LED dimmen mit PWM welcher Transistor

Gast #4279071
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Hallo zusammen

Ich möchte 24V LED Strips dimmen mit einer PWM Klemme (750-511) von 
WAGO.
kann mir jemand sagen welcher Transistor ich verwenden kann um die 
Leistung ca.10A zu schalten?

ich möchte möglichst eine einfache Schaltung da ich am schluss über 30 
Strips separat dimmen möchte.
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Gast #4281204
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Spannungsteiler haben einen gewissen Innenwiderstand, während MOSFET 
Transistoren eine relativ hohe Gate-Kapazität haben. Zusammen bildet das 
einen Tiefpass, der bewirkt, dass die MOSFETS nur allmälich ein und aus 
schalten, also nicht richtig digital. In den Zeiphasen, wo sie nur halb 
durchschalten, werden sie heiß.
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24V PWM 
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   o
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   |
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  |~|
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  | | 1k Ohm
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  |_|
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   +--------------||-----+
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   |                     |
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   |                     |
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  |~|                    |
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  | | 1k Ohm             |
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  |_|                    |
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   |                     |
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   |                     |
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  GND                   GND

Deswegen machst du zwischen Spannungsteiler und MOSFET einen Treiber, 
der freilich nich zu viel Spannung abgeben darf. Mit 12V bist du auf der 
sicheren Seite. Als Treiber eignet sich ein CMOS Gatter (z.B. CD4010) 
pro MOSFET.
#4281733
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Mathias schrieb:
> kann mir jemand sagen welcher Transistor ich verwenden kann um die
> Leistung ca.10A zu schalten?

Vielleicht das "uralte Arbeitstier" 2N3055?
Macht bis zu 60 V und 15 A locker "mit".
Mag sein, daß er mehr Wärmeverluste hat, als z.B. andere Transistoren, 
die recht gerne in PWM-Schaltungen verwendet werden.
Dafür ist er aber relativ unempfindlich und zuverlässig.
(Da muß schon viel daherkommen, bevor ein 2N3055 "abraucht". ;))
#4281735
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elecktricker schrieb:
> Warum nicht einen Transistor + Kondensator als Treiber? Mit
> Spannungsteiler davor? Dank Kondensator lädt das sehr flott um und ist
> billiger und vielleicht sogar vorrätig.

Wie soll das funktionieren?

L. H. schrieb:
> Vielleicht das "uralte Arbeitstier" 2N3055?
> Macht bis zu 60 V und 15 A locker "mit".

Und die PWM-Klemme gibt nur 0,1 Amp her als Steuerstrom...

Laut Datenblatt ist die PWM-Frequenz 250 Hz mit Ausgangsspannung
24Volt angegeben. Das bedingt einen Spannungsteiler für UGS ca. 10 Volt.
Gast #4281794
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Leute denkt erst mal nach ehe ihr hier Zeugs empfehlt, das abraucht:

Timmo H. schrieb:
> Logic Level mosfet., oder willst du allen ernstes die Verluste am
> Transistor haben?

Ein logic Level Mosfet mag es gar nicht 24V am Gate zu bekommen. Und 
warum sollen nicht Logic Level irgendein Problem haben wenn die Gate 
Spannung eher sogar zu hoch ist.

Mani W. schrieb:
> Blödsinn!
> IRF 540
> VDS 100V,

Selber Blödsinn, es ging in erster Linie um die Gate Spannung Ugs.
Gast #4281797
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elecktricker schrieb:
> Warum nicht einen Transistor + Kondensator als Treiber? Mit
> Spannungsteiler davor? Dank Kondensator lädt das sehr flott um und ist
> billiger und vielleicht sogar vorrätig.

Der Kondensator bewirkt eine noch niedrigere Grenzfrequenz des RC 
Glieds.
Die sinnvollste Lösung ist ein Gate Treiber oder:

Stefan U. schrieb:
> Du kannst die 24V PWM mit einem Spannungsteiler herabsetzen. Dahinter
> kommen dann CMOS Treiber (CD4010) und die steuern dann deine MOSFET's
> an.
Gast #4281962
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Spannungsteiler lädt Kondensator auf max. xV (max. zulässige 
Mosfet-Gatespannung) auf. Strombegrenzung erfolgt durch die Widerstände 
des Spannungsteilers. Als Versorgung wird das PWM-Signal genutzt. Vom 
Kondensator aus gibt ein Transistor mit Basis + Vorwiderstand an der 
PWM-Klemme einen Bruchteil der Ladung des Kondensators (die aber 
entsprechend schnell umgeladen werden kann weil es sich eben um einen 
Kondensator handelt!) auf das Gate des Mosfets. Der Witz dabei ist, dass 
der Spannungsteiler mehr Strom in den Kondensator schaufelt als der 
Mosfet durch das paar Mal umschalten verbraucht. Deshalb wird sich die 
Spannung im Kondensator immer mehr der max. Gatespannung annähern und 
der Umschaltvorgang sehr zügig ablaufen.
Das mag vielleicht in den ersten Millisekunden noch nicht gehen wenn der 
Kondensator noch nicht genug Spannung geladen hat, danach geht das.
Gast #4282304
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Der Ansatz, einen bipolaren transistor zu verwenden, ist gar nicht 
schlecht. Er hat eine deutlich geringere Kapazität an seinem Eingang, 
als ein MOSFET.

Die Signalquelle kann offensichtlich größere Ströme liefern.

Ich würde mir einfach irgendeinen NPN Transistor raus suchen, der die 
10A locker verträgt und sich gut an einen kleinen Kühlkörper schreuben 
lässt.

Spannunsgteiler entfällt, man braucht nur ein simplen Vorwiderstand, so 
dass bei 24V - 0,7V genügend Strom in die Basis fließt, je nach 
Verstärkungsfaktor des Transistors.
#4282355
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@Stefan Us (stefanus)

>Der Ansatz, einen bipolaren transistor zu verwenden, ist gar nicht
>schlecht.

Und oB!

> Er hat eine deutlich geringere Kapazität an seinem Eingang,
>als ein MOSFET.

Mag sein, ist aber nebensächlich. MOSFET-Treiber sind erfunden und 
kosten nicht viel Geld.

>Ich würde mir einfach irgendeinen NPN Transistor raus suchen, der die
>10A locker verträgt und sich gut an einen kleinen Kühlkörper schreuben
>lässt.

Bei 10A nimmt man heutzutage einen MOSFET! Irgendwas mit 10-30mOhm, 
IRLZ34N hat 35mOhm bei U_GS=10V, macht bei

P = I^2 * R = 10A ^2 * 35mOhm = 3,5W

Ein kleiner Kühlkörper schafft die locker weg.

Ein Bipolartransistor ala 2N3055 schafft zwar 10A, hätte dann aber gern 
um die 300-500mA Basisstrom. Die CE-Spannung bei IC=10A und Ib=3.3A (ja, 
drei komma drei Ampere!) liegt bei ca. 3V, er würde also 33W verheizen!
Gast #4282523
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>> Der Ansatz, einen bipolaren transistor zu verwenden, ist gar
>> nicht schlecht.

> Und oB!

Ich bin jetzt nicht ganz sicher, welche Daten dieser uralte kaum noch 
kaufbare 2N3055 hat.

Aber alle mir bekannten Transistoren haben eine C-E Verlustspannung von 
weniger als 0,7 Volt. Typisch 0,1 bis 0,5 Volt.

0,5V x 10A = 5 Watt

Zum Vergleich ein gewöhnlicher MOSFET:

10A x 10A x 0,1 Ohm = 10 Watt

Mag sein, dass es bessere MOSFETS gibt - es gibt aber auch bessere 
Bipolare Transistoren.

Offensichtlich fehlt es Dir an Praxis-Erfahrung!
#4282530
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@ Stefan Us (stefanus)

>Ich bin jetzt nicht ganz sicher, welche Daten dieser uralte kaum noch
>kaufbare 2N3055 hat.

Dann lies das Datenblatt!

>Aber alle mir bekannten Transistoren haben eine C-E Verlustspannung von
>weniger als 0,7 Volt. Typisch 0,1 bis 0,5 Volt.

>0,5V x 10A = 5 Watt

Schrieb ich bereits!

>Zum Vergleich ein gewöhnlicher MOSFET:

>10A x 10A x 0,1 Ohm = 10 Watt

SCHWÄTZER! Dein 0,1 Ohm MOSFET ist wohl auch tausend Jahre alt?

>Offensichtlich fehlt es Dir an Praxis-Erfahrung!

DU musst es wissen!
Gast #4282537
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Zugegeben, man hat lange Zeit über den 2N3055 als Arbeitspferd der 
Elektronik bezeichnet, aber in der heutigen Zeit ist das wohl nicht mehr 
der Fall. Die Uce ist nicht das Gelbe von Ei und eine Stromverstärkung 
von 10 bis 15 wohl auch nicht.

Darüber hinaus war doch von PWM und nicht von analoger Regelung die 
Rede.
Also ein echtes Heimspiel für FETs.
Gast #4282552
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Ich habe gerade mal nach einen Passenden Transistor für diese Schaltung 
gesucht:
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                     +24V
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                       o 
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                      |~|                      
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                      | | Last
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                      |_| (mehrere 24V LED Ketten parallel geschaltet)
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                       |
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                       |
10
                     |/
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14V PWM o----[===]---|
12
                     |\>
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                       |
14
                       |
15
                      GND

Nun muss ich Falk wohl doch Recht geben, dass diese Bipolaren 
Transistoren eine hohe C-E Spannung bei 10A haben. Alle, die ich mit mir 
in den letzten 10 Minuten angeschaut habe, haben mehr als 2 Volt (ich 
wollte eigentlich einen mit weniger als 1V heraus suchen).

>> Offensichtlich fehlt es Dir an Praxis-Erfahrung!
> DU musst es wissen!

Tschuldigung, ist mir raus gerutscht. Das war unangebracht.
#4282632
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Siehe Anhang. Ein MOSFET-Treiber für Arme, dann klappts auch mit der 
PWM. Den dicken Elko braucht man, um die Pulsströme halbwegs vom 
Netzteil fernzuhalten, sonst hast du ein nettes Geräusch dort drauf. 
GGf. braucht man noch ein dicke 10A Drossel im Bereich 100-1000uH für 
die +24V zum Netzteil. ALs MOSFET eignet sich fast jeder, der weniger 
als 50mOhm R_DS_ON hat.
Angehängte Dateien:
Gast #4289288
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Genau nur leider ist das Signal auf dem Kopf oben ist 0 unten ist 1

beim Einschalten ist das Signal ja ein bisschen "rund"
ist das sehr schlimm wegen der Erwärmung wenn ich 10A bei 24V Leistung 
anschliesse?

Danke :-)
ist wahrscheinlich ein graus für einen Elektroniker so was anzuschauen 
:-D

Mache mir jetzt ein Richtiges Layout damit ich dies in einem Schrank 
verbauen kann.
#4289485
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@Mathias (Gast)

>Genau nur leider ist das Signal auf dem Kopf oben ist 0 unten ist 1

Logisch, weil der MOSFET invertiert.

>beim Einschalten ist das Signal ja ein bisschen "rund"

Nein, das täuscht.

>ist das sehr schlimm wegen der Erwärmung wenn ich 10A bei 24V Leistung
>anschliesse?

Hier nicht, denn das Signal springt ja sehr schnell auf ca. 50%, erst 
dann kommt die Bananenkurve.  Das sind Leckströme der LEDs, welche die 
LED-Kapazität entladen. Der Strom wird sofort abgeschaltet und nur das 
ist wichtig. Wenn du die Kurve schön machen willst, klemm einen 4k7 
Widerstand zwischen Drain und +24V, der entlädt die parasitären 
Kapazitäten.

>Danke :-)
>ist wahrscheinlich ein graus für einen Elektroniker so was anzuschauen
>:-D

Nö, eher lustig und angenehm. Schlimm sind ganz andere Sachen.

>Mache mir jetzt ein Richtiges Layout damit ich dies in einem Schrank
>verbauen kann.

Wozu? Für die einfache Schaltung reicht ein kleines Stück Lochraster. 
Richtiges McGyver Fans bauen das sogar fliegend auf, nur an den 
MOSFET-Pins.

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