Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ich verstehe die Werte nicht (Transistor und 10W led)


von lichtlein (Gast)


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Hallo,

ich möchte mit Arduino UNO 10W Led Licht schalten und zwar mit einem 
TIP41C Transistor, weil ich Moment nur den bei mir rumliegen habe.

https://www.fairchildsemi.com/datasheets/TI/TIP41C.pdf

- Fwd Voltage @ 1A von 10W LED müssten ja 10V sein.

- Schließe ich 12V Spannung an, so dürften nur 0,833 A Strom fließen, 
wenns mehr ist, gehts kaputt.


Jetzt habe ich eine Simulation gemacht:

http://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?cct=$+1+0.000005+10.634267539816555+43+2+50%0A172+160+208+128+208+0+6+5+5+0.5+0+0.5+Base+Voltage%0Aw+384+224+384+272+1%0Aw+384+192+384+144+1%0A172+384+144+384+112+0+6+12+12+0+0+0.5+Collector+Voltage%0Ag+384+368+384+384+0%0At+336+208+384+208+0+1+-7.000000176646872+0.31962874436174094+100%0Aw+272+208+336+208+1%0Ar+160+208+272+208+0+500%0A162+384+272+384+368+1+10+0+0+1%0A

Und sehe dass kein Strom fliesst. Warum ?

- Gemessen mit Multimeter hat der Verstärkungsfaktor von TIP41C einen 
Wert von 100 hFE, deswegen habe ich im Simulator für diesen Transistor 
auch 100 eingegeben.
- Für 12W LED habe ich Fwd Voltage 10V eingeben
- Und welchen Wert für Widerstand am Basis weiss ich noch nicht, egal 
welchen Wert, es fliesst so oder so kein Strom

Liegt das nur am Simulator oder würde das in der Praxis auch nicht 
funktionieren?

von lichtlein (Gast)


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sorry, ich meine 10W, nicht 12W

von Jupp (Gast)


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Die Led gehört an den Colector.

von Labberjohannes (Gast)


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Dadurch, dass du die Led im Emitterstrang hast liegt die Spannung des 
Emitters auf der Durchlassspannung der LED. Um den Transitor nun zum 
leiten zu bringen müsste dein Spannung also ungefähr 0.7V höher liegen, 
d.h. irgendwas um die 11V müsste an die Basis. Pack die LED in den 
Kollektor und du hast das Problem nicht mehr.

von lichtlein (Gast)


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Stimmt, jetzt funktionierts. Aber warum ist das so? Wäre in der Praxis 
das gleiche Problem oder macht nur der Simulator so?

von lichtlein (Gast)


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ok danke für die Antwort.

von lichtlein (Gast)


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Und der Widerstand am Arduino kann ich also nur ~500 ohm nehmen damit 
833mA fliesst?

Ich hab ein Led-Treiber rumliegen und würde damit den Strom begrenzen.

Das heisst also, dass ich einen geringeren Widerstand nehmen kann, bzw 
gar keine brauche ?

Und ohne Led-Treiber und Widerstand würde die LED durchbrennen?

von Jupp (Gast)


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Wenn die Werte zur LED in der Simulation passen, muss der Transistor ca. 
2W ausschwitzen. Das sollte man bedenken. ;-)

von lichtlein (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hab ein neues Problem:

Ich hab mir ein BC635 Transistor genommen
http://www.farnell.com/datasheets/1575987.pdf

Widerstand 300 ohm zur Basis

Pull-Down 10k oder 3k

Led leuchtet immer. Woran kann das liegen?

von lichtlein (Gast)


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sorry, hab transistor falschrum. Jetzt gehts brutal gut und das ohne 
Pull-Down. Brauch ich überhaupt Pull-Down und wenn ja welchen Wert?

Welchen Widerstand zur Basis soll ich überhaupt nehmen?

mit 300 ohm gehts, mit 3000 ohm gehts auch.

Ich versuche die datenblätter von BC635 zu verstehen.


Die von reichelt 
http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A100/BC635-640.pdf hat keine 
Kurvengrafik unter DC Current Gain vs Collector Current

Die schon: http://www.micropik.com/PDF/bc635.pdf

Und die hat einen ganz anderen Kurvenverlauf 
http://www.uni-kl.de/elektronik-lager/413581

was stimmt den jetzt????

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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lichtlein schrieb:
> Brauch ich überhaupt Pull-Down und wenn ja welchen Wert?

Nicht bei einem normalen 'bipolaren' Transistor. Der benötigt zum 
Arbeiten nämlich Basisstrom und zieht damit bei offenen Eingang ganz 
alleine seine Basis auf null.

lichtlein schrieb:
> Welchen Widerstand zur Basis soll ich überhaupt nehmen?
>
> mit 300 ohm gehts, mit 3000 ohm gehts auch.

Du bemisst den Basiswiderstand so, das der Transistor bequem in 
Sättigung geht, denn dabei verbrät er am wenigsten Leistung. Er wird 
dabei zwar auch langsamer beim Verlassen der Sättigung aber das ist hier 
nicht wichtig. Da die Verstärkung von Transistoren in einem weiten 
Bereich schwankt, rechnet man konservativ und nimmt den untersten Wert, 
der bei hfe angegeben ist. Wenn das also bspw. 100 ist, dann wird man 
100 mal weniger Basisstrom als Kollektorstrom benötigen.
Bedenke bei der Rechnung, das etwa 0,6-0,7V an der Basis stehen müssen, 
damit der Transistor anfängt, bei 5V Ansteuerung sinds also netto 4,3V.
Für einen Kollektorstrom von 500mA braucht man (konservativ) etwa 5mA an 
der Basis.

R = U/I -> R = 4,3/0,005 = 860 Ohm.
Da die meisten Transistoren aber deutlich mehr hfe haben, gehts eben 
auch mit grösserem Vorwiderstand. Du solltest allerdings nicht zu lasch 
ansteuern. Wenn nämlich die Sättigung verlassen wird, steigt Uce an und 
damit auch die Leistung, die der kleine Kerl verbraten muss.

Deswegen nimmt man heute Logiklevel MOSFet, die im durchgesteuerten 
Zustand nur noch einen sehr kleinen Kanalwiderstand haben und damit so 
gut wie keine Leistung verbraten müssen. Ausserdem sorgt das sehr 
hochohmige Gate dafür, das auch keine Steuerleistung benötigt wird 
ausser zum Umladen der Gatekapazität.

Der Haken bei MOSFet ist die hohe benötigte Spannung, die am Gate stehen 
muss, um den Kerl durchzuschalten. Logiklevel MOSFet sind hier die 
Spitze der Entwicklung und sind bei ca 2,5V bis 4V voll leitend - was 
immer noch deutlich mehr ist als die 0,7V des 'bipolaren' Transistors.

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