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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transistor - Datenblatt Fragen


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von Koe (Gast)


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Guten Abend,

Ich habe ein Paar Grundsatzfrage von einem Transistor.
Hier das Datenblatt zum BC517 - NPN Darlington Transistor:
https://www.fairchildsemi.com/datasheets/BC/BC517.pdf

Ein Transistor wird mit Strom gesteuert. Somit ist für mich der IB im 
Verhältnis zum IC relevant. Ist dies richtig ?

Leider finde ich im Datenblatt keine Angaben bei den Diagrammen zum IB 
wie lässt sich dieser nun Ermitteln ? Oder kann ich davon ausgehen wenn 
ich an die Basis 2V anschliesse dieser Durchgeschaltet wird, wegen der 
hohen Stromverstärkung hFE 30'000 ?

Dazu ist für mich VCEsat relevant. Sättigungspannung - ab dieser 
Spannung schaltet der Transistor durch bei einem Spezifischen Strom bei 
IB, ist dies richtig ?

Was bedeuten nun folgende Begriffe :

Breakdown Voltage ( Vceo, Vcbo, Vebo )
Collector Cut-Off Current
On Voltage
Saturation Voltage
BETA=1000 (Siehe Figure 2. bei den Characteristics)


Mein Ziel ist es mit einem Uc(PWM) Signal auf die Basis den Transistor 
zu schalten. Mit dem Transistor wird widerum bei einem Lüfter die 
Drehzal geregelt.

Motor - DC 12V / 0.34A
Attiny45 - pinout 5V / 40mA Maximal Ratings


Besten Dank für die Hilfe
Koe

: Verschoben durch Moderator
von Koe (Gast)


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bitte ins Forum : "µC & Elektronik" verschieben

von ArnoR (Gast)


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Koe schrieb:
> Ein Transistor wird mit Strom gesteuert. Somit ist für mich der IB im
> Verhältnis zum IC relevant. Ist dies richtig ?

Da gehen die Meinungen auseinander:

Beitrag "Kennlinie pn-Übergang"

> Leider finde ich im Datenblatt keine Angaben bei den Diagrammen zum IB

Wozu auch, der Basisstrom ist eher ein Dreckeffekt.

> wie lässt sich dieser nun Ermitteln ?

Wozu denn?, der ist von zu vielen Dingen viel zu stark abhängig. Wichtig 
ist nur, dass man mit einem Verhältnis Ic/Ib von z.B. 2000 fest rechnen 
kann.

> Oder kann ich davon ausgehen wenn
> ich an die Basis 2V anschliesse dieser Durchgeschaltet wird, wegen der
> hohen Stromverstärkung hFE 30'000 ?

Was haben die 2V mit hFE 30'000 zu tun?

> Breakdown Voltage ( Vceo, Vcbo, Vebo )

Spannung in Sperrrichtung, bei der ein bestimmter Strom zwischen den 
genannten Anschlüssen fließt.

> Collector Cut-Off Current

Strom, der unter den genannten Bedingungen max. fließt.

> On Voltage

Spannung an der B-E-Strecke unter den genannten Bedingungen (Ic, Uce)

> Saturation Voltage

Ucesat bei den genannten Bedingungen (Ic=100mA, BETA=1000)

> BETA=1000 (Siehe Figure 2. bei den Characteristics)

Es wird ein Basisstrom eingeprägt, so dass Ic/Ib=1000 ist.

von MaWin (Gast)


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Koe schrieb:
> Leider finde ich im Datenblatt keine Angaben bei den Diagrammen zum IB

Figure 2 gilt für beta=1000, also IB=IC/1000.

Koe schrieb:
> Oder kann ich davon ausgehen wenn
> ich an die Basis 2V anschliesse dieser Durchgeschaltet wird

Nein, dann wird der Transistor kaputt gehen.

Man platziert einen Vorwiderstand vor die Basis.

> ab dieser Spannung schaltet der Transistor durch bei einem
> Spezifischen Strom bei IB, ist dies richtig ?

Nein, das ist die Restspanung zwischen C und E über dem 
durchgeschalteten Transistor

> Breakdown Voltage ( Vceo, Vcbo, Vebo )

Dann ist er kaputt, wenn zwischen C und E bei ausgeschaltetem Transistor 
mehr Spannung anliegt (zumindest).

> Collector Cut-Off Current

So viel fliesst auch wenn er ausgeschaltet ist trotzdem von E nach C 
(schlechtestenfalls).

> On Voltage

Es werden an der Basis nach dem Vorwiderstand nicht mehr als 1.4V 
entstehen.

> Saturation Voltage

das ist die Restspanung zwischen C und E über dem durchgeschalteten 
Transistor

> BETA=1000 (Siehe Figure 2. bei den Characteristics)

Im Schaltbetrieb nciht mit beta=30000 sondern beta=1000 rechnen.

> Mein Ziel ist es mit einem Uc(PWM) Signal auf die Basis den Transistor
> zu schalten. Mit dem Transistor wird widerum bei einem Lüfter die
> Drehzal geregelt.

Geht, aber so ein Darlington ist nicht besonders schnell also keine PWM 
mit mehr als 1000Hz.

von michael_ (Gast)


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Lieber Coe!
Nimm deinen Transistor und spendiere ihm einen 10K R als 
Basiswiderstand.
Du wirst sehen, es funktioniert.

Hier ist für so eine einfache Sache wieder mal das Wissenschaftscaos 
ausgebrochen.
Und dann noch sowas.

MaWin schrieb:
> Im Schaltbetrieb nciht mit beta=30000 sondern beta=1000 rechnen.

Das ist eine Übersättigung von 30 und etwa 12mA Basisstrom.
Der dämliche Lüfter wird auch mit einer Übersättigung von 2 wunderbar 
funktionieren.
Bei 30MHz und exakten Flanken wäre es etwas anderes.

Apropo,
MaWin schrieb:
> Geht, aber so ein Darlington ist nicht besonders schnell also keine PWM
> mit mehr als 1000Hz.

Das Teil hat eine FT-200MHz.
Bring die Leute nicht vollends durcheinander!

von Ralph B. (rberres)


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michael_ schrieb:
> Das Teil hat eine FT-200MHz.
> Bring die Leute nicht vollends durcheinander!

was soviel heißt das die Stromverstärkung bei 200MHz auf 1 abgefallen 
ist.

Das heißt aber auch umgekehrt das die Stromverstärkung von 30000 nur 
noch bis zu einer Frequenz von 200MHz / 30000 = 6,66KHz gilt.

Mawin hat also nicht so unrecht.

Ralph Berres

von MaWin (Gast)


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michael_ schrieb:
> Der dämliche Lüfter wird auch mit einer Übersättigung von 2 wunderbar
> funktionieren.

Nein, natürlich nicht, weil die 30000 ein typischer Wert sind und 
problemlos je nach Transistorexemplar um -75% bis +300% schwanken.

Da kommt man schnell mal in einen stromabschnürenden Betrieb.

Die Hersteller schreiben nicht ohne Grund Datenblätter.

Nur dumme Ignoranten glauben alles besser zu wissen als die Hersteller.

von Koe (Gast)


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MaWin schrieb:
> Nein, dann wird der Transistor kaputt gehen.
>
> Man platziert einen Vorwiderstand vor die Basis.

Dies ist mir klar. Daher stelle ich diese Fragen.

ArnoR schrieb:
> Wozu auch, der Basisstrom ist eher ein Dreckeffekt.

Genau darum will ich ja den Basisstrom möglichst klein halten. Trotzdem 
möchte ich aber die vollen 1.2A sauber schalten können.

Daher muss ich doch wissen wie viel Strom(IB) der Transistor benötigt um 
die 1.2A sauber Schalten zu können. Dies muss doch auf den Datenblättern 
angegeben werden. Also wo kann ich diesen enthenmen, oder wie wird 
dieser errechnet ?

Ob ich bei der Basis nun 2V oder 5V anschliesse ist egal solange ich 
nicht die Maximal Ratings überschreite, und bei diesem ist doch 
(VEBO)10V als Maximal angegeben richtig ? Daher muss ich vor der Basis 
den Vorwiderstand auf die 5V oder 2V auslegen.

MaWin schrieb:
> Figure 2 gilt für beta=1000, also IB=IC/1000.

Kannst du das noch bisschen ausführlicher erklären ? Ich verstehe nicht 
woher dieses beta kommt.

-----------------------------------------------------------------------

Mir ist es egal wie ein grosses "Chaos" das es hier gibt. Für mich ist 
es schwierig die benötigten Daten aus dem Datenblatt zu lesen und 
richtig zu interpretieren.
Ich möchte auch nicht einen Transistor einfach mal "einschalten" sondern 
diesen nach den Spezifikationen des Herstellers möglichst effizient 
verwenden!
Für irgendetwas existieren diese Datenblätter! Ich möchte nicht das 
meine Projekte nach 2 Monaten nicht mehr funktionieren weil meine 
gewählten Spannungen oder Ströme an der Grenze der Empfehlungen des 
Herstellers liegen.

Danke für die Hilfe

Koe

von ArnoR (Gast)


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Koe schrieb:
> Daher muss ich doch wissen wie viel Strom(IB) der Transistor benötigt um
> die 1.2A sauber Schalten zu können. Dies muss doch auf den Datenblättern
> angegeben werden. Also wo kann ich diesen enthenmen, oder wie wird
> dieser errechnet ?

Deine Frage ist oben schon beantwortet worden.
Der Transistor hat eine garantierte Stromverstärkung. Die gilt unter 
bestimmten Bedingungen (Temperatur, Ic, Uce). Da die Bedingungen im 
tatsächlichen Einsatz anders als die Messbedingungen sind, nimmt man 
nicht den im DB garantieren Wert, sondern einen deutlich kleineren für 
die Dimensionierung der Schaltung an. Welchen genau, bestimmen die 
vorgesehenen Einsatzbedingungen.

>> Figure 2 gilt für beta=1000, also IB=IC/1000.
>
> Kannst du das noch bisschen ausführlicher erklären ? Ich verstehe nicht
> woher dieses beta kommt.

Deine Frage ist oben schon beantwortet worden:

ArnoR schrieb:
> Es wird ein Basisstrom eingeprägt, so dass Ic/Ib=1000 ist.

Der Transistor schaltet z.B. einen Strom von 100mA. Dieser Strom ist 
durch die Bedingungen im Kollektor-Emitter-Kreis bestimmt. Es wird nun 
(unabhängig von der Stromverstärkung) ein Basisstrom von 100µA in die 
Basis eingespeist -> BETA=1000. Damit wird sichergestellt, dass der 
Transistor übersteuert (gesättigt) ist. Das macht man, um das Verhalten 
im übersteuerten Zustand (z.B. Ucesat) messen zu können.

von MaWin (Gast)


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Koe schrieb:
>> Man platziert einen Vorwiderstand vor die Basis.
>
> Dies ist mir klar.

Offenkundig nicht.

> Ob ich bei der Basis nun 2V oder 5V anschliesse ist egal


Koe schrieb:
>> Figure 2 gilt für beta=1000, also IB=IC/1000.
>
> Kannst du das noch bisschen ausführlicher erklären ? Ich verstehe nicht
> woher dieses beta kommt.

IC/IB = beta, Stromverstärkung in Emitterschaötung

(alpha wäre die Stromverstärkung in Basisschaltung)

von ArnoR (Gast)


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Mit BETA ist hier nicht die native Stromverstärkung des Transistors 
gemeint, sondern einfach das Verhältnis Ic/Ib, das durch die (Mess-) 
Schaltung erzwungen wird.

von michael_ (Gast)


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MaWin schrieb:
> Die Hersteller schreiben nicht ohne Grund Datenblätter.

Dann schau bitte auch rein!

MaWin schrieb:
> Nein, natürlich nicht, weil die 30000 ein typischer Wert sind und
> problemlos je nach Transistorexemplar um -75% bis +300% schwanken.

Die 30000 sind als minimal angegeben.

MaWin schrieb:
> Da kommt man schnell mal in einen stromabschnürenden Betrieb.

Den gibt es hier eigentlich nicht. Es steigt nur etwas die 
Verlustleistung an.
Das Universum geht davon nicht unter!

MaWin schrieb:
> IC/IB = beta, Stromverstärkung in Emitterschaötung
>
> (alpha wäre die Stromverstärkung in Basisschaltung)

Das sind Werte aus uralter Zeit, noch vor der letzten Sintflut.
hFE ist die Kurzschlußstromverstärkung. Ein h-Parameter.

Natürlich muß man den TO fragen, warum er gerade diesen Transistor 
gewählt hat.
Das ist eigentlich ein Vorstufentransistor.
Deshalb sind in den Datenblättern keine Großsignaleigenschaften 
aufgeführt.

Sein Lüfter zieht fast 400mA.
Manche dieser BC517 schaffen nur 500mA.
Mit einem normalen Transistor wäre das übersichtlicher zu machen.
Aber es gibt auch etwas fettere Darlington, die haben dann auch gleich 
die nötige Diode mit drin.

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