Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Auswahl des richtigen Transistors


von Ole (olbeh)


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Hey Freunde,

ich bin gerade dabei, eines meiner ersten Projekte mit dem Arduino zu 
bauen und programmieren.
Dabei möchte ich nun mit meinem Microcontroller eine Peristaltikpumpe 
(6V DC / max 300mA) schalten und damit ein kleines Gefäß befüllen. Um 
die Pumpe mit dem Microcontroller anzusteuern brauche ich nun einen 
Transistor, leider haben wir Transistoren noch nicht in der Ausbildung 
behandelt und ich bin etwas überfordert mit der Auswahl des richtigen 
Modells.
Folgende Kennwerte habe ich:

Spannung Pumpe : 6V DC

Strom Pumpe : maximal 300mA

Spannung Arduino : 5V DC

Strom Arduino: max 20mA

schafft das ein normaler BJT-Transistor und wenn ja, welche Modelle 
machen da Sinn, oder sollte ich ein teuereres Modell (z. B. einen 
Darlington-Transistor oder ein n-channel-MOSFET) umsteigen?

vielen Dank für eure Unterstützung

olbeh :)

: Verschoben durch Moderator
von Michael B. (laberkopp)


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Ole schrieb:
> schafft das ein normaler BJT-Transistor

Nicht so einfach.

Deine Pumpe darf zwar dauerhaft so stark belastet werden dass der Motor 
300mA zieht, ohne zu überhitzen, aber sie braucht im Anlaufmoment viel 
mehr Strom, nämlich ebensoviel wie blockiert, 
Betriebsspannung/Innenwiderstand, leicht 3A die aus dem Elko, nicht 
unbedingt dem Netzteil kommen, und wenn auch der Anlaufmoment kurz ist, 
für einen Halbleiter ist das eine Ewigkeit. Er muss also den 
Blockierstrom aushalten, und 3A schaltet ein normaler BJT nicht mit 20 
mA Basisstrom.

Nimm einen MOSFET wie Si2369DS und vergiss nicht die Freilaufdiode.

Ja, es gibt bessere BJT wie ZTX1048 die 3A schalten können mit 20mA 
Basisstrom, aber das ist nicht dein Wald&Wiesen Bauteil.

von DSGV-Violator (Gast)


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Wer das (solid state) Relais nicht ehrt, ist den Transistor nicht wert 
...

https://www.arrow.de/manufacturers/panasonic/relays

von J. S. (jojos)


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wenn man es sich einfach machen möchte, dann kann man da einen fertigen 
Fahrtenregler aus dem Modellbau nehmen. Wird wie ein Servo angesteuert, 
dazu findet man unendlich viel.
z.B:
https://www.amazon.de/Dilwe-Elektronischer-Drehzahlregler-Fernbedienung-Ersatzteil/dp/B07MP4XQ21

von Keks F. (keksliebhaber)


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Jeder lowside N Kanal Mosfet kann das.
Da du eine induktive Last schaltest, Freilaufdiode nicht vergessen.

Signal Level Mosfet (soll bei <5VGS, also Spannung zwischen Gate und 
Source, voll durchschalten können), 100Ohm Gate Widerstand, 10k-100k 
Pulldown Widerstand, 1N4148 parallel schalten.

Maximalstrom zwischen Source und Gate beachten, auswählen nach Messung 
des Widerstandes der Pumpe, gerne mit Sicherheit drüber.

Auswählen ob SMT, oder THT, bei SMT nach Lötkenntnissen filtern, 
verfügbare auswählen, sortieren nach Preis.

Findest so bei Mouser was im Bereich <50ct.

Ein dicker Elko (470µF) vor dem Mosfet kann helfen das Netzteil zu 
entlasten.

: Bearbeitet durch User
von Flunder (flunder)


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Keks F. schrieb:
> 1N4148 parallel schalten

Als Freilaufdiode ? Könnte zu knapp sein. Nimm einfach eine 1N4007. Die 
macht Dich im zwölftel Dutzend nicht arm.

von Falk B. (falk)


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Ole schrieb:
> schafft das ein normaler BJT-Transistor und wenn ja, welche Modelle
> machen da Sinn, oder sollte ich ein teuereres Modell (z. B. einen
> Darlington-Transistor oder ein n-channel-MOSFET) umsteigen?

N-Kanal MOSFET IRLZ34N

von Keks F. (keksliebhaber)


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Flunder schrieb:
> Als Freilaufdiode ? Könnte zu knapp sein. Nimm einfach eine 1N4007. Die
> macht Dich im zwölftel Dutzend nicht arm.

Ist geschenkt.
Die andere hat er wahrscheinlich schon im Arduino-Bastelkit rumliegen. 
Kann man aber mit dem Mosfet mitbestellen.

von Rainer W. (rawi)


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DSGV-Violator schrieb:
> Wer das (solid state) Relais nicht ehrt, ist den Transistor nicht wert
> ...

Blöder Spruch - was meinst du wohl, was als schaltendes Element in einem 
SSR sitzt.

von Ole (olbeh)


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Hey, vielen Dank für die schnelle Antwort.

Ich habe für das aktuelle Projekt jetzt erstmal ein Relais gewählt, die 
deutlich geringere Genauigkeit nehme ich jetzt in Kauf. Trotzdem vielen 
Dank für die vielen Vorschläge, ich hab mir jetzt auch ein MOSFET vom 
Typ IRLZ34N samt Freilaufdiode (danke für die Erinnerung) bestellt, wenn 
ich die Zeit hab bau ich das ganze mal um und probier das aus.

Danke auch für den Hinweis mit dem Elko, ist wahrscheinlich im 
Einschaltmoment eine gute idee.

MFG olbeh:)

von Harald W. (wilhelms)


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Ole schrieb:

> Die deutlich geringere Genauigkeit nehme ich jetzt in Kauf.

Was meinst Du damit?

von Keks F. (keksliebhaber)


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Ein Relais braucht trotzdem eine Schaltstufe mit Freilaufdiode.

von Johannes T. F. (jofe)


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Genau. Siehe dazu den Artikel Relais mit Logik ansteuern

von Motopick (motopick)


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> mit dem Arduino

Du solltest das naechstemal [Arduino] in deinen Threadtitel schreiben.

von Andre G. (andgst01)


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Harald W. schrieb:
> Ole schrieb:
>
>> Die deutlich geringere Genauigkeit nehme ich jetzt in Kauf.
>
> Was meinst Du damit?

Wahrscheinlich die Tatsache dass ein Relais "lange" braucht um ein oder 
aus zuschalten.

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