Transistor Basis Widerstand berechnen

[Hubert M. (hm-electric)]

Hallo,

Ich habe im Anhang eine Schaltung, die zwar korrekt funktioniert, aber 
der Transistor T10 läßt nicht den Strom durch den ich benötige. Dazu 
muss gesagt werden, dass hinter dem Transistor RGB-LEDs geschaltet 
werden, die, je nach Einstellung unterschiedlichen Strom ziehen. Es 
werden immer zwei oder 5 LEDs geschaltet. Das Problem ist, dass die LEDs 
zur Zeit zu Dunkel sind, da andere LEDs noch in der Nähe sind, die 
heller sind, ist das sehr störend.
Funktion der Schaltung: Wenn der Optokoppler Opt1 aktiv ist, schaltet 
der Transistor T1 durch. Dadurch kann der Transistor T10 nicht 
durchschalten. Ist der Optokoppler Opt1 inaktiv, so schaltet der 
Transistor T10 durch, und die LEDs leuchten.
Dabei wird R9 (820 Ohm) als Lastwiderstand für T1 benutzt.
So wie ich das sehe ist zur Zeit der Basiswiderstand (R8) von T10 zu 
hoch, so dass er nicht genügend Strom druchläßt. Wie groß sollte R8 
sein, dass der T10 mein maximalen Strom durchlässt? (Und meine Schaltung 
noch funktioniert)  Der maximale Strom beträgt 300 mA ( 5 x 60 mA)
Auf eurer Seite zur Berechnung vom Basiswiderstand war ich schon.
Den hfe Wert von dem Transistor kann ich aus dem Datenblatt vom 
Transistor leider nicht genau rauslesen : 
http://www.elv-downloads.de/Assets/Produkte/1/184/18478/Downloads/18478_BC327_data.pdf 
Deshalb habe ich den mal mit meinem Messgerät gemessen, und der liegt 
bei 285. Wenn ich jetzt mal den Ib ausrechne: 300 mA / 285 = 1,05. 
Danach die Berechnung des Basiswiderstandes : 12V-0,7V / 0.0105 = 1076 
OHm. Demnach müßte der Basiswiderstand 1 kohm sein. jetzt ist es aber 
so, das in Reihe zum R8 noch der R9 ist. Somit müßte ja der Widerstand 
von R8 nur noch 180 Ohm sein. Liege ich da so richtig? Und würde die 
Schaltung so noch funktionieren?

Danke für Antworten
hm-electric

[Alter Hase (Gast)]

Um es kurz zu machen, die Schaltung ist etwas unglücklich:

a.) Der BC327 ist für 300 mA im Prinzip schon hart an der Grenze oder 
schon drüber. Man kann es machen, für kurze Pulse wenn es sein muss und 
billig sein soll. Aber im Prinzip sind Bipolare Transistoren im TO92 
dafür zu klein.

b.) Der BC327 hat bei 300 mA Kollektorstrom nur noch eine Verstärkung 
von etwa 65 bei Kollektor-Emitter-Spannung von 1 Volt.

c.) Für den Schaltbetrieb sollte man den Transistor in die Sättigung 
treiben, also Basisstrom etwa 20 mA bis 30 mA. Das wäre dann ein 
"einfacher" Basiswiderstand von z.B. 470 Ohm.

d.) Der Inverter um T1 ist unglücklich: Er verbrät einfach so knapp 0,2 
Watt für nichts.

Am besten wäre komplett umbauen. Wenn Du aber nichts da hast und schnell 
zu einem Ergebnis willst, ersetze R8 durch eine Drahtbrücke und für R9 
baust Du zwei 220 Ohm Widerstände in Reihe ein, weil Du vermutlich keine 
0,5 Watt Widerstände da hast.

[Hubert G. (hubertg)]

Bei 300mA hast du nur etwa 170 Verstärkung.
Da sollten 1k für R8 passen.
Vor den Leds sind hoffentlich noch Vorwiderstände, sonst kann es sein 
die Leds nur kurz leuchen.

[MaWin (Gast)]

> Bei 300mA hast du nur etwa 170 Verstärkung.
> Da sollten 1k für R8 passen.

Was ist denn das für ein Schwachsinn.

Er ist im Schaltbetrieb. Da nützt ihm die Analogverstärkung genau gar 
nichts, der Transistor könnte bei diesem Strom 0V oder 12V 
CE-Spannungtabfall haben.

Alter Hase  hat schon richtig gesagt, bei 300mA eher 30mA Basisstrom, 
wie es auch im Datenblatt unter UCEsat steht, also 470 Ohm. Dadurch 
sollte R9 nicht mehr 820 Ohm haben, sondern diese 470 Ohm und R8 0 Ohm. 
Macht 30mA durch T1 der dafür 3mA Basistrom sehen will. Also R5 ca. 4k7. 
Das erlaubt es auch, mit 5-10mA LED-Strom den Optokoppler zu schalten.

> Aber im Prinzip sind Bipolare Transistoren im TO92 dafür zu klein.

Na ja, BC368, ZTX1047 beweisen das Gegenteil.

Ob die Schaltung "wenn der Optokoppler leuchtet, ist die LED aus" 
überhaupt richtig ist, oder man T1 nicht einfach weglassen sollte, steht 
auf einem anderen Blatt.

[Hubert M. (hm-electric)]

@ Alter Hase:
a: Die 300 mA fließen nur ,wenn ich alle LEds auf volle Leistung 
schalte, was ich eher selten mache. (Ich denk aber über einen anderen 
Transistor nach, weiß aber noch nicht was ich nehmen soll)

c: Das mit der Sättigung, hab ich auf eurer Seite gelesen. Ich habe aber 
keine Erfahrungswerte, welchen hfe Wert ich nehmen soll, bei einem 
gemessenem hfe Wert von 285.

d: Ich weiß, dass der unnötig Strom verbrät, weiß aber nicht, wie ich 
das anders lösen sollte.

0,5 Watt Widerstände hab ich zwer nicht zur hand, aber einige 10 Watt 
Widerstände .

@Hubert G. Keine Angst, jede LED hat einen eigenen Vorwiderstand, die 
Schaltung funktioniert jetzt seit 8 Monaten ohne Probleme.

[Hubert M. (hm-electric)]

MaWin schrieb:
> Ob die Schaltung "wenn der Optokoppler leuchtet, ist die LED aus"
> überhaupt richtig ist, oder man T1 nicht einfach weglassen sollte, steht
> auf einem anderen Blatt.

Wenn die Led im Optokoppler leuchtet, darf T 10 nicht durchschalten, 
dass ist das Ziel.