Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wofür Transistoren bei LED Streifen?


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von Jul H. (jules03)


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Hallo,
Ich bin noch blutiger Anfänger, deshalb habt bitte Gnade.

So, mein der zeitiges Projekt ist die Ansteuerung eines Led Streifen mit 
60 5050 SMD LEDs pro Meter.
Ich hab viel im Internet recherchiert und mir auch noch 3 IRFZ34N 
Transistoren bestellt.
Ich dachte die Transistoren sind dafür da, um den Strom zu verstärken, 
jedoch leuchten die LEDs echt sehr schwach und wenn ich alles ohne 
Transistoren anschließe, dann leuchtet es richtig.

Meine Frage ist nun: Brauche ich die Transistoren? Sind es die Falschen?
Warum braucht man die überhaupt?

Grüße J.

: Bearbeitet durch User
von Peter II (Gast)


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Jul H. schrieb:
> Warum braucht man die überhaupt?

ohne Schaltplan kann wohl kaum jemand helfen. Eine LED braucht keinen 
Transistor zum leuchten.

von H. K. (spearfish)


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Die Transistoren brauchst du, wenn du deine LEDs direkt von einem 
Mikrocontroller-IO ansteuern willst, wird dieser in die Knie gehen, da 
dieser nicht so viel Strom bereitstellen kann, wie die LEDs brauchen.

Daher "entkoppelt" man die Stromaufnahme der LEDs vom Mikrocontroller 
mittels Transistor.

Infos findest du hier mehr als genug: 
https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_IO-Grundlagen#Ausg.C3.A4nge_benutzen.2C_wenn_mehr_Strom_ben.C3.B6tigt_wird

von Jul H. (jules03)


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Danke erstmal!
Aber woher weiß ich wie viel Ampere der Arduino verträgt und wieso 
leuchten die LEDs so schwach bzw. wie kann ich das verstärken?

von Peter II (Gast)


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Jul H. schrieb:
> Aber woher weiß ich wie viel Ampere der Arduino verträgt

so etwas steht im Datenblatt.

von Peter II (Gast)


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deine IRFZ34N sind vermutlich falsch, sie brauchen mehr als 5V um 
ordentlich zu schalten, wenn dein Arduino nur 3.3V liefert dann kann das 
nicht funktionieren.

von Manfred (Gast)


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Jul H. schrieb:
> Ich bin noch blutiger Anfänger,
.. und mache mich gleich mal mit einem dusseligen Fritzing-Bildchen 
unbeliebt!

Ein richtiges Schaltbild ist angesagt!

Peter II schrieb:
> deine IRFZ34N sind vermutlich falsch, sie brauchen mehr als 5V um
> ordentlich zu schalten, wenn dein Arduino nur 3.3V liefert dann kann das
> nicht funktionieren.
Das Kindergartenbildchen zeigt einen UNO, der hat 5 Volt. Egal, ist für 
den gewählten FET auch noch zu knapp - da muß ein Logic-Level-FET her.

von Es geht auch Nett (Gast)


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Hallo

der IRFZ34N MOSFET ist für den Einsatz am Arduino nur schlecht geeignet:

Damit ein MOSFET Transistor gut leitet muss am Gate eine ausreichend 
hohe Spannung anliegen.
Wird im Datenblatt schon auf der ersten Seite nicht mit "LOGIC LEVEL" 
geworben kannst du davon ausgehen das die "schönen" Werbewerte, 
insbesondere für Rds on sich auf eine Gate Spannung von 10V beziehen.

Der IRFZ34N beginnt im optimalen Falle bei 2V, und im schlechtesten 
Falle erst bei 4V zu leiten (Gate Threshhold Voltage) wobei dieser Wert 
auch nur theoretisch interessant ist und in der Praxis nicht von Belang 
ist (Der Stromfluss beträgt da erst 250µA also nur 1/4 mA).

Laut der Fig.1 bzw. Fig2 im verlinkten Datenblatt ist der IRFZ34N bei 
12V Drain Source Spannung und 5 V am Gate schon ausreichend durch 
gesteuert, aber schon bei geringfügig geringerer Gatespannung ist dies 
nicht mehr der Fall.

Meist liefert der Arduino (ATMega 328) eben nicht volle 5V an den Pins 
und schon ist dein MOSFET nicht durch gesteuert und begrenzt somit den 
Laststrom (LED dunkel) und erwärmt sich natürlich auch.

Du benötigst einen sogenannten "Logic Level" MOSFET, dieser ist bei 5V 
(es gibt auch 3,3V Typen) sicher durch gesteuert und hat auch bei z.B. 
bei 4V noch fast den beworbenen niedrigen Rds on Wert (Datenblatt zu 
rate ziehen - aber bei den recht geringen Strom die dein LED Strip zieht 
ist nahezu jeder Logic Level MOSFET im TO220 Gehäuse und selbst die 
meisten SMD Ausführungen mehr als ausreichend).

Liegen am Pin des Arduino den du mit den 12 Anschluss des Stripes 
verbunden hast überhaupt 12V an ?
LEDs sind Halbleiterbauelemente, was bedeutet das eine etwas geringere 
Spannung (bzw. der resultierende Strom) einen großen unterschied in 
deren Helligkeit hat, grob geschätzt wird dein Stripe unter 9V nur noch 
sehr schwach bis gar nicht mehr leuchten.

Ich würde dir empfehlen bei deiner nächsten Bestellung (Logic Level 
MOSFET) auch ein einfaches Multimeter zu ordern - wenn du nicht vorhast 
auch an Netzspannung zu Messen ist selbst eine 10 Euro Ausführung schon 
ausreichend wobei du dann aber bezüglich der mechanischen Wertigkeit, 
der Qualität der Messleitungen und der elektrischen Sicherheit nicht zu 
viel erwarten solltest - aber für Messungen im Kleinspannungsbereich und 
für die im Arduinoumfeld "üblichen" Genauigkeitsanforderungen sind diese 
Multimeter ausreichend.


mfg

Es geht auch Nett

von Johannes S. (jojos)


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Und der Unterschied ist nur ein Buchstabe: IRLZ34N

von Jörg R. (solar77)


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Jul H. schrieb:
> So, mein der zeitiges Projekt ist die Ansteuerung eines Led Streifen mit
> 60 5050 SMD LEDs pro Meter.

Neben den Ausführungen von "Es geht auch Nett" musst du beachten eine 
Stromversorgung mit ausreichender Leistung zu verwenden. Du schreibst 
nicht wieviele Meter du verwendest.
Ein LED-Band mit 60 Led/Meter benötigt ca. 15 Watt, wenn alle Leds Weiß 
und mit voller Helligkeit leuchten.

Die Stromversorgung für die Leds kannst Du nicht über das Arduino-Board 
führen, jedenfalls nicht wenn die Last zu hoch ist.


Johannes S. schrieb:
> Und der Unterschied ist nur ein Buchstabe: IRLZ34N

...oder der IRLZ44N...

Die Anschlussbelegung beider Typen passt zu Deinem Aufbau.
Ich würde noch je einen Widerstand mit 100K vom Gate zu GND legen.


Jul H. schrieb:
> Aber woher weiß ich wie viel Ampere der Arduino verträgt und wieso
> leuchten die LEDs so schwach bzw. wie kann ich das verstärken?

Der Arduino liefert nur wenige mA an den Ausgängen.
Das Led-Band benötigt 12 Volt mit ca. 1,2 A, wenn wie oben beschrieben 
alle Leds leuchten und wir von 1 Meter Länge ausgehen. Kürzer ist es 
natürlich weniger, länger entsprechend mehr. Wegen der 12 Volt und dem 
hohen Strom benötigst Du die Transistoren.

: Bearbeitet durch User
von Teddy (Gast)


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Laut Datenblatt kann ein Arduino Uno maximal ca. 20mA liefern.

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