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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LTSpice BC547 schaltet nicht 100%


Autor: Mischamv (Gast)
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Frohes neues Jahr lieber Mikrocontroller Gemeinde.

bei der folgenden Schaltung, siehe Screenshot LTSpice, leitet der 
Transistor nicht bzw. nur minimal, es müssen ca. 120mA fließen.
Gemessener (LTSPICE) Ib = 21uA warum?

Es soll eine Strombegrenzung im Kurzschlussfall getestet werden.

Hab die Schaltung auch so aufgebaut funktioniert soweit gut.
Im Kurzschlussfall fließen 116mA.

Übrigens funktioniert es auch mit zwei Dioden.
Hier allerdings fällt eine Spannung ca. 0,5V pro Diode ab.

: Verschoben durch Moderator
Autor: Helmut S. (helmuts)
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Du musst Ic(Q1) anschauen.

Autor: ArnoR (Gast)
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Mischamv schrieb:
> bei der folgenden Schaltung, siehe Screenshot LTSpice, leitet der
> Transistor nicht bzw. nur minimal, es müssen ca. 120mA fließen.

Nöö, es müssen ca. 1,2V/100R=12mA fließen, dein Bild zeigt 10,3mA, passt 
also.

> Gemessener (LTSPICE) Ib = 21uA warum?

Der Transistor wird nicht "geschaltet", sondern arbeitet aktiv linear, 
also ist Ib=Ic/B (B=Stromverstärkung). B=12mA/21µA=571 passt auch.

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Mischamv schrieb:
> es müssen ca. 120mA fließen

Schon mal schlecht für einen Transistor, der nur 100mA verträgt :-P

Mischamv schrieb:
> Gemessener (LTSPICE) Ib = 21uA warum?

Das ist bei Emitterfolgern nun mal so, die haben einen hohen 
Eingangswiderstand, keinerlei Spannungsverstärkung, aber hohe 
Stromverstärkung.

Deine Schaltung stellt praktisch eine Zenerdiode mit etwa 2V dar, 
gebildet aus drei Si-Dioden. Die 2V stehen an der Basis und am Emitter 
stehen die minus des Spannungsabfalls der BE Strecke, also etwa 1,3V - 
1,4V. In einen 100Ohm Widerstand fliessen also etwa noch etwa 13 - 14 
mA.

Übrigens ist das der klassische Linearregler aus den Zeiten vor den 
3-Pin Regulatoren.

Autor: ArnoR (Gast)
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ArnoR schrieb:
> B=12mA/21µA=571

Meinte: B=10,3mA/21µA=490

Autor: Amateur (Gast)
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>> es müssen ca. 120mA fließen

>Schon mal schlecht für einen Transistor, der nur 100mA verträgt :-P

Einem simulieren BC547 Transistor machen auch 10 A nichts aus.


Allerdings sieht man hier mal wieder:
Man sollte schon wissen was man tut - selbst wenn man nur ein Simulant 
ist.

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Mischamv schrieb:
> es müssen ca. 120mA fließen.
Warum (und wo in der Schaltung) sollte das der Fall sein?
Die Schaltung funktioniert soweit tadellos. Nur den R3 würde ich in der 
Praxis ein wenig niederohmiger machen. Zur Sicherheit, falls ich mal 
einen "schlechten" Transistor erwische.

Amateur schrieb:
>>> es müssen ca. 120mA fließen
>> Schon mal schlecht für einen Transistor, der nur 100mA verträgt :-P
> Einem simulier en BC547 Transistor machen auch 10 A nichts aus.
Die 20% "Überlast" (120mA vs. 100mAmax) würden dem BC547 auch noch nicht 
wirklich was ausmachen, solange man die dabei entstehende Leistung 
entwärmt bekommt.

Autor: Michel M. (elec-deniel)
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Stromschaltungs.asc mit Einstellen kann die Disskusion vereinfachen.

Autor: HildeK (Gast)
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Überschrift: "... schaltet nicht 100%"
@TO: In dieser Schaltung wird gar nicht geschaltet. Was hast du denn 
erwartet?
Du hast die KSQ neu erfunden :-). Es fließt, weitgehend unabhängig von 
UB, durch den Transistor (CE) der Strom (3* U_D - U_BE)/100Ω. Daher 
kommen die genannten Werte von ca. 12-14mA.

'Weitgehend' bedeutet: durch wechselndes UB wird mehr oder weniger Strom 
durch die drei Dioden fließen und so auch U_D nicht ganz konstant sein. 
Außerdem ist eine Temperaturabhängigkeit von 2* -2mV/K für U_D 
vorhanden.

Autor: hinz (Gast)
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Amateur schrieb:
> Einem simulieren BC547 Transistor machen auch 10 A nichts aus.

Ja, Spice gehört um ein typisches Modellbahnzubehör ergänzt.

Autor: Michel M. (elec-deniel)
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Mal ein Versuch

Autor: Dieter (Gast)
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Meintest Du Kurzschluss von R2 für den Kurschlussfall?

Dieser Schaltungstypus begrenzt den Strom im Kollektropfad.

Schaue einmal unter dem Stichwort Stromspiegel.

Autor: Smokey Joe (Gast)
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hinz schrieb:
> Amateur schrieb:
>> Einem simulieren BC547 Transistor machen auch 10 A nichts aus.
>
> Ja, Spice gehört um ein typisches Modellbahnzubehör ergänzt.

Ja, ein virtueller Rauchgenerator wäre super.
Sobald die maximale Belastbarkeit eines Bauteils bekannt ist, sollte 
ltspice simulierten Rauch anzeigen.

Bei starker überlastung sollte LTSpice das betreffende Bauteil durch 
einen rauchenden schwarzen Fleck anzeigen.

Michel M. schrieb:
> Mal ein Versuch

Keine gute Idee. Wie lange, glaubst du, hält der BC547 die angepeilten 
1,44W (P=0,12A * 12V, bei einem Kurzschluss) aus? Laut Datenblatt kann 
das Gehäuse 500mW.
Wir schon eine Zeit gehen, aber kurzschlussfest ist das nicht.

Autor: Michel M. (elec-deniel)
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... Vorteil von LTspice,

Ltspice berechnet die Werte,
die jeder begutachten kann,
keiner muß glauben,
wie die vorangegangene Nachrechnung auch zeigt  :-)

Setze R1 wieder auf 100 Ohm ... und los .... :-)

: Bearbeitet durch User
Autor: Mischamv (Gast)
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100mA kommen da auf gar keinen Fall Ihr habt alle Recht.
Hab beim zusammenlöten Fehler gemacht.

Ich habe eigentlich versucht eine Konstantstromquelle nachzubauen, siehe 
Anhang. Aber wie soll da der Transistor voll durchgeschalten?

Autor: Joachim B. (jar)
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Mischamv schrieb:
> Ich habe eigentlich versucht eine Konstantstromquelle nachzubauen, siehe
> Anhang. Aber wie soll da der Transistor voll durchgeschalten?

das geht schon, wenn du durch die Dioden soviel Strom treibst das die 
Diodenspannung in Summe 2V ist du dem Transistor 1V Ube zugestehst und 
dafür sorgst das bei maximalen Strom nicht mehr Ue als 1V ensteht.

Alles DEINE Wahl.

Autor: Robert M. (r0bm)
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Mischamv schrieb:
> Ich habe eigentlich versucht eine Konstantstromquelle nachzubauen, siehe
> Anhang. Aber wie soll da der Transistor voll durchgeschalten?

Der Transistor schaltet nicht "voll durch", die CE-Spannung und damit 
die Spannung an der Last RL stellt sich so ein damit, selbst wenn sich 
RL verändert, immer der gleiche Strom fließt.

Autor: Mischamv (Gast)
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Das geht dann aber nur wenn ich die Rv Spannung erhöhe?

Autor: Achim S. (Gast)
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Mischamv schrieb:
> Das geht dann aber nur wenn ich die Rv Spannung erhöhe?

Es geht nur dann, wenn noch genügend Spannung für U_CE übrig bleibt 
(mehr als ungefähr 0,7V, d.h. der Transistor darf nicht durchschalten 
sondern muss im linearen Bereich arbeiten).

Die Versorgungsspannung UV muss also groß genug sein, dass beim 
gewünschten Strom der Spannungsabfall an RL und RE in Summe kleiner ist 
als UV-0,7V.

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