Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik AVR -Transistor - 12 V Relais Verständnisfrage


von Thomas (Gast)


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Hallo zusammen,

ich versuche mich gerade an meinem ersten Projekt und muss einmal 
wissen, ob ich das alles richtig verstanden habe.

Ein Mega8 soll ein 12 Relais (Finder 40.52.9 12 V) schalten. Im 
Datenblatt habe ich als Spulen-Bemessungsleistung 0,65 W gefunden. Das 
bedeutet dann (I=P/U), dass eine Stromstärke von 54mA benötigt wird ?!

Der Mega liefert max 40mA. Also verstärke ich den Strom mit dem 
Transistor BC547B.

Die Stromverstärkung (H Fe) des BC547B liegt zwischen 200 und 450, 
allerdings bei einem Kollektorstrom von 2mA.

Voll "auf" und "zu" machen kann der BC547B nur in der Sättigung. Im 
Datenblatt finde ich unter V ce (sat) die Angaben Ic=10mA, Ib=0,5mA.
Leite ich davon dann am, dass die Stromverstärkung in der Sättigung 20 
ist ?

Wenn dem so ist, dann benötige ich einen Basisstrom von Ib=Ic/HFe/sat) 
--> 54mA/20 = 2,7mA ?

Mit R=U/I kann ich mir dann den Vorwiderstand ausrechen. R = 5V/2,7mA.

Allerdngs fällt an der Bais - Ermitter Strecke auch noch Spannung ab. 
Irgdendwo habe ich gelesen, dass wäre so um die 0,7 V. Wo drrnter finde 
ich denn diese Angabe im Datenblatt ?

Aber wenn es dann so ist, dann ist R=5V-0,7V / 2,8mA = 1,826 KOhm

Zum Abschluss noch eine Frage zur Verlustleistung. Im Datenblatt 
(PCollector power dissipation). Diese wird mit 0,5 W angegeben.

Als Formel zu Berechnung habe ich P = Ic*Uce gefunden. Das wäre in 
meinem Fall dann 54mA * 12 V = 648mW. Das wäre dann aber doch viel zu 
hoch, oder ? Das verstehe ich noch nicht so recht.

Sind meine Ausführungen hier soweit OK oder alles grober Unsinn ?
Vielen Dank im Voraus

von Kevin H. (izzeman)


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Uce sind bei Sättigung keine 12V, wird bei 0,x V liegen ->Datenblatt

von Thomas (Gast)


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Wonach muss ich da suchen ?

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Machs nicht zu kompliziert.
Nimm 1k als Basiswiderstand, macht rund 5mA Basisstrom, das reicht in 
jedem Fall zur satten Übersteuerung. Musst du mit jedem mA geizen, kann 
man es genauer machen und sogar den Transistortyp und dessen 
Stromverstärkung einbeziehen.

von Thomas (Gast)


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Ja verstehe ich schon, ich möchte allerdings erst einmal den 
theoretisch/mathematischen Vorgang verstehen lernen. Aber danke

von Kevin H. (izzeman)


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http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/fairchild/BC547B.pdf
Seite 2
Figure 4

Aber selbst bei utopischem Uce 1v gibt das bei 50mA nur 50mW 
Verlustleistung

Freilaufdiode hast ja drin oder?

von Thomas (Gast)


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@Kevin : Die Figur habe ich mir auch schon mal angesehen. Ich verstehe 
sie aber leider nich. Was lese ich denn denn da ab ?

Ja, die Freilaufdiode ist habe ich im Blick. Allerdings noch nicht näher 
durchdacht. Das kommt im nächsten Schritt.
Danke

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Du verwechselst offenbar Lastleistung und Verlustleistung im Schalter.

von Thomas (Gast)


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H.Joachim Seifert schrieb:
> Du verwechselst offenbar Lastleistung und Verlustleistung im
> Schalter.

Ich möchte nur wissen, wie ich errechnen kann, ob ich die maximale 
Verlustleistung an Wärme (also 0,5W) einhalte.

von Kevin H. (izzeman)


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Unten liest du dein Ic ab also 55mA,
gehst hoch bis sich die Vce(sat)-linie
damit schneidet und kannst dann links
deine Sättigungsspannung ablesen.

Was liesst du da ab?

Der Ic[A] in Ampere soll wohl [mA] sein, ist wohl ein Tippfehler.

von Thomas (Gast)


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Kevin H. schrieb:
> Unten liest du dein Ic ab also 55mA,
> gehst hoch bis sich die Vce(sat)-linie
> damit schneidet und kannst dann links
> deine Sättigungsspannung ablesen.
>
> Was liesst du da ab?
>
> Der Ic[A] in Ampere soll wohl [mA] sein, ist wohl ein Tippfehler.

OK. Ich lese dann eine Sättigungsspannung von ca. 100 mV.
Dann errechnet sich also P = Ic*Uce = 54mA * 0,1V = 5,4mW

von Kevin H. (izzeman)


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Ja, das gilt aber nur wie im Diagram angegeben bei IC = 10xIb

Also würde das bei einem Basisstrom von 5,5mA gelten.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Sag ich doch :-)

von Thomas (Gast)


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Kevin H. schrieb:
> Ja, das gilt aber nur wie im Diagram angegeben bei IC = 10xIb
>
> Also würde das bei einem Basisstrom von 5,5mA gelten.

Alles klar. Wahrscheinlich ist es aber nicht einfavch möglich, das auch 
für meinen Basisstrom von 2,7mA umzurechnen. Also etwa durch 2 zu 
teilen. Es zeigt mir nur, dass ich in meiner Schaltung weit weit unter 
dem P tot liege und mir keine Sorgen machen muss?

von Kevin H. (izzeman)


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Dein Ptot liegt so weit oberhalb das sich sogar der Basisstrom mit 5,5mA 
bei ~0,7V sich mit 3,9mW bemerkbar macht...

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Ja.
Der schlimmste Fall wäre: 6V am Relais, 6V am Transistor. Das würde dann 
bei einem Relaiswiderstand von 220R 160mW Verlustleistung am Transistor 
bedeuten.
Die Schaltung funktioniert schon nicht mehr, der Transistor ist immer 
noch nicht gefährdet :-)

von Thomas (Gast)


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Ach klasse, dann habe ich echt mal was verstanden :-)
Nun noch mal zur Frage :

++Allerdngs fällt an der Bais - Ermitter Strecke auch noch Spannung ab.
++Irgdendwo habe ich gelesen, dass wäre so um die 0,7 V. Wo drrnter 
finde
++ich denn diese Angabe im Datenblatt ?

von Kevin H. (izzeman)


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V BE (sat)
V BE (ON)

auf der ersten Seite des DB.

Und Figure 2 auf Seite 2

von Thomas (Gast)


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Alles klar. Vielen Dank für die schnelle und späte Hilfe !
:-)
Angenehme Nachtruhe

von Thomas (Gast)


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jetzt kümmere ich mich um die Freilaufdiod :-)

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