigens eine Phase,
> in der man - theoretisch - etwas lernen kann.
Man kann durchaus auch ausserhalb der Phase, die zwischen dem Krabbel- 
und dem Grabbelalter liegt, etwas lernen. Nur muss das dann nicht 
unbedingt mit E-Technik zu tun haben...   ;-)

von Rolf S. (miromac)


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Lothar Miller schrieb:
> Nur muss das dann nicht
> unbedingt mit E-Technik zu tun haben...

Tja, sie hat's schon schwer, die E-Technik ...
Zumal vor dem Krabbelalter
und manchmal nach dem Grabbelalter
auch noch das Brabbelalter kommt ...
;-)

von Route_66 H. (route_66)


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...und dann schließt sich mit dem Sabbelalter der Kreis?

von Rolf S. (miromac)


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Route 66 schrieb:
> ...und dann schließt sich mit dem Sabbelalter der Kreis?

thumbs up!
;-)

von Paul Baumann (Gast)


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Jawoll, ich sehe, daß ich verstanden wurde.
:-))

MfG Paul

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