Hallo ,
Ich hab eine eigentlich extrem blöde Frage zum NPN Transistor.
Beim dimenaionieren von den Strömen tu ich mir schwer sowie beim ablesen
der Kennlinien. Wenn ich mir die Kennlinie Ic über Uce anachaue dann ist
es Ziel Uce so niedrig wie möglich zu halten, das bedeuted das der
Transistor dann komplett "offen" ist und er fast keinen Wiederstand mehr
aufweist und daher fällt an ihm keine Spannung ab? Oder ist mit Uce da
die komplette Versorgung von der CE Strecke gemeint? Also komplett +
zur Masse.
Was berücksichtigt ihr wenn ihr Transistor als Schalter verwendet ?
Welche Werte sind da wirklich relevant? Ich lese schon zuuu viel und
guck mir zuu viel Youtube Videos an, ich komm da nur durcheinander weil
jeder alles iwie anders erklärt.
Ich hoffe ihr könnt mir paar Tipps geben.
Danke und lg
Stefan schrieb:> Oder ist mit Uce da> die komplette Versorgung von der CE Strecke gemeint?
Uce ist die Spannung zwischen Collector und Emitter.
Mit dem hineindichten machst du die mehr Probleme, als es löst.
> Bitte nur im Schritttempo denken.
> Was berücksichtigt ihr wenn ihr Transistor als Schalter verwendet ?
Ich lese an den Diagrammen ab, wie hoch die zu erwartende Uce Spannung
bei dem bekannten Laststrom ist. Dieser erhöhe ich sicherheitshalber um
30% weil die Bauteile im echten Leben häufig von diesen typischen
Diagrammen abweichen.
Die Uce Spannung multipliziere ich mit dem Laststrom, so erhalte ich die
Verlustleistung. Transistoren im TO92 Gehäuse vertragen (pi mal Daumen)
0,5W. Transistoren im TO220 Gehäuse vertragen 1W ohne Kühlkörper. Bei
mehr muss er halt gekühlt werden.
Als Zweites berechne ich den benötigen Steuerstrom in die Basis. Dazu
dividiere ich den Laststrom durch den minimal versprochenen
Verstärkungsfaktor (HFE). Ich steuere den Transistor möglichst mit
doppelt so viel Strom an, das hilft, die Uce Spannung gering zu halten.
Bei Strömen bis 500mA nehme ich den BC337-40 (NPN) oder den BC327-40
(PNP). Bei höheren Strömen sind MOSFET Transistoren oft vorteilhafter,
weil sie weniger Verluste haben.
Danke für die Antwort, also Uce ist die Spannung die ich messen würde
wenn ich bei einer laufenden Schaltung mein Voltmeter direkt an C und E
am Transistor hinhalten würde?
Stefan schrieb:> Danke für die Antwort, also Uce ist die Spannung die ich messen würde> wenn ich bei einer laufenden Schaltung mein Voltmeter direkt an C und E> am Transistor hinhalten würde?
Jo. Ein einzelnes Bauteil interessiert sich immer nur für die Spannungen
zwischen seinen Ports, und nie für deine Schaltungsmasse. Woher soll das
Bauteil was über deine Schaltungsmasse wissen?
Das mach ich auch aber man kann ja einen Ic ablesen aber auf der X Achse
kann man ja hin und her wandern also Uce erhöhen oder nicht, die
Kennlinie ist ja eh fast waagrecht. Genau da tu ich mir schwer, ich lese
zB bei Ic 20mA ab jedoch wenn ich Uce ablesen will dann ist ja die
Kennlinie fast eine gerade und da kann ich ja Uce von 1V bis 10V
ablesen.
Lg
> die Kennlinie ist ja eh fast waagrecht. Genau da tu ich mir schwer
Nenne mal ein konkretes Datenblatt und die Diagramm Nummer, dann kann
man Dir besser helfen.
Stefan schrieb:> Danke für die Antwort, also Uce ist die Spannung die ich messen würde> wenn ich bei einer laufenden Schaltung mein Voltmeter direkt an C und E> am Transistor hinhalten würde?
Ich kann dir versichern, dass mich die anderen erschlagen hätten, wenn
meine vorherige Antwort falsch, oder gelogen wäre.
Auch fühle ich mich "überhört".
Enttäuscht.
Aber Enttäuschungen haben ja auch eine gute Seite!
Ich bin eine Täuschung los geworden.
Und das erfreut mich an dieser Geschichte.
Hier als Beispiel, angenommen ich will einen Strom auf CE Strecke von
30mA schalten mit den hier genannten 100uA Basistrom und 20V Spannung am
Collector, dann wäre ja die Spannung Uce enorm hoch (hier lt Kennlinie
15V) und der Transistor würde warm werden. Wie kann ich dieses Problem
lösen, den Transistor mit diesem Strom zu schalten jedoch Uce klein zu
halten ?
Ich glaube ich habe mir die Frage selber beantwortet, wenn ich so wenig
wie möglich Uce haben will dann erhöhe ich den Basisstrom somit wandere
ich in der Kennlinie mit Uce weiter nach links was bedeuted das ich
weniger Spannungsabfall am Transistor habe ?
> Was ist aber wenn ich am Collector 5V habe, zB vom> Mikrokontroller, wie lese ich dann ab ?
Das wird nicht passieren, solange der Basis Strom hoch genug ist. Und
genau dafür muss man sorgen, wenn der Transistor "schalten" soll.
5V fallen am Transistor (im eingeschalteten Zustand) nur ab, wenn der
Basis-Strom zu gering ist und du in den rechten Bereich der Kurve
kommst.
Im ausgeschalteten Zustand ist die Spannung natürlich hoch, das ist ja
der Sinn des ausgeschalteten Schalters. In diesem Zustand hast du aber
auch keine Verlustleistung, weil die Stromstärke Null ist.
Nur um Missverständnisse zu vermeiden:
Wir reden doch von so einer Schaltung, richtig? :
http://netmf-tutorial.de/wp-content/uploads/2015/03/GPIO_Output_LED_Schaltplan_small.png
An den Kollektor wirst du niemals direkt 5V oder den Ausgang von
irgendeinem IC anschließen, denn dann würdest du ihn ja mit dem
Transistor kurz schließen, sobald der Transistor einschaltet. An den
Kollektor schließt du eine Last an, also z.B. eine Glühlampe.
Ich habe vorhin mt einem Arduino einen Transistor bzw danach einen DC
Motor geschaltet, nur so als Übung, hab bei laufenden Motor also
durchgeschalteten Transistor zwischen C und E fast 0V gehabt also
eigentlich Super, bei 0 Basistrom habe ich die komplette Spannung
zwischen C und E. Der Strom aber war ein ganz anderer als im Datenblatt,
geplant waren 400mA lt Kennlinie, im Endeffekt waren es 60mA. Das hat
mich stutzig gemacht und ich habe ins recherchieren angefangen und bin
nur durcheinander gekommen :D
Ich habe die 5V fürn Collector vom 5V PIN am Arduino genommen, habe
keinen Pin als Ausgangsspannung verwendet. Den Ausgangspin habe ich als
versorgung für die Basis genommen, also so wie am Foto hier.
Der Transistor legt (aufgrund des Basis-Stromes und des
Verstärkungsfaktors) fest, wie viel er maximal fließen lassen will.
Wenn der Motor aber weniger Strom aufnimmt, dann ist das halt so. Du
kannst den Motor ja mal belasten, dann wird er mehr Strom aufnehmen.
Bei Motoren und Spulen musst du eine Freilaufdiode hinzufügen, sonst
lebt der Transistor nicht lange.
> Ich habe die 5V fürn Collector vom 5V PIN am Arduino genommen
Salamitaktik, was?
Lies mal nach, wie viel Strom dein Arduino Board an diesem Pin maximal
liefern kann. Bei zu viel riskierst du, es kaputt zu machen.
Ja was bringt dann die Stromverstärkung wenn ich am Collector-Emitter
einen Strom lt Kennlinie festlege und danach sich die Schaltung selber
das so nimmt wie sie es braucht? Welchen Sinn ergibt dann die
Stromverstärkung ?
Sry für das nachhacken und nachfragen, ws denkt ihr ich sei ein
kompletter Noob :)
Lg
Stefan schrieb:> Ja was bringt dann die Stromverstärkung wenn ich am Collector-Emitter> einen Strom lt Kennlinie festlege und danach sich die Schaltung selber> das so nimmt wie sie es braucht? Welchen Sinn ergibt dann die> Stromverstärkung ?
Das ist das Maximum. Wie oben jemand schon geschrieben hat, belaste den
Motor mal (bremsen mit der Hand) und schau dann mal was passiert.
Stefan sschrieb:
>Ja was bringt dann die Stromverstärkung wenn ich am Collector-Emitter>einen Strom lt Kennlinie festlege
Das funktioniert nur wenn der Verbraucher 0 Ohm ist, also der
Transistor auf einen Kurzschluß arbeitet.
> und danach sich die Schaltung selber>das so nimmt wie sie es braucht?
Ja das ist nun mal so, das ohmische Gesetz läßt sich
nicht abschaffen.
Du kannst ja auch nicht den Strom durch eine 60W Glühlampe einfach so
erhöhen, ohne zugleich die Spannung zu erhöhen. Wo soll denn die
zusätzliche Energie sonst herkommen? Etwas aus dem Transistor?
Stefan U. schrieb:> Du kannst ja auch nicht den Strom durch eine 60W Glühlampe einfach so> erhöhen, ohne zugleich die Spannung zu erhöhen. Wo soll denn die> zusätzliche Energie sonst herkommen? Etwas aus dem Transistor?
Hm naja, das finde ich eine komische Formulierung. Die Spannung liefert
ja nicht die Energie oder so irgendwas. Der Grund aus dem das nicht
einfach so geht ist, dass es keine kausale Ursache für den Verbraucher
gibt mehr Strom aufzunehmen, wenn man die Spannung nicht erhöht. In
diesem Fall.
> Der Grund aus dem das nicht einfach so geht ist, dass es keine> kausale Ursache für den Verbraucher gibt mehr Strom aufzunehmen,> wenn man die Spannung nicht erhöht.
So war es gemeint.
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