Hallo, Für ein Projekt benötige ich Transistoren, bin damit aber immer noch etwas überfordert. Ein ESP soll eine LED (3V; 0,16A) über PWM dimmen. Der Strom ist natürlich zu hoch für den ESP, deswegen ein Transistor. Optimal wäre es, wenn ein pn2222 oder ein s8050 funktionieren würde, weil ich die schon besitze. Die Stromversorgung des ESP erfolgt über ein 5V Netzteil und einen 3.3V Spannungsregler, die LED würde ich auch mit den 3.3V betreiben (ohne weiteren Vorwiderstand). Mein großes Fragezeichen bleibt allerdings der Transistor… Funktioniert einer meiner Transistoren? Und wie schließe ich die an? Gerne auch Links zu guten Anleitungen o.ä., aber alles was ich bis jetzt gefunden habe hat mich komplett überfordert.
:
Bearbeitet durch User
Julian S. schrieb: > Optimal wäre es, wenn ein pn2222 oder ein s8050 funktionieren würde, > weil ich die schon besitze. Tatsächlich würden beide funktionieren. Beides sind NPN-Transistoren mit ausreichend hohem Strom. Julian S. schrieb: > Die Stromversorgung des ESP erfolgt über ein 5V Netzteil und einen 3.3V > Spannungsregler, die LED würde ich auch mit den 3.3V betreiben (ohne > weiteren Vorwiderstand). 1. Kommt es auf den Spannungsregler an, ob der deine LED mit ihren 160mA noch treiben kann/darf 2. Bei einer LED ohne Vorwiderstand kann ein Zehntel Volt mehr Spannung den Strom verdoppeln. Deshalb während zumindest 10 Ohm oder so je nach LED und tatsächlicher Vorwärtsspannung ganz nett. Julian S. schrieb: > Mein großes Fragezeichen bleibt allerdings der Transistor… Funktioniert > einer meiner Transistoren? Und wie schließe ich die an? > > Gerne auch Links zu guten Anleitungen o.ä., aber alles was ich bis jetzt > gefunden habe hat mich komplett überfordert. EIn guter Einstieg: https://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor#Emitterschaltung https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern (Nur ohne Diode, deine LED ist das Relais)
Beitrag #7090949 wurde von einem Moderator gelöscht.
Angehängte Dateien:
-
20220608_125840.jpg
240 KB
Julian S. schrieb: > Die Stromversorgung des ESP erfolgt über ein 5V Netzteil und einen 3.3V > Spannungsregler. R1=1k und R2=15R. Da du die 5V bereits zur Verfügung hast, solltest du sie nutzen, um den 3V3 Spannungsregler nicht zusätzlich zu belasten (Q1=BD135).
Beitrag #7090968 wurde von einem Moderator gelöscht.
Jonathan schrieb im Beitrag #7090968:
> Was ne Sauklaue
Dafür ist es mit Liebe von Hand gemacht ;-)
Danke für die vielen schnellen Antworten, werde ich mir später genauer anschauen. PWM funktioniert grundsätzlich problemlos mit Transistoren? Oder muss ich da auf irgendwas achten?
Beitrag #7091054 wurde von einem Moderator gelöscht.
Jonathan schrieb im Beitrag #7091054: > Deswegen ist die Frage welche > Frequenz hat dein PWM Signal? Was ist dein min, max Tastverhältnis? Das steht noch nicht fest. Möglich ist alles, was der ESP8266 ausgeben kann. Jonathan schrieb im Beitrag #7091054: > Allerdings könnte man nun wiederum argumentieren > warum man stattdessen nicht einfach einen LED Treiber nimmt.^^ Das stimmt wohl. Ganz einfach: weil ich nicht wusste, dass es so etwas gibt. Wäre das in meinem Anwendungsfall sinnvoller als eine Transistor-Schaltung?
Danke, es funktioniert! Ich habe als Transistor den S8050 verwendet, vor die LEDs einen 10 Ohm Vorwiderstand gesetzt und einen 2 kOhm Basiswiderstand für den Transistor verwendet. Spricht etwas gegen die verwendeten Widerstände? Wie gut PWM funktioniert probiere ich dann aus sobald der ESP da ist…
:
Bearbeitet durch User
Julian S. schrieb: > PWM funktioniert grundsätzlich problemlos mit Transistoren? Oder muss > ich da auf irgendwas achten? Was du beachten musst steht in Kapitel 2.2, aber auch Kapitel 3.4 ist für dich wahrscheinlich hilfreich. http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf
Jonathan schrieb im Beitrag #7090968: > Was ne Sauklaue Schlimmer ist die Dimensionierung der Bauteile, die auf möglichst hohe Verluste am Transistor ausgelegt ist. Julian S. schrieb: > Ich habe als Transistor den S8050 verwendet, vor die LEDs einen 10 Ohm > Vorwiderstand gesetzt Und hoffentlich, wie Dir zu Recht empfohlen wurde, die LED an den 5 Volt. Bei LED ein die Spannung über den 10 Ohm messen und rechnen, ob der erwartete Strom fließt. > und einen 2 kOhm Basiswiderstand für den Transistor verwendet. Bei aktiver LED mal die Spannung C-E messen, 2k = ca. 1,3 mA Basisstrom ist verdammt wenig, um den SS8050 sauber durchzusteuern. Stefan ⛄ F. schrieb: > Was du beachten musst steht in Kapitel 2.2, aber auch Kapitel 3.4 ist > für dich wahrscheinlich hilfreich. > xttp://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektr onik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf Besser nicht, Stefan verweigert hartnäckig, die in 2.2.1 angegebenen Verstärkungswerte auf ein realistisches Maß zu reduzieren. Stefan: Du kennst alle Diskussionen zum Thema Schaltbetrieb und U(CE)-Sättigung, aber verweigerst deren Erkenntnisse: Sowohl im Datenblatt des S8050 als auch d(ein)es BC337 wird für vollständiges Durchschalten eine Verstärkung von 10 angenommen. In der Tabelle typischer Daten des BC337 sieht man gut, dass die Verstärkung bei höheren Strömen abnimmt. In einer Anwendung mit 5 oder weniger Volt will man sich 1 Volt U(CE) nicht erlauben. Was ich nicht beanstande ist in 2.2.1.1 "Der Verstärkungsfaktor unterliegt jedoch starken Material-Streuungen." Mit Glück sind die positiv und viele Schaltungen laufen, obwohl das Datenblatt Deine Traumverstärkungen nicht garantiert.
Angehängte Dateien:
-
2022-06-08_20-40.png
91 KB
Manfred schrieb: > Stefan verweigert hartnäckig, die in 2.2.1 angegebenen > Verstärkungswerte auf ein realistisches Maß zu reduzieren. Warum sollte ich andere Werte angeben, als im Datenblatt stehen? > wird für vollständiges Durchschalten eine Verstärkung von 10 angenommen. Vor 50 Jahren als der BC107 aktuell war passte deine Annahme vielleicht. Ich halte mich lieber an die Daten aus dem Datenblatt der BC337, die ich übrigens auch durch Versuche überprüft habe. "vollständiges Durchschalten" ist zudem ein Wischiwaschi Begriff, der in dieser Anwendung gar nicht nötig ist. > In einer Anwendung mit 5 oder weniger Volt will > man sich 1 Volt U(CE) nicht erlauben. Die Sättigungsspannung ist nicht 1V bei 160mA sondern 0,7V bei 500mA, also noch deutlich weniger bei 160mA. Unabhängig davon würde die verbleibende Spannung für die LED ausreichen. Wo ist dein Problem? In dem PDF empfehle ich Übersteuerung, um die Verlustspannung zu reduzieren. Ich verstehe gar nicht, warum du wiederholt so tust, als würde diese Info fehlen. > obwohl das Datenblatt Deine Traumverstärkungen nicht garantiert. Ich träume nicht, siehe Bild.
Manfred schrieb: > Und hoffentlich, wie Dir zu Recht empfohlen wurde, die LED an den 5 > Volt. Bei LED ein die Spannung über den 10 Ohm messen und rechnen, ob > der erwartete Strom fließt. Ja, habe die LED an die 5V angeschlossen. Nach dem Widerstand liegen nur noch 2,8V an, was der LED aber reicht um ausreichend hell zu leichten. Wie ebenfalls in diesem Thread erwähnt ist dann auch der Strom deutlich geringer: 37 mA. Die Spannung über den 10 Ohm Widerstand beträgt 0,36V Das deckt sich mit der Rechnung: I = U/R = 0,36/10 = 36 mA. Manfred schrieb: > Bei aktiver LED mal die Spannung C-E messen, 2k = ca. 1,3 mA Basisstrom > ist verdammt wenig, um den SS8050 sauber durchzusteuern. Spannung C-E sind 1,7V. (Weit entfernt von den 0,5V). Also nochmal neu rechnen: Dem Datenblatt habe ich entnommen, dass die Verstärkung in Sättigung etwa 100 beträgt. Damit wäre der Basisstrom bei 0.037/100 = 0,37 mA und damit der Widerstand bei 12 Ohm. Da hab ich mich ja gut verrechnet beim letzten Mal. Mit einem 10 Ohm Widerstand beträgt die Spannung C-E dann 0,6V, was denke ich deutlich besser passt.
Stefan ⛄ F. schrieb: >> wird für vollständiges Durchschalten eine Verstärkung von 10 angenommen. > Vor 50 Jahren als der BC107 aktuell war passte deine Annahme vielleicht. > Ich halte mich lieber an die Daten aus dem Datenblatt der BC337, die ich > übrigens auch durch Versuche überprüft habe. Versuche, wo die Bauteile besser als garantiert waren. Das Datenblatt sieht das anders. > "vollständiges Durchschalten" ist zudem ein Wischiwaschi Begriff, der in > dieser Anwendung gar nicht nötig ist. Dieses "Wischiwaschi" sagt, dass er seine minimal mögliche Restspannung erreicht. >> In einer Anwendung mit 5 oder weniger Volt will >> man sich 1 Volt U(CE) nicht erlauben. > > Die Sättigungsspannung ist nicht 1V bei 160mA sondern 0,7V bei 500mA, Datenblatt angucken, grün markiert: Die 0,7 Volt sind bei 50mA Basisstrom garantiert, also B=10. > also noch deutlich weniger bei 160mA. Aber nur, wenn man die Basis hinreichend füttert. Schon bei 300mA / U(CE) 1 Volt garantiert er nur noch hFE=60. Die Unterscheidung 'hFE' gegen 'B' ist bekannt? > Unabhängig davon würde die > verbleibende Spannung für die LED ausreichen. Wo ist dein Problem? Es liegt darin, stabile Verhältnisse zu haben, wenn eine andere Tüte LEDs oder Transistoren auftauchen. Sehe ich vielleicht etwas verkniffen, weil ich schon Probleme mit Serienprodukten erlebt habe, wo leider die schlechtest möglichen Toleranzen nicht berücksichtigt wurden. Rechenaufgabe: Die LED hat 3,3V, am Transistor fällt 1V ab, gespeist wird mit 5 Volt. Der Vorwiderstand muß auf 0,7V ausgelegt werden. Jetzt hat die andere LED aber nur 3,0 Volt, rechne den neuen Strom. Und nun machen wir den Transistor anständig auf, 0,5V UCE und haben am Vorwiderstand 500 mV mehr und rechnen beide Fälle erneut. Komisch, die Stromabweichung über die Exemplarstreuung wird deutlich geringer.
Du meinst es offenbar ernst und bist auf meine Fragen eingegangen, also ich kaue ich das weiter auseinander: Julian S. schrieb: > Ja, habe die LED an die 5V angeschlossen. Nach dem Widerstand liegen nur > noch 2,8V an, was der LED aber reicht um ausreichend hell zu leichten. > Wie ebenfalls in diesem Thread erwähnt ist dann auch der Strom deutlich > geringer: 37 mA. Das ist mal deutlich von Deinen 0,16 A entfernt, womit Deine Frage gestartet ist. > Die Spannung über den 10 Ohm Widerstand beträgt 0,36V > Das deckt sich mit der Rechnung: I = U/R = 0,36/10 = 36 mA. Ja. Würdest Du Deine LED mit 10 Ohm direkt betreiben, (5-3,3)/10, wären da 170 mA. Kann aber auch abweichen, nur wenige LEDs haben tatsächlich 3,3 Volt, oftmals liegen sie drunter. Wie ich sehe, kannst Du das ja messen. > Manfred schrieb: >> Bei aktiver LED mal die Spannung C-E messen, 2k = ca. 1,3 mA Basisstrom >> ist verdammt wenig, um den SS8050 sauber durchzusteuern. > Spannung C-E sind 1,7V. (Weit entfernt von den 0,5V). So viel habe ich nicht erwartet, aber passt perfekt dazu, dass ich mich gerade mit Stefan haue und ein Moderator Angst vor Eskalation hat. > Also nochmal neu rechnen: > Dem Datenblatt habe ich entnommen, dass die Verstärkung in Sättigung > etwa 100 beträgt. Diese 100 hat der ganz sicher nicht. Du sagtest 2k an der Basis. Der Transistor hat B-E 0,7 Volt, bleiben 3,3-0,7 = 2,6 Volt für den 2k, also 1,3mA Basisstrom. Damit wäre der Basisstrom bei 0.037/100 = 0,37 mA und > damit der Widerstand bei 12 Ohm. Das rechnen wir nochmal mit richtigen Werten? 3,3-0,7 = 2,6/12 = 216 mA Basisstrom, riecht nach Mordversuch am Transistor. > Mit einem 10 Ohm Widerstand beträgt die Spannung C-E dann 0,6V, was > denke ich deutlich besser passt. 0,6 Volt kommt besser, aber der Basisstrom ist zu hoch. Mit einer Gleichstromverstärkung von 10 gerechnet, die Das Datenblatt garantiert, braucht man 16mA Basisstrom: 2,6/0,016 = 162, also als Normwert 150 oder 180 Ohm rein. Bei 160mA wird Deine LED mehr Spannung fordern, bleiben wir mal bei den angenommenen 3,3 Volt: 5-3,3-0,6(am Transistor) müsste deren Vorwiderstand mit 6,8 Ohm gewählt werden.
Manfred P. schrieb: >> also noch deutlich weniger bei 160mA. > Aber nur, wenn man die Basis hinreichend füttert. Ja stimmt. Ich denke wir sind uns einig, dass ein Verlust von knapp unter 1V zu erwarten ist. Was für diese Anwendung OK passt. Sicherheitshalber würde ich den Vorwiderstand allerdings so auslegen, dass die LED niemals überlastet wird. Da die minimale Sättigungsspannung unbekannt ist, gehe ich worst case 0V aus. Ja du hast Recht, dass die finale Helligkeit der LED ziemlich stark von Materialstreuung abhängt. Andererseits reagiert das Auge logarithmisch, so dass man den Unterschied zwischen 100 mA und 160 mA kaum bemerkt. Außer die LEDs liegen direkt nebeneinander, aber dann müsste man sie für ein gutes Erscheinungsbild eh selektieren. In dem Fall würde ich auch lieber MOSFETs verwenden, deren Spannungsabfall nur wenige Millivolt beträgt. Zwischen "läuft" und "ist perfekt" gibt es viel zu tun.
Manfred P. schrieb: > Das ist mal deutlich von Deinen 0,16 A entfernt, womit Deine Frage > gestartet ist. Jetzt wiederum ist die Stromstärke der LED wieder anders 70mA bei 3.3V. Mein Denkfehler ist glaube ich, dass der Strom der LED von der an der LED angelegten Spannung abhängig ist, wobei die Spannung wiederum von den beiden Widerständen abhängt. Ich drehe mich im Kreis… Manfred P. schrieb: > 0,6 Volt kommt besser, aber der Basisstrom ist zu hoch. Mit einer > Gleichstromverstärkung von 10 gerechnet, die Das Datenblatt garantiert, > braucht man 16mA Basisstrom: 2,6/0,016 = 162, also als Normwert 150 oder > 180 Ohm rein. > Bei 160mA wird Deine LED mehr Spannung fordern, bleiben wir mal bei den > angenommenen 3,3 Volt: 5-3,3-0,6(am Transistor) müsste deren > Vorwiderstand mit 6,8 Ohm gewählt werden. Danke, habe ich jetzt so gemacht. Stromverbrauch der LED ist jetzt bei 60 mA. Wirklich durchleuchtet habe ich es noch nicht, da muss ich mir die nächsten Tage nochmal Zeit nehmen. Aber immerhin funktioniert es.
:
Bearbeitet durch User
Julian S. schrieb: > Mein Denkfehler ist glaube ich, dass der Strom der LED von der an der > LED angelegten Spannung abhängig ist Das ist schon korrekt. Die Stromstärke hängt von der Spannung ab und die Spannung von der Stromstärke. Durch den Vorwiederstand tust du beides beeinflussen.
Manfred schrieb: > In einer Anwendung mit 5 oder weniger Volt will man sich 1 Volt U(CE) > nicht erlauben. Wer ist "man"? Der LED ist es egal, ob die überschüssige Spannung als Spannungsabfall am Widerstand oder als U(CE) verbraten wird, solange man den Strom dabei im Griff hat.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Durch den Vorwiederstand tust du beides beeinflussen. Von dir hätte ich das jetzt nicht erwartet. 😉
Stefan ⛄ F. schrieb: >> Aber nur, wenn man die Basis hinreichend füttert. > Ja stimmt. Ich denke wir sind uns einig, dass ein Verlust von knapp > unter 1V zu erwarten ist. Was für diese Anwendung OK passt. Das wollen wir gerne. Julian hat gestern Abend Meßwerte geliefert, U(CE) 1,7 Volt bei 36 mA I(C) und damit eindeutig belegt, dass die Annahme B=100 von seinem Transistor nicht erfüllt wird. > Ja du hast Recht, dass die finale Helligkeit der LED ziemlich stark von > Materialstreuung abhängt. Andererseits reagiert das Auge logarithmisch, Das ist mir egal, da die Auswirkung dieser Streuungen von der Gesamtschaltung abhängen. Es kostet keinen cent mehr, sinnvoll dimensionierte Widerstände einzusetzen. > In dem Fall würde ich auch lieber MOSFETs verwenden, Das Wort habe ich bewusst vermieden. Er hat die Bauteile da und ist auf dem Wege, deren Grundlagen zu verstehen. > Zwischen "läuft" und "ist perfekt" gibt es viel zu tun. Ich denke eher zwischen "läuft zufällig" und "im Rahmen garantierbarer Werte". > In dem Fall würde ich auch lieber MOSFETs verwenden,
Angehängte Dateien:
-
2022-06-09_18-54.png
24 KB
Manfred schrieb: > dass die Annahme B=100 von seinem Transistor nicht erfüllt wird. Wundert ich nicht. Im Datenblatt des SS8050 steht min. 85 bei 100 mA min. 40 bei 800 mA In dem Zusammenhang ist mit das angehängte Diagramm aus dem Datenblatt von OnSemi aufgefallen. Bei Samsung sieht es sehr ähnlich aus. Den Kurvenverlauf finde ich sehr ungewöhnlich. Normalerweise sackt der Verstärkungsfaktor am rechten Ende stark ab.
Julian S. schrieb: > Mein Denkfehler ist glaube ich, dass der Strom der LED von der an der > LED angelegten Spannung abhängig ist, wobei die Spannung wiederum von > den beiden Widerständen abhängt. Ich drehe mich im Kreis… Nochmal zur Erinnerung: Eine LED wird immer mit einem Vorwiderstand betrieben (außer, man hat eine spezielle Treiberelektronik). Den Strom der LED nicht mit dem Multimeter in Reihe messen, weil das mit seinem Spannungsabfall einen Fehler verursacht. Spannung am Vorwiderstand messen und rechnen! Es gibt da wirklich einen Kreis, den man verstehen muß: Eine LED hat eine krumme Kennlinie, ihre Spannung ändert sich mit dem fließenden Strom. In deiner ersten Messung hattest Du bei 36mA an der LED 2,8 Volt. Erhöhst Du den Strom, fällt mehr Spannung ab, bei Deinen angepeilten 160mA werden das 3,3 oder mehr werden. Deshalb lässt sich der Vorwiderstand leider nur ungefähr rechnen. (Kann Deine LED eigentlich 160mA, wird die nennenswert warm?) Für kleine LEDs, wie man sie als Kontrollampen einsetzt, hatte ich das mal dargestellt: Beitrag "Re: Z-Diode macht nicht was ich denke" Gehe einfach mal mit LED und unterschiedlichen Vorwiderständen direkt an die Stromversorgung und nimm ein paar Werte auf, Spannung an der LED gegen den Strom. > Manfred P. schrieb: >> 0,6 Volt kommt besser, aber der Basisstrom ist zu hoch. Mit einer >> Gleichstromverstärkung von 10 gerechnet, die Das Datenblatt garantiert, >> braucht man 16mA Basisstrom: 2,6/0,016 = 162, also als Normwert 150 oder >> 180 Ohm rein. >> Bei 160mA wird Deine LED mehr Spannung fordern, bleiben wir mal bei den >> angenommenen 3,3 Volt: 5-3,3-0,6(am Transistor) müsste deren >> Vorwiderstand mit 6,8 Ohm gewählt werden. > > Danke, habe ich jetzt so gemacht. > Stromverbrauch der LED ist jetzt bei 60 mA. > Wirklich durchleuchtet habe ich es noch nicht Dir wird ein weiteres Licht aufgehen, wenn Du wieder die drei Spannungen misst: über C-E, über die LED und über den Vorwiderstand. Der Abfall am Transistor sollte sich nur sehr gering ändern, wenn Du, wie vorgeschlagen, 3,3V über 150 Ohm an der Basis hast. Hoffentlich ist das Ganze ordentlich verkabelt, kein Wackelsteckbrett mit chinesischen Eisenkabeln.
Angehängte Dateien:
-
UCE_Daumen_32.png
8,6 KB
Stefan ⛄ F. schrieb: >> dass die Annahme B=100 von seinem Transistor nicht erfüllt wird. > Wundert ich nicht. Im Datenblatt des SS8050 steht > min. 85 bei 100 mA > min. 40 bei 800 mA Unpassend, hier wird geschaltet und bei nur 5 Volt Versorgung will ich in die Sättigung, die bei B=10 garantiert wird. Mit 9V Versorgung oder einem Relais an 12V würde ich das weitaus entspannter sehen. > Den Kurvenverlauf finde ich sehr ungewöhnlich. Normalerweise sackt der > Verstärkungsfaktor am rechten Ende stark ab. Im Thread steht S8050, nicht SS. Zu dem finde ich Daten eines mir unbekannten Herstellers mit dem Text "Excellent HFE Linearity." Die restlichen Eckdaten gleichen denen des SS8050 von Onsemi.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.