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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED Treiber mit Sound Detektor Modul


Autor: A. K. (a_k)
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Hallo,

ich möchte eine Trommel per Impuls leuchten lassen. Das ganze soll recht 
hell leuchten, deshalb habe ich eine stärkere LED. Zur Erkennung des 
Tons nehme ich eine Sound Platine, die es als fertiges Modul gibt, 
basieren auf dem Chip: LM393, (siehe Bild). Die Ausgangsspannung ist 5V 
- bei einem Ton, so wie ich es erkennen kann geht die Spannung auf ~4.6V 
runter (vielleicht auch weniger, ich habe leider nur ein Multimeter). 
Das Signal ist also leider invertiert.

Als Schaltung habe ich jetzt das Setup so wie im Schaltplan getestet. Am 
Anfang habe ich einen 5V Festspannungsregler L7805CV, weil die Platine 
5V braucht, die 12V LED hat relativ viel Leistung (siehe Bild). Deshalb 
verwende ich einen MOS FET IRFZ44N als Treiber.

Mein Problem nun: Die Schaltung schaltet nicht wie ich es mir erhofft 
habe. Aktuell schaltet der MOS FET am Ende immer durch, die LED leuchtet 
immer.

Meine Frage als Hobby Elektroniker: Habe ich grundsätzlich Denkfehler in 
der Schaltung? Die Transistoren BC547 und BC557 vor dem MOS FET sollten 
eigentlich (so mein Plan) das Signal invertieren.

Wenn ich grundsätzlich keinen groben Fehler drin habe: An welchen Teilen 
kann/ sollte ich etwas sinnvoll modifizieren zum Testen?

In jedem Fall schon mal vielen herzlichen Dank für Input.

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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100k ist als Basiswiderstand für den BC547 sehr hoch, nimm mal 3,3k - 
10k. Von der Basis des BC547 noch einen weiteren 10k nach Masse.
Wenn die Jungs den Opencollector Ausgang des LM393 direkt auf den 
Ausgang ohne Pullup legen, fehlt da noch ein Pullup gegen 5V, wofür z.B. 
1k - 3,3k geeignet wären.
Der Kollektor des BC547 über z.B. 4,7k auf +12V (nicht auf die 5V). Der 
Kollektor BC547 über 2,2k - 4,7k auf die Basis des BC557. Emitter des 
BC557  auf 12V und den Kollektor über z.B. 47 - 220 Ohm aufs Gate des 
MOSFet. Vom Kollektor noch einen 1k - 2,2k gegen Masse.
Der IRFZ44 verträgt bis zu 20V zwischen Gate und Source, so das 12V da 
gar kein Problem darstellen und ihn sauber durchsteuern.

A. K. schrieb:
> Meine Frage als Hobby Elektroniker: Habe ich grundsätzlich Denkfehler in
> der Schaltung? Die Transistoren BC547 und BC557 vor dem MOS FET sollten
> eigentlich (so mein Plan) das Signal invertieren.

Das tun sie allerdings nicht. Wenn BC547 sperrt, dann sperrt auch BC557 
und das Gate geht auf null Volt. Am besten wäre es, nur den BC547 zu 
benutzen. Emitter auf Masse, Ansteuerung an der Basis wie oben. Am 
Kollektor einen 1k - 2,2k gegen +12V und das Gate auch an den Kollektor, 
am besten über den o.a. Gatevorwiderstand.

: Bearbeitet durch User
Autor: A. K. (a_k)
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Vielen Dank für das Feedback und sorry für die späte Meldung, aber 
Urlaub und Arbeit hatten kein Zeitfenster für das Projekt gelassen. Ich 
habe das geschriebene wie in meiner Zeichnung interpretiert und 
umgesetzt.

Das Verhalten von der Schaltung ist leider nicht brauchbar. Ich hatte 
den MOSFET zuerst nicht verbunden, dann Strom dran. Die OUT LED von der 
Platine flimmerte rot, das wurde bei Sound stärker. Nachdem ich den 
MOSFET verbunden hatte brannte die starke LED hinter dem MOSFET 
dauerhaft, auch wenn ich die Verbindung zum Eingang des MOSFET wieder 
unterbrochen habe oder danach wieder verbunden habe. Ich denke der 
Transistor ist durchgebrannt. Nach dem Austausch wieder das gleiche 
verhalten,

Sehr frustrierend. Ideen sehr willkommen.

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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A. K. schrieb:
> Nach dem Austausch wieder das gleiche
> verhalten,

Wenn du die Schaltung so aufgebaut hast wie in der Zeichnung, gibt es 
dafür keinen Grund. Du kannst das aber testen, indem du den OUT des 
Modules erstmal abklemmst und wechselweise auf 0 und 5V legst. Wenn auf 
5V, sollte die LED ausgehen und bei 0V an sein, ohne das irgendwo etwas 
warm wird.
Das setzt voraus, das der MOSFet aber wirklich den Strom verträgt, den 
die LED Kette zieht.
Wenn das spielt, ist das Modul der nächste Verdächtige. Da muss man 
natürlich wissen, was die Jungs da wirklich ausgeben.

Autor: eric (Gast)
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A. K. schrieb:
> Sound Platine, die es als fertiges Modul gibt,
> basieren auf dem Chip: LM393,

Wenn ich mich recht erinnere,
hat der LM393 als Ausgang einen OPen Collector,
kann also als Signal nur nach Minus durchschalten.

Deine Schaltung taugt nichts.

1. Ich kann mir nicht vorstellen, dass das Sound-Modul nur mit 5V und 
nicht auch mit 12V läuft. Das ist doch Feld-Wald- und Wiesen-Elektronik.
Wenn das Ding bei 12V schon kaputt geht, ist es Mist.
Darum würde ich als Betriebsspannung nur 12V nehmen.

2. Schmeiss den BC547 raus und schalte den Komparator direkt an den 10k 
Widerstand zur Basis des BC557 und einen zweiten 10k zum Emitter des 
BC557.

3. Der dritte 10k liegt am Gate des Mosfets.

Die Schaltung ist zu einfach, um nicht zu funktionieren.

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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eric schrieb:
> hat der LM393 als Ausgang einen OPen Collector,
> kann also als Signal nur nach Minus durchschalten.

Siehe den aktualisierten Plan:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/270393/schaltplan4.jpg

R1 ist der Pullup - wenn also der LM393 einen inaktiven Ausgang hat, 
dann sollte der BC547 leiten.
Da liegt der Fehler nicht. Ich denke mal eher, das die LEDs zu viel 
Strom ziehen, so das die Versorgung zusammenbricht.
Kann man aber, wie o.a. mal testen mit statischen 5 und 0V auf dem 
Eingang der Treiberschaltung.

Autor: A. K. (a_k)
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Es funktioniert!

Ich hatte noch einen Fehler bei der Verdrahtung. Einwandfrei. Vielen 
herzlichen Dank!

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