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Topic: LEDs und Transistoren (Read 2937 times) previous topic - next topic

Ballibum

May 02, 2012, 08:57 am Last Edit: May 02, 2012, 10:06 am by Ballibum Reason: 1
Hallo Forum,
ich möchte gerne an 4 verschiedene PINs meines Arduinos vier LED-Reihen schließen:

Reihe 1/PIN1: 3x LED =>75mA (3x 25mA)
Reihe 2/PIN2: 3x LED =>75mA
Reihe 3/PIN3: 5x LED =>125mA
Reihe 4/PIN4: 5x LED =>125mA

dabei möchte ich gerne das alle LEDs dimmbar sind. Verwenden möchte ich gerne  diese LEDs (oder ähnliche)
http://www.conrad.de/ce/de/product/155632/LED-SIGNALL-SNAP-IN-3MM-ROT-5-V/SHOP_AREA_17318&promotionareaSearchDetail=005.
Ich habe jetzt gelernt das die 75mA bzw. die 125mA das Potential deines PINs übersteigen, d.h. ich muss ein MOSFET bzw. einen Transistor zwischen PIN und LED-Reihe schalten, ist das soweit richtig?
Was für einen Transistor benötige ich und vorallem weshalb?
Und wäre es auch theoretisch Möglich diese LEDs zu verwenden:
http://www.conrad.de/ce/de/product/156955/LED-mit-Kabel-Vorwiderstand-und-Verpolungsschutz-Blau-Betriebsspannung-12-VDC
Diese hätten jedoch den Nachteil das sie 12V Betriebsspannung benötigen.
vielen Dank für eure Hilfe
Balli


Ballibum

Okay und vielen Dank, wenn ich das alles richtig verstanden habe kann ich für die ersten zwei  LED-Reihen einfach diesen Transitor nehmen und gut ist.
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/stmicroelectronics/8853.pdf
Nehmen kann ich den weil er die 40 mA verstärkt und 100mA liefert. Ist das soweit korrekt?
mfg
Balli

sth77


Nehmen kann ich den weil er die 40 mA verstärkt und 100mA liefert. Ist das soweit korrekt?

Den BC337 kannst du nehmen, weil er 500 mA dauerhaft schalten kann. Weil der Verstärkungsfaktor mindestens bei 100 liegt, reicht auch ein Basisstrom von 5 mA, um bei dieser Last voll durchzuschalten. Liegt also alles im grünen Bereich... ;)
Mein Arduino-Blog: http://www.sth77.de/ - letzte Einträge: Teensy 3.0 - Teensyduino unter Window 7 - Teensyduino unter Windows 8

mkl0815

Du verwendest den Transistor in diesem Fall nicht als "Verstärker" sondern als Schalter. Dabei kannst Du dann auch mit dem Transistor die 12V schalten, da Du dir ja 12V LEDs ausgesucht hast. Wichtig ist dabei, das Du die Massen von Arduino und dem vermutlich zusätzlichen 12V Netzteil verbindest, sonst funktioniert es nicht.

Ballibum

Okay super danke, ich denke ich werde die ersten LEDs nehmen, weil die mit 5V arbeiten und ich kein zusätzliches Netzteil benötige oder kann ich das auch noch umgehen?
mfg
Balli

uwefed

Achtung: von den genannten PINs des Arduino ist nur 3 ein PWM-Ausgang. Andere PWM-Ausgänge sind 5, 6, 9, 10 und 11.
Grüße Uwe

Ballibum

Hi Uwe,
danke für deine Antwort. Mit PIN1 bis PIN4 war eine einfach Durchnummerierung gemeint.
mfg
Balli
p.s. ich bastel gerade mit Fritzing einen Schaltplan und würde euch dann um Prüfung bitten.

uwefed

Besser gleich darauf hinweisen als zum Schluß wieder ein "is not a bug, is a feature" zu haben.  ;) ;) ;)
Grüße Uwe

Ballibum

Dem bin ich auch sehr dankbar, also so ein tolles Forenverhalten wie hier gibt es selten. Also ein echtes Lob bisher an alle die dieses Forum nutzen und helfen!

Ballibum

Hallo Forum,
ich möchte immer noch mehrere LEDs an einen PIN des Arduino anschließen, nun habe ich mich ein wenig in die Materie eingearbeitet und wirklich viel Spaß mit Fritzing (kann ich da auch Draht zeichnen ohne das ich ein Steckbrett nutze?) entwickelt.
Mein Schaltplan für die LED-Schaltung sieht dabei wie folgt aus:



kann ich das so machen oder gibt es da Probleme?

mfg
Balli

uwefed

Wenn die Pins des Transistors richtig sind, dann ist der Schaltplan richtig. Die Pins sind von unten nach oben Basis, Kollektor Emittor.
Grüße Uwe

Ballibum

Jetzt muss ich doch noch eine vermutlich doofe Frage stellen, meine LEDs besitzen ja bereits einen Widerstand, aber welchen muss ich für den Transistor verwenden?Bzw. welche Gleichung muss ich da anwenden und was spielt da an Werten rein?
mfg
Balli

sth77

hatten wir das noch nicht weiter oben geklärt? ;) Wenn du ins Datenblatt schaust, ist der Verstärkungsfaktor hfe die wichtigste Angabe. Das ist das Verhältnis aus Kollektorstrom (der beim BC337 dauerhaft max. 500mA betragen kann) und Basisstrom. hfe liegt bei diesem Typ bei etwa 100, der Basisstrom kann also auf ein 1/100 des Maximalstroms gebracht werden. Das wären dann 5mA bei Maximalbelastung, die wir entsprechend deiner Lastangaben sowieso nicht erreichen. Damit ist sichergestellt, dass wir den den Transistor nicht mehr im Proportionalbereich betreiben, er geht in Sättigung.
Nun haben wir die 5mA errechnet und Wissen, dass der Arduino an seinem Ausgang 5V liefert. Nehmen wir das Ohmsche Gesetz heran: R=U/I=5V/0,005A=1000Ohm. Ein Basiswiderstand 1k sollte seinen Dienst gut verrichten.
Mein Arduino-Blog: http://www.sth77.de/ - letzte Einträge: Teensy 3.0 - Teensyduino unter Window 7 - Teensyduino unter Windows 8

mkl0815

Also laut Datenblatt für den BC337 ist der Basisanschluss in der Mitte und nicht an der Seite.
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/61933/GE/BC337.html
Wenn Du den Transistor als Schalter verwendest, muß der Strom der von der Basis (Arduino-Pin zum Transistor) ein Strom fliessen, der groß genug ist, das der Transistor komplett durchsteuert. Das bedeutet, das der Widerstand zwischen Collector und Emitter den kleinstmöglichen Wert erreicht. Eine weitere Erhöhung des Basis-Stroms würde dann keine Änderung mehr bringen. Der BC337 hat einen Verstärkungsfaktor (Hfe) von mind. 100 (hängt von vielen Parametern ab), meist sogar deutlich mehr.
Durch die Collector-Emitter Strecke fliessen maximal 500mA (bei Dir sogar deutlich weniger). 500mA / 100 (Hfe)  macht 5mA. Das ist der Strom der vom Arduino über die Basis zum Emitter fliesst. Bei 5V und nach dem Ohmschen Gesetzt R = U / I -> R = 5 V / 0.005A = 1000 Ohm, also 1 kOhm. Da wir aber mit maximalem Strom und der Mindestverstärkung gerechnet haben, sollten auch ohne Probleme 2,2kOhm oder sogar 4,7kOhm (wie im früher verlinkten Beispiel) reichen.

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