Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transistor als Schalter


von Christof Schützenhöfer (Gast)


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Hallo liebe Leute,

Ich habe für ein Projekt eine Transistorschaltung erstellt damit ich ein 
PWM Signal an die Last schicken kann(heizfolien).

Dieses Signal soll weiter noch verstärkt werden bis zu 10A.

NPN: BD911
PNP: BD810

Es sind beide Leistungstransistoren.

Nun weiß ich nicht ob ich es richtig gemacht habe, könnte jemand mal nen 
Blick drüber werfen und mir sagen ob was falsch ist?

Ist die Schaltung auch richtig? Habe sie vom Internet genommen und 
nachgebaut, bist auf die Widerstandswerte.

Oben im Bild ist die Schaltung mit Beschriftung!

Danke für die Hilfe!

: Verschoben durch Admin
von berlia (Gast)


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R2 kann entfallen.

Dort wo 12 Volt steht müssen 1000000 Volt angelegt werden damit durch 
den 100K Widerstand tatsächlich 10 Amp. fliessen.
Q2 muß eine dem entsprechende Spannungsfestigkeit besitzen.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Christof Schützenhöfer schrieb:
> Ist die Schaltung auch richtig?

Nein. R2 gehört zwischen Kollektor von Q1 und Basis von Q2. R4 ist 
vermutlich die Last. Wenn er zusätzlich gemeint ist, dann ist er 
überflüssig.

Die Werte habe ich allerdings nicht durchgerechnet.

Gruß Dietrich

von Christof Schützenhöfer (Gast)


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R4 soll lediglich die Last simulieren.

Vielen dank für die schnellen Antworten!

von Hubert G. (hubertg)


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Das Datenblatt der Transistoren hast du dir aber nicht angeschaut.
Mit dem Basiswiderstand von 2500 Ohm an Q1 kommst du nur auf 1,4mA 
Basisstrom.
Bei einer Verstärkung von 40 kommst du damit auf 56mA Kollektorstrom.
Dein Q2 hat bei 10A nur mehr eine Verstärkung von 15.
Bei 10A setzt du etwa 8W an Wärme um.
Deine Schaltung solltest du noch mal überdenken. Eventuell als 
Leistungsschalter einen FET in Betracht ziehen.

von Christof Schützenhöfer (Gast)


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Für Transistor BD911 (NPN) Q1

Laut diesem Diagramm erhalte ich einen Ic von 500mA bei einer 
Verstärkung von ~200.

Es steht das die Verstärkung von 40 bis 250 geht.

Jetzt bin ich ein bisschen verwirrt, liege ich jetzt mit meiner 
Berechnung falsch?

Denn ich bin nur von diesem Diagramm ausgegangen.

von Hubert G. (hubertg)


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Die 500mA fließen über deinen 10 Ohm Widerstand, woher nimmst du die 1A 
für den Basisstrom des Q2?
Die Diagramme sind sehr optimistisch ausgelegt. Eine Verstärkung von 100 
ist schon sehr gut.

von HildeK (Gast)


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Christof Schützenhöfer schrieb:
> Nun weiß ich nicht ob ich es richtig gemacht habe,

Hast du falsch gemacht :-), außer du willst folgendes haben:
- wenn Q1 eingeschaltet wird, gehen Q1 und/oder Q2 kaputt.
- ein paar andere Dinge wurden schon genannt.

Ich nehme mal an, R4 ist deine Last (keine 100k!).
Wenn du wirklich eine große Last schalten willst, dann nimm für Q2 einen 
pMOSFET. Dann kann Q1 ein winziger Standardtransistor sein. R2 entfällt 
dann. R3 würde ich dann kleiner wählen - Größenordnung 500Ω.

Falls die PWM relativ langsam läuft (für Heizanwendungen sind 10Hz schon 
viel), dann geht das prima, sonst suche mal im Forum nach 
MOSFET-Treiber.

Christof Schützenhöfer schrieb:
> Laut diesem Diagramm erhalte ich einen Ic von 500mA bei einer
> Verstärkung von ~200.

Ja, aber dann hast du noch 4V UCE - das steht unter dem Diagramm. Macht 
bei 500mA 2W Verlustleistung und eigentlich steht doch in deiner 
Zeichnung irgendwas mit 10A! Da ist hfe weit kleiner und du musst alles 
tun, um UCE so klein wie möglich zu bekommen - sprich viel Strom in die 
Basis.
Das alles ist mit einem Mosfet deutlich entspannter.

von Max M. (jens2001)


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Der Emitter von Q2 liegt auf +12V, die Basis irgendwo zwischen 0V u. 
+5V.
Rechne doch mal kurz den Basisstrom aus.

von Ratgeber (Gast)


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Max Mustermann schrieb:
> Der Emitter von Q2 liegt auf +12V, die Basis irgendwo zwischen 0V u.
> +5V.
> Rechne doch mal kurz den Basisstrom aus.

Wie soll er den ausrechnen, wenn kein begrenzender Widerstand dazwischen 
liegt?

Was sollen solche irreführenden Antworten? Hätte es nicht gereicht,
zu schreiben, daß auf die Weise sowohl Q1 als auch Q2 kaputtgehen, wenn
Q1 angesteuert wird?

von Max M. (jens2001)


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Ratgeber schrieb:
> Max Mustermann schrieb:
>> Der Emitter von Q2 liegt auf +12V, die Basis irgendwo zwischen 0V u.
>> +5V.
>> Rechne doch mal kurz den Basisstrom aus.
>
> Wie soll er den ausrechnen, wenn kein begrenzender Widerstand dazwischen
> liegt?
>
> Was sollen solche irreführenden Antworten? Hätte es nicht gereicht,
> zu schreiben, daß auf die Weise sowohl Q1 als auch Q2 kaputtgehen, wenn
> Q1 angesteuert wird?

Da ist nichts "irreführend"!
Ich wollte dem TO die Chance geben die Schaltung noch mal kritisch zu 
überdenken.
Ich hätte auch schreiben können "Deine ganze Schaltung ist für den 
Arsch!"

von Chlorhähnchen (Gast)


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Warum nimmst du keinen FET?

von HildeK (Gast)


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HildeK schrieb:
> Hast du falsch gemacht :-), außer du willst folgendes haben:
> - wenn Q1 eingeschaltet wird, gehen Q1 und/oder Q2 kaputt.
> - ein paar andere Dinge wurden schon genannt.

- Q2 wird nie ausgeschaltet, weil B über 10Ω an 5V hängt. Das ist immer 
noch deutlich weniger, als Q2 zum Sperren benötigt.
Wahrscheinlich tötet die Kombination sogar den Rest der Schaltung, der 
mit 5V versorgt wird - weil über Q2-BE und R2 die 5V-Versorgung auf rund 
11V hochgezogen wird. Ausnahme: du hast einen synchronen 
5V-Schaltregler, der auch Strom aufnehmen kann.

von Amateur (Gast)


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U.v.a.

Du mutest dem BD911 ein wenig zu viel zu.

Lt. Datenblatt hat der eine Stromverstärkung von 40 ... 250.
Bei 2 mA Basisstrom 500 mA am Kollektor zu erwarten ist mehr als 
sportlich

Aber wie gesagt: Zu viele Fehler.

von Max M. (jens2001)


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Chlorhähnchen schrieb:
> Warum nimmst du keinen FET?

Ein FET wird die Schaltung auch nicht retten.

von Christof Schützenhöfer (Gast)


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Ich will diese schaltung vergessen und es mit einem NMOS probieren. Dazu 
stecke ich die Last an Drain und bei Source GND. Sobald der MOSFET 
leitet gelangt die Last an GND und kann somit bei meinem 
beispiel(Heizfolien) heizen.

Ist das richtig, oder habe ich schon wieder etwas falsch verstanden?

Also es wird jetzt nur 1 MOSFET benötigt

von Chlorhähnchen (Gast)


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Christof Schützenhöfer schrieb:
> Also es wird jetzt nur 1 MOSFET benötigt

Ein Logic-Level FET. Spendier ihm noch einen Gate "Vorwiderstand" 
damit dein PWM Signal nicht so stark belastet wird. Der Widerstand 
sollte eher klein sein.
Außerdem solltest du Maßnahmen treffen um den FET auschließlich im 
Schaltbetrieb zu betreiben. Viele FETs mögen es überhaupt nicht nur ein 
bischen aufgemacht zu werden und bei entsprechender Last quittieren sie 
den Dienst. Eine Möglichkeit wäre ein zweiter Widerstand vom Gate nach 
GND, dieser aber deutlich größer.

von Christof Schützenhöfer (Gast)


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Das habe ich auch vorgehabt :-)

Nun habe ich erneut ein problem, ich benötige bestimmt eine größere 
Gatespannung als 5V um einen Strom von 10A zu bekommen. Ich muss vorher 
irgendwie 12V schalten, habe aber keine Idee wie ich das machen soll, 
denn wenn ich einen transistor nehme wird das Signal invertiert und das 
brauche ich nicht.

von Hubert G. (hubertg)


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Mit einem IRLZ34 brauchst du keine höhere Gatespannung. Die PWM-Frequenz 
sollte nicht zu hoch sein, macht bei einer Heizfolie aber ohnehin keinen 
Sinn.
Ansonst siehe hier:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber

von HildeK (Gast)


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Christof Schützenhöfer schrieb:
> Ist das richtig, oder habe ich schon wieder etwas falsch verstanden?
>
> Also es wird jetzt nur 1 MOSFET benötigt

Richtig.
So etwa: http://pinball.pixelmagic.nl/IRLZ34-2.jpg

Da mich die Spannung von 12V immer auch an den Einsatz in einem Fahrzeug 
erinnern: Dort ist es oft sinnvoller, einen Smart Switch zu verwenden - 
z.B. den Infineon BTS443. Das hat den Vorteil, dass das System 
kurzschlussfest wird.

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