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Topic: Transistor und PWM (Read 5144 times) previous topic - next topic

fabb

Hallo zusammen,
ich habe seit neustem einen Arduino... und auch gleich das erste Problem.
Ich möchte über den PWM Ausgang eine Reihe von LEDs (300 Stück) steuern. Das ganze soll über 12V funktionieren. Wie mache ich das am besten?

Ich stelle mir das grade so vor
NPN-Transistor:
-Den PWM Ausgang mit nem Wiederstand(nur wie hoch) an die Base
- +12V an den Kollektor
- An den Emitter Parallel die LEDs mit Vorwiederständen.
- Minuspol vom Arduino und von dem 12V-Netzteil miteinander verbinden (zum Arduino nen Wiederstand??)

Kommen so 12V gepulst an den LEDs an?

Vielen Dank!

Pumbaa

#1
Jan 20, 2010, 05:39 pm Last Edit: Jan 20, 2010, 05:42 pm by willich Reason: 1
Hast du mal überschlagen, wieviel Watt das an den LEDs macht? Klingt, als würdest du nen dicken Transistor brauchen... inklusive Kühler.


Ansosten klingt es als würde es gehen. :)
Wenn du das, was du so schreibts richtig dimensionierst.
Widerstand an der Basis so hoch, dass nicht der maximale Basistrom des Transistors überschritten wird.
5V/1kOhm=5mA klänge ok, wenn es um ne kleine Leistung ginge....




Udo Klein

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201291.htm

Was den Basisvorwiderstand angeht: gewünschten Basisstrom I aus dem Datenblatt entnehmen, Spannung die anliegen wird 5V abzüglich Spannungsabfall, aber wir rechnen bequemerweise mit 5V --> R = U/I = 5V/I, fertig. Also z.B. I = 10 mA --> R = 5V/0.01 A = 500 ohm

Nicht bis an die Grenze des maximal zulässigen Basisstroms gehen, aber auch nicht ausrechnen was man mindestens braucht. Man will, daß der Transistor voll durchschaltet --> dann fällt da auch kaum Leistung an und er wird entsprechend nicht sehr warm --> kein großer Kühlkörper erforderlich.

Gruß, Udo
Check out my experiments http://blog.blinkenlight.net

Pumbaa

#3
Jan 20, 2010, 10:40 pm Last Edit: Jan 20, 2010, 10:44 pm by willich Reason: 1
Mein Gedanke war nur:
knappes Volt am Transistor, der schaltet aber 300x ca 5-10mA = 1,5 bis 3A.
Bei nem knappen Volt am Transistor also ca. 2W.
Und da stirbt 'nen kleiner Transistor schon.

(Oder hab ich den Denkfehler??? Hast mich verunsichert :) )





Udo Klein

Typisch sind eher 0.2 - 0.3 V --> also 0.5W - 1W. Das reicht ein kleiner Kühlkörper. Die Frage ist halt was man unter "gross" versteht :)
Check out my experiments http://blog.blinkenlight.net

volvodani

In diesem fall würde ich an ein mosFet denken z.B. den IRF540N der ist Logiktauglich und hat einen extrem geringen RDSon 0,04Ohm d.h. man keine übermäßige erwämung. Das Gate über 1K Widerstand an das gate mit einem 10K gegen masse an den Source die Masse und an den Drain die Kathode der LED´s und schon fluppt es. Mit dem wirst du sogar ohne Kühlkörper schalten können
1,5A*0.04Ohm=0,06V
0,06V*1,5A=0,093Watt!!!
So ist das Leben:
Manchmal bis du das Denkmal, manchmal die Taube!

Udo Klein

0,04 Ohm bei 3A sind 0,12 V. Macht dann schom 360mW.

Was für ein FET hat bei 5V Gate Spannung schon RDS bei 0,04 Ohm und ist auch noch so billig wie ein vergleichbarer bipolarer Transistor?

Wieso mit 1K ans Gate und wozu braucht man einen Gate Vorwiderstand in der Größe? Ich dachte da Gate ist eine kapazitive Last die man schnell schalten will --> Gatewiderstand so klein wie möglich halten, also 100 ohm oder weniger? Oder stehe ich da gerade auf dem Schlauch?

Gruß, Udo
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fabb

Okay,
ich muss zugeben ich bin was Transistoren angeht ein ziemlicher Neuling..

Ich habe folgenden Tansistor noch hier: IRF9530N http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/68326/IRF/IRF9530N.html

Ich habe ihn wie im ersten Post beschrieben angeschlossen und ein LED-Fading-Programm laufen lassen.
Gate: +Ausgang vom Arduino (Mit verschiedenen Vorwiederständen 1KOhm, 10KOhm, 27KOhm)
Drain: LEDS an - von 12V NT
Source: +12V

Mit dem Effekt das der Transistor die ganze Zeit durchschaltet, also an der Test-LED liegen dann immer 12V an....

Irgendwie werde ich aus dem Datenblatt auch nicht schlauer was ich da falsch gedacht habe..

PS: Danke schonmal für die vielen Antworten!

Schwarzfuss

Mit dem IRF9530N hast du aber einen P-Channel Typ erwischt,
den zum "Schweigen" zu bringen,
bei 12V Versorgungsspannung und nur 5V am Arduino,
geht so ohne Weiteres nicht!

Eine Möglichkeit wäre einen NPN-Transistor vors Gate zu schalten:
Basis über 1kOhm an Arduino, Emitter an Masse,
Kollektor direkt ans Gate und zusätzlich über ca. 10kOhm an +12V.
Gruß Peter

volvodani

@udo Klein.
Im Normalfall brauchst du keine baschaltung am gate aber bei eventuellen Anfängern geht man damit auf nummer sicher deswegen auch den 10k gegen Masse um die gespeicherte Energie wieder abzuführen. und bei den PWM frequenzen eines arduinos brauch man keine angst zu haben wegen den schaltgeschwindigkeiten und den dabei einstehenden RDSon Übergängen. Und du kommst mit dem IRF540N auf die 0,04Ohm ohne Problem da die meist laut datenballt schon bei minmal 2V und maximal 4V schon  komplett durchschalten
So ist das Leben:
Manchmal bis du das Denkmal, manchmal die Taube!

wayoda

Da wüsste man doch gleich mal gerne was hier
http://www.arduino.cc/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1263075138
wohl verbaut wurde  :o

Eberhard

Udo Klein

Hmm, im Datenblatt steht beim IRF540N aber 10V für RDS 0.044 Ohm. 4V maximaler Threshold bei 250 Microampere DS. Allerdings ist  der Preis wirklich OK. 51 Cent bei Reichelt.

Das  mit der gespeicherten Energie verstehe ich auch nicht. Die IO Pins sind doch als Stromquelle und als Senke geeignet.

Gruß, Udo
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fabb

Also...

ich habe jetzt nen irf530N hier. NPN-Chan

Wie mehrfach beschrieben, auch hier komme ich nicht zu einem guten Ergebniss. Das Ding ist einfach dauernd an oder aus....
Ich komme mir mit meinen Versuchen ein wenig dumm vor :(

Kann mir jemand eine (rein theoretische) Anleitung geben, wie es funktionieren könnte, ob ich die 9530 und jetzt auch die 530Ns erstmal über habe, oder ob das noch was bringt?

PS: Wenn ich den GND vom Arduino am Steckbord löse dann ändert sich manchmal dar "Status" der LED. Also geht an, bzw wird heller/dunkler...

Ich bin grade verzweifelt.... :-[

Schwarzfuss

Schau dir mal hier Bild 9.2 an:
Ue über 1k[ch937] an Arduino-PWM-Ausgang (Widerstand nur zur Sicherheit),
R2 wird ersetzt durch eine Reihenschaltung von passendem Vorwiderstand und LED(s),
+Ub an 12V.
So muß das funktionieren, sonst ist irgendwas Anderes faul...
Gruß Peter

fabb

So, ein Erfolg!
Dank dem Schaltbild von Schwarfuss hat es nun geklappt!

Aber jetzt kommt es zum nächsten Problem.
Ich habe RGB-LEDs, diese haben eine gemeinsamen Cathode.
Mit der Schaltung kann ich also nur eine Farbe nutzen. Ich dachte mir also, einfach alles an die "Source" hängen und feddich... aber das funktioniert irgendwie nicht  :'(
Ich bin mir jetzt grade sicher, dass ich das Prinzip von den Transistoren noch garnicht geblickt habe.

Ich werde nun erstmal schluss machen damit und morgen mal ne Seite suchen wo ich ne gute Erklärung finde warum das so nicht geht... Ich bin schätze aber mal das hat was mit diesem NPN PNP zu tun... warscheinlich brauch ich beide Typen um die Gewünschte Schaltung zu relaisieren? (3 Farben an den RGB-LEDS, alle "verstärkt" über Transistoren, über 12V betrieben)

Wie beschrieben en NPN Transistor über den Arduino steuern, aber aber an den "Drain" dann den PNP steuern...
Ach, so schwer kann das doch nicht sein :D Ich steh voll im Wald...

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