Transistortreiber für LED's berechnen

[Tim L. (lighttec)]

Hallo,

bisher hab ich hier immer nur mitgelesen, aber jetzt muss ich doch mal 
was fragen. Wahrscheinlich ist das ganze Grundlagenkram, aber ich steh 
irgendwie auf dem Schlauch.

Folgendes: Ich steuere mit einem Mikrocontroller mehrere IR-Sendedioden 
mittels PWM und da der uC nicht so wahnsinnig viel Strom aushält wollte 
ich einen Transistor als "Signalverstärker" (ist das überhaupt das 
richtige Wort?) dahinterklemmen.
Mein Problem ist jetzt die Berechnung des Basiswiderstandes von dem 
Transistor (PN 2222A).
Zudem habe ich ja keine Gleichspannung, sondern ein Rechtecksignal an 
dem Ausgang des Mikrocontrollers (PWM, 38khz).
Ich habe bisher wie folgt gerechnet:

$$(1) Ieff = Imax * t_h * f$$

wobei Imax der maximale Strom ist, wenn das Signal gerade High ist,
t_h, die dauer, die das Signal in einer Periode auf HIGH ist und
f, die Frequenz des Signals ist.

Kann ich jetzt den erforderlichen Basisstrom wie im Gleichstromfall 
ausrechnen? Also

$$Ib = Ic / hFE$$

?
Für Ic würde ich dann 100mA (mein gewünschter Ausgangsstrom) und für hFE 
50 (siehe Datenblatt) einsetzen und dann Ib als Ieff in Gleichung 1 
einsetzen und dann Imax berechnen.
Kann ich das so machen? Oder denke ich gerade in eine komplett falsche 
Richtung?

Gruß Tim

[Hubert G. (hubertg)]

Wie sieht es aus wenn deine PWM einmal 100% ist?

[MaWin (Gast)]

Tim L. schrieb:
> Kann ich jetzt den erforderlichen Basisstrom wie im Gleichstromfall
> ausrechnen? Also ?

Nein, hFE ist der Verstärkungsfaktor im verhungernden Analogbetrieb in 
dem der Transistor nie voll durchgesteuert ist sondern die Hälfte der 
Versirgungsspannung an ihm abfällt.

Im Schaltbetrieb nimmt man IB=IC/10 aus dem Diagramm UCEsat.
Figure 11 im OnSemi Datenblatt. Datenblätter von Schrotthändlern wie NXP 
und Fairchild haben manchmal keine solchen Angaben, denn die verkaufen 
als 2222 irgendwas was bei der restlichen Produktion Ausschuss war.

[MaWin (Gast)]

Achso, und due Frequnz und Einschaltzeit lässt du bei der Berechnung 
weg, tu als ob er immer eingeschaltet wäre.

[Tim L. (lighttec)]

Dankeschön, genau so eine Antwort hab ich gebraucht!

Gruß
Tim

[Harald W. (wilhelms)]

MaWin schrieb:

> Im Schaltbetrieb nimmt man IB=IC/10 aus dem Diagramm UCEsat.

Naja "10" nimmt man bei hohen Strömen im Amperebereich. Unter 1A
kann man meist auch mit "30" rechnen.
Gruss
Harald

[Michael_ (Gast)]

Tim L. schrieb:
> Für Ic würde ich dann 100mA (mein gewünschter Ausgangsstrom) und für hFE
> 50 (siehe Datenblatt) einsetzen und dann Ib als Ieff in Gleichung 1
> einsetzen und dann Imax berechnen.

Mit deinen 100mA kommst du nicht weit.
IR-Dioden werden mit etwa 0,5-1A Impulsstrom betrieben.
Deshalb auch der 2222.
Warum schaust du dir nicht mal paar alte FB von innen an.
Oft werden da PNP genommen. Da ist teilweise gar kein Basiswiderstand 
vorhanden.

[Harald W. (wilhelms)]

Michael_ schrieb:

> Oft werden da PNP genommen. Da ist teilweise gar kein Basiswiderstand
> vorhanden.

Falls da die Kollektorschaltung verwendet wird, istder ja auch nicht
notwendig.

[Tim L. (lighttec)]

Also ich komm mit 5mA an den Dioden knapp 2 Meter weit, was für meine 
Zwecke mehr als ausreichend ist.
Allerdings muss ich knapp 168 Dioden (also ungefähr 840mA) steuern, 
deshalb auch der Transistor um den Ausgang des Mikrocontrollers zu 
entlasten.

[Hubert G. (hubertg)]

Mit einem PN2222A wirst du dann aber nicht auskommen.