Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED-Transistor-Schaltung - LED glimmt dunkel


von Thomas (tommcduck)


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Hallo zusammen,

ich brauche mal eure Hilfe. In einem Projekt möchte ich unter anderem 
mit einem Arduino LEDs über den Ausgang schalten. Der Ausgang liefert 5V 
bei maximal 8 mA.

Ich lege diesen Ausgang über einen Basiswiederstand von 1k auf den 
Transistor BC547B und zusätzlich die Basis direkt über einen Widerstand 
von 1M auf Masse, Emmitter auf Masse und der Collektor geht über einen 
Widerstand von 150 Ohm an eine LED mit 2,3V/20mA und die LED auf 5V.

Wird der Ausgang des Arduinos auf Masse gelegt, "glimmt" die LED sehr 
dunkel vor sich hin, bei 5V auf dem Ausgang leuchtet sie 
erwartungsgemäß.

Wie kann ich das Glimmen unterbinden, so dass sie optisch aus ist? Ich 
vermute, da passt noch irgendwas bei den Bauteilen nicht ganz.

Was ist da falsch?

von H. H. (Gast)


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Zeig deinen Aufbau.

von Crazy Harry (crazy_h)


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Wie ist das DDR des Ports konfiguriert?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wenn du an der Basis des Transistors gegen den Emitter 0V misst und die 
LED trotzdem glimmt, sperrt der Transistor nicht richtig und er hat 
vermutlich eine Macke. Nimm mal einen anderen.
Grade nochmal ins DB geschaut - der Transistor sollte bei Uce = 30V 
maximal 15nA Cutoff Current haben.

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von Thomas (tommcduck)


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...hier der Aufbau.

Der Port am Arduino ist richtig konfiguriert als Ausgang. Das 
funktioniert auch fehlerfrei. Wenn ich statt der LED testweise eine 
Relaisplatine anschließe, schaltet die korrekt. Es muss also an der 
Transistorschaltung liegen. Vermutlihc doch nicht die richtigen 
Komponenten?

Ich habe auch ausprobiert, direkt 5V auf den Basiswiderstand zu legen. 
Der Transistor schaltet durch und die LED leuchtet. Aber ohne 
Basisanschluss und auch, wenn ich den Basiswiderstand auf Masse lege, 
glimmt die LED ganz dunkel, ist also nie komplett aus.

: Bearbeitet durch User
von Steve van de Grens (roehrmond)


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Thomas schrieb:
> Es muss also an der Transistorschaltung liegen.

Die Schaltung ist völlig in Ordnung. Ich schätze auch, dass der 
Transistor oder andere Teile vom Aufbau einen erhöhten Leckstrom haben 
(zeige Fotos). Beim Relais fällt das nicht auf.

: Bearbeitet durch User
von Gerald B. (gerald_b)


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Sollte eigentlich nicht sein. Entweder du tauscht mal, wie schon 
vorgeschlagen, den Transistor aus, oder du kannst auch als Workaround 1K 
zwischen +5V und den Kollelktor legen. Das bewirkt, das der 
Spannungsabfall über die LED, der relativ konstant ist, durch den 1K 
Widerstand unterboten wird und Uf nicht mehr erreicht wird. Ein Bypass 
für die da rumvagabundierenden paar µA

von Thomas F. (tommf)


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Ist das eventuell so eine superhelle LED? Die können auch bei geringen 
Strömen schon schwach glimmen. Wie schwach leuchtet sie denn?

Du könntest auch mal den Spannungsabfall über dem 150 Ohm-Widerstand 
messen. Daraus kann man dann den Strom (I=U/R) ausrechnen. Wenn der in 
der Größenordnung des im Datenblatt des Transistors angegebenem 
Reststroms liegt, dann ist die LED zu empfindlich. Dann würde der 
Vorschlag von Gerald B. helfen.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Thomas F. schrieb:
> dann ist die LED zu empfindlich

Nein. Wenn alles mit rechten Dingen zugeht, ist der Leckstrom durch den 
Transistor so gering, dass man die LED nicht leuchten sieht. Selbst wenn 
der Leckstrom um Faktor 100 erhöht wäre, würde man immer noch nichts 
sehen.

Offenbar ist er noch höher -> da ist etwas defekt.

: Bearbeitet durch User
von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Thomas schrieb:
> und zusätzlich die Basis direkt über einen Widerstand
> von 1M auf Masse,

Das ist völlig unnötig, der BC547 ist kein FET und war nie einer und 
wird nie einer werden.

Sind C und E richtig herum angeschlossen?

Thomas schrieb:
> und auch, wenn ich den Basiswiderstand auf Masse lege,
> glimmt die LED ganz dunkel,

Also ist der Transistor geschädigt, aber nicht ganz defekt.


Thomas schrieb:
> Wenn ich statt der LED testweise eine
> Relaisplatine anschließe, schaltet die korrekt.

Aha, da zieht kein Relais auch nur mit Mikronewton an?

mfg

: Bearbeitet durch User
von Martin S. (mmaddin)


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Internen Pullup deaktivieren!

von H. H. (Gast)


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Thomas schrieb:
> ...hier der Aufbau.

Das ist nicht der Aufbau, sondern ein Schaltplan.

von Michael B. (laberkopp)


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Thomas schrieb:
> Was ist da falsch?

Woher sollen wir das wissen, wenn du nur beschreibst was du glaubst 
richtig gemacht zu haben ?

Masse von Arduino mit Masse der 5V der LED verbunden ?

von Mark S. (voltwide)


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Im Zustand "Aus" miß mal
1  Die Spannung des port gegen GND
2. Den KurzschlussStrom des Ports gegen GND
Denn am plausibelsten ist mir immer noch, dass Du den port falsch 
programmiert hast.

von Martin S. (mmaddin)


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Thomas schrieb:
> Der Port am Arduino ist richtig konfiguriert als Ausgang.

Was soll dieser Blödsinn?

Zeig deinen Aufbau und dein Programm, wo liegt das Problem? Ein Bild 
machen und drei Zeilen Code posten... und das hier hat ein schnelles 
Ende...Warum immer von hinten durch die Brust?

von Thomas (tommcduck)


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Ok. Es lag wohl an meinen Lötfähigkeiten. Sowas kann auf einer 
Lochrasterplatine schnell unsauber werden. Zumindest habe ich da noch 
Potential.

Ich habe die Schaltung mal "trocken" zusammengelötet und da funktioniert 
es. Scheinbar gibt es da unsaubere Lötstellen und Kriechströme.

Trotzdem danke an alle!

von Martin S. (mmaddin)


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Thomas schrieb:
> Sowas kann auf einer
> Lochrasterplatine schnell unsauber werden.

Hat mit Lochraster nichts zu tun.

Thomas schrieb:
> Scheinbar gibt es da unsaubere Lötstellen und Kriechströme.

Siehe:
Beitrag "Re: LED-Transistor-Schaltung - LED glimmt dunkel"

Erste Bitte...hätte es schon lösen können...

Aber Glückwunsch! Oftmals sind Entlötpumpen ein Problem, denn dort 
krümelt gern etwas heraus was zu ungewollten Brücken führen kann...

: Bearbeitet durch User
von Mani W. (e-doc)


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Thomas schrieb:
> "trocken" zusammengelötet

Was bedeutet das?

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Mani W. schrieb:
> Was bedeutet das?

Thomas schrieb:
> und Kriechströme

Der erste Aufbau wurde bei massivem Heuschnupfen angefertigt, der zweite 
dann mit Maske...

Ein Streben nach stetiger Verbesserung zeichnet den Geist des Menschen 
aus.

mfg

: Bearbeitet durch User
von Thomas (tommcduck)


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Mit "trocken" meinte ich, ich habe mir eine Halterung genommen, den 
Transistor eingeklemmt und die beiden Widerstände ohne Leiterplatte 
angelötet, an die LED angeschlossen und alles lief. Also komplett ohne 
Leiterplatte. Der einzige Unterschied: Ich habe einen neuen Transistor 
genommen, um die anderen nicht auslöten zu müssen.

Ja, ich weiß, es könnte auch an defekten Transistoren liegen - aber alle 
4 gleichzeitig war mir etwas zu viel. Also glaube ich, es lag an meinen 
Lötstellen. Und da ich nur wenig Platz auf der Platine habe, konnte ich 
nicht großartig mit Brükcken arbeiten, musste also mit viel Lötzinn die 
Verbindungen herstellen.

Und an alle, die in Richtung des Arduinos und des Ports nach Fehlern 
suchen:
Die Spannung des Ausgangs auf "LOW" gegen GND liegt bei ca. 100 mV. 
Daran liegt es nicht. Eine dazwischengeklemmte LED ohne Widerstand 
glimmt auch nicht.
Und 1000 Zeilen Programmcode möchte ich euch hier nicht antun. Das 
versteht am Ende sowieso keiner, der das Projekt nicht kennt. Das bringt 
nix, hat aber auch am langen Ende nichts damit zu tun, denn ich hatte ja 
gescherieben, dass ich das auch ohne Arduino probiert habe und zum 
gleichen Problem komme: Basiswiderstand auf 5V (angenommene 
Ausgangsspannung des Ports), LED leuchtet, und auf GND glimmt sie vor 
sich hin. Löte ich die Koomponenten allerdings ohne Leiterplatte 
aneinader, funktioniert es. Also liegt es definitiv an meinen 
Lötkünsten. Und ich weiß, die sind mein größtes Potential.

Insofern ist mein Problem für mich gelöst. Ich wollte hier nur wissen, 
stimmen meine ausgewählten Komponenten oder ist das was falsch 
berechnet. Und das wurde ja oben schon beantwortet.
Aber trotzdem danke für eure Fehlersuche!

: Bearbeitet durch User
von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Thomas schrieb:
> musste also mit viel Lötzinn die
> Verbindungen herstellen.

Möglicherweise wurden dabei die empfindlichen Transistoren überhitzt. 
"Früher" in Büchern bis in die 70er Jahre wurde vor zu hohem 
Wärmeeintrag gewarnt, da oft noch Germaniumtransistoren verbaut wurden.

Ich baue auf Lochraster immer mit dünnen Drähten. Die Lötrotznasen mag 
ich nicht und der Verbrauch an Lot ist mir auch zu teuer.

mfg

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Christian S. schrieb:
> Möglicherweise wurden dabei die empfindlichen Transistoren überhitzt.
Ich habe auch mit viel Herumbrutzeln (bei 370°C) noch keinen 
Siliziumtransistor kaputtbekommen. Kann aber auch sein, dass der 
Lötkolben auf 450°C eingestellt ist, deshalb das Flussmittel sofort 
verzundert und die Lötung eine halbe Minute lang dauert.

Aber das Löten sollte man sowieso einfach vorher mal üben...

Thomas schrieb:
> an alle, die in Richtung des Arduinos und des Ports nach Fehlern suchen
Ja, weil du so ein Suchspiel veranstaltet hast, statt einfach das schon 
nach 3 Minuten und danach mehrfach angefragte Foto deiner Löterei zu 
zeigen. Ich weiß nicht, warum das so schwer ist, wenn es ganz konkret 
helfen könnte. Denn sonst postet doch jeder andauerd ein Foto von sich 
mit seinem Burger.

Thomas schrieb:
> Scheinbar gibt es da unsaubere Lötstellen und Kriechströme.
Was für ein Lötzinn verwendest du? Bei einem normalen "handelsüblichen" 
Elektroniklot und "üblicher" Luftfeuchte leitet da gar nichts.

Mein Tipp: besorg dir Isopropanol 99,9% oder eines der Reinigungssprays 
für Leiterplatten und mach die Flussmittelreste und den Lötdreck weg.

von Thomas (tommcduck)


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Ok. Danke!

von Rolf (rolf22)


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Thomas schrieb:
> Ja, ich weiß, es könnte auch an defekten Transistoren liegen - aber alle
> 4 gleichzeitig war mir etwas zu viel. Also glaube ich, es lag an meinen
> Lötstellen.

Wenn da bei allen vier dasselbe Problem auftritt, wird es kaum das Löten 
sein: So gleichmäßig schlecht kann nur ein guter Löter löten. ;-)

Wird wohl irgendein Dreck auf der Leiterplatte sein. Oder du legst die 
Leiterplatte beim Testen auf eine etwas leitfähige Matte?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Rolf schrieb:
> Oder du legst die Leiterplatte beim Testen auf eine etwas leitfähige Matte?
Das musste ich doch grade mal kurz "zusammenstecken"...   ;-)

von Thomas (tommcduck)


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Ja, leitfähige Unterlagen kann man da schnell mal übersehen. Aber nein, 
die Leiterplatte liegt auf einer sauberen Holzunterlage.Ich vermute, 
entweder habe ich beim Löten die Transistoren gekillt oder habe beim 
Löten zu viel "Dreck" hinterlassen. Ich habe gerade neue Transistoren 
bestellt und mir schon Isopropanol geholt. Dann setze ich das nochmal 
neu auf. Ich denke, damit kriege ich es hin, denn direkt zusammengelötet 
hat es ja funktioniert.

: Bearbeitet durch User
von Helmut -. (dc3yc)


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Lothar M. schrieb:
> Denn sonst postet doch jeder andauerd ein Foto von sich
> mit seinem Burger.

Ist zwar beides (der Poster und das Gepostete) nicht alles mein 
Geschmack, aber für Fans: 
https://www.instagram.com/p/CZbq7kNIWWu/?img_index=2&hl=de

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