NPN Transistor für LED's

tt schrieb:
> brauche ich
> einen Widerstand zwischen Raspberry und Transistor?

Ja sicher, und vor jeder LED auch einen!

tt schrieb:
> über zwei AAA Batterien

Na das reicht bestimmt nicht für die LEDs!

Gruss Chregu

Da sind aber diverse Fehler drin!

- Mit einem NPN kannst du die LEDs nur masse seitig schalten!
- Die LEDs brauchen Vorwiderstände!
- Sind die 20mA das Maximum laut Datenblatt, oder können die mehr, und 
du willst "nur" 20mA fließen lassen?

Generell sind da noch ein paar Fragen offen ;)
- Was kann der PI treiben?
- Am Transistor fallen auch gut 0,7V ab - reicht das für deine LEDs noch 
aus?
- zwei AAA Zellen macht bei mir "nur" 2x 1,5V also 3V. Abzüglich 
0,7Vbe_stat macht das nurnoch ca. 2,3V!
- Den Transi kannst du dir selber "Ausrechnen" wenn du weißt wieviel 
Strom der Pi liefern soll und wieviel Strom du am Ausgang treiben 
willst. Damit kannst du die hfe berechnen...

Nimm es mir nicht übel, aber dein Plan ist ziemlicher Mumpitz!

Und damit ich nicht nur negativ bin, hier noch ein paar Hinweise, mit 
denen du dich schlauer machen kannst und deine Fragen selber beantworten 
solltest! - Frei nach dem Motto: Motzen können alle, helfen tun nur 
wenige ;)

Transi: https://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor
LEDs: https://www.mikrocontroller.net/articles/LED

tt schrieb:

> Danke für alle Antworten.

Naja.
Statistisch gesehen ist es völlig sinnlos, Leute, die
Probleme mit LEDs haben, irgend etwas erklären zu wollen.
Sie wissen sowieso alles besser...


Sei's drum:
- 3V werden für die LEDs zu wenig sein (--> Flussspannung),
- die LEDs gehören vernünftigerweise in den Kollektorzweig,
- jede LED braucht ihren eigenen Vorwiderstand,
- in die Basisleitung gehört ein Vorwiderstand,
- als Transistor eignet sich ein BC337.

tt schrieb:
> Danke für alle Antworten.

Bei solchen Fragen hier im Forum stellt sich die Frage, ob bei manchen 
Leuten das Internet komplett ausgefallen ist.

Du betritts mit dem Projekt doch wirklich kein Neuland. Tausende von 
LEDs dürften mit 3.3V laufen und über einen Transistor angesteuert 
werden.

- Auf Vorwiderstände für LEDs wird immer wieder hingewiesen.
- Entladekurven für Batterien sind auch keine Verschlusssache
- Rechenregeln für den Strom bei Parallelschaltung sind kein Geheimnis
- Transistoren, die 100mA vertragen sind auch nicht so selten
  (siehe Transistor-Übersicht)

Ein bisschen mehr Eigeninitiative ...

Wenn nur 3 Volt für die LED's zur Verfügung stehen, sollte man besser 
eine Emitterschaltung einsetzen. Über die Dimensionierung der 
Widerstände können wir ja noch diskutieren.

Ich hatte vor kurzem eine ganz ähnliche Frage gestellt, lies dir die 
samt allen Antworten mal durch:
Beitrag "Basisvorwiderstand berechnen - Frage zu Datenblatt"

Ein paar Hinweise:
* als Faustregel ist es sinnvoll beim Raspberry Pi den GPIO nicht mit 
mehr als 2-3mA

* wie schon geschrieben, fällt an deiner LED die Flussspannung ab und am 
Transistor wirst du ebenfalls einen Spannungsabfall haben, das kann für 
deine LED eng werden --> du könntest die 5V vom Raspberry Pi nehmen

* die 100mA sollten an der 5V Rails des Raspberry Pi kein Problem sein

Ich wollte natürlich schreiben du solltest den GPIO nicht mit mehr als 
2-3mA belasten (da fehlte die Hälfte). :)

@Egon D.
Aus Interesse wollte ich das mal ausrechnen. Ich nehme den von dir 
empfohlenen Transistor:
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/BC337-D.PDF

Ich will Ic = 100mA. Ich sehe im Datenblatt eine Verstärkung hFE von 
100.

Ib = Ic/(hFE/3) = 100mA/(100/3) = 3mA

R = U/I = (Uraspi-Ube)/Ib = (5V-0.7V)/3*10^-3A = 1433,3 Ohm = 1.4 kOhm

Ich könnte also einen Widerstand mit 1.5kOhm nehmen?

Für die LEDs weiß ich die Spannung nicht. Laut Google brauchen die in 
der Regel 2.7-3.5V. Nehmen wir an, der Fragesteller hätte eine, die 3V 
braucht.

Jede LED benötigt I = 20mA.

Laut Datenblatt haben wir bei Sättigung des Transistors eine Uce = 0.7V.
Dann blieben an jeder LED noch 5V - 0.7 = 4.3V, wir brauchen aber nur 
3V. Also:

R = U/I = (Uraspi-Uce)/Iled = (5V-0.7V)/20*10^-3A = 215 Ohm.

Man könnte also vor jede LED einen Widerstand von 220 Ohm schalten, wenn 
die LED denn wirklich 3V benötigen würden.

Und noch eine Korrektur meiner ersten Rechnung. Die GPIO haben 3.3 nicht 
5V.

R = U/I = (Uraspi-Ube)/Ib = (3.3V-0.7V)/3*10^-3A = 867 Ohm.

Und die zweite Rechnung war natürlich auch Brühe. :/
Wir haben 4.3V "nach" Uce. Wir wollen aber nur 3V an der LED, also 
müssen

4.3V - 3V = 1.3V

am Widerstand abfallen.

Damen haben wir R = 1.3V/20*10^-3A = 65 Ohm.

Karl schrieb:

> @Egon D.
> Aus Interesse wollte ich das mal ausrechnen. Ich nehme den
> von dir empfohlenen Transistor:
> https://www.onsemi.com/pub/Collateral/BC337-D.PDF
>
> Ich will Ic = 100mA. Ich sehe im Datenblatt eine Verstärkung
> hFE von 100.
>
> Ib = Ic/(hFE/3) = 100mA/(100/3) = 3mA
>
> R = U/I = (Uraspi-Ube)/Ib = (5V-0.7V)/3*10^-3A =
> 1433,3 Ohm = 1.4 kOhm
>
> Ich könnte also einen Widerstand mit 1.5kOhm nehmen?

Korrekt.


Als Anregung zum Weiterdenken: Wenn Du Dir das Diagramm
"DC Current Gain" (Figure 3 auf Seite 3 rechts oben)
ansiehst, stellst Du fest, dass der Transistor ein
ausgeprägtes Maximum der Stromverstärkung im Bereich um
ca. 100mA hat. Bei höheren Kollektorströmen wird er
schnell schlechter, bei niedrigen nicht ganz so schnell.
Es ist empfehlenswert, den Strom mit der höchsten
Stromverstärkung nicht WESENTLICH zu überschreiten,
weil der Transistor dann rapide nachlässt.

Für 300mA findet man in der Tabelle die garantierte
Stromverstärkung von 60fach, das ist also noch okay.
Höher würde ich den Transistor nicht belasten; es ist
dann in der Regel besser, einen dickeren Transistor
zu verwenden.