Arduino Forum

International => Deutsch => Topic started by: beginner34 on Nov 04, 2013, 08:13 pm

Title: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: beginner34 on Nov 04, 2013, 08:13 pm
Hallo zusammen, ich bin nun am verzweifeln.  :~  Ich suche nun schon 1 Woche nach einer Möglichkeit, wie ich den Vorwiderstand beim Transistor berechnen kann. Die ganzen Formeln sind einfach zu kompliziert. Verstärkung, Sättigung,........????????????
Ich möchte doch nur mit einem ATtiny85  2 PNP Transitoren An und Aus schalten mit PWM. Die Werte werden über 2 Poti gelesen.
Gesteuert werden 1-2 (an 1 Transitor) LED Spot mit je 12V 500mA, das ganze 2x . Soll ein Dimmer werden.
Versorgt wird alles mit 12V Akku und der Tiny hat eigene Versorgung 5V.( auch vom Akku)
Transitoren:  1.  BC 328-25  ;   2. TIP 32C MBR  ;  3. TIP42C  MBR  ;  (Reichelt)
Wenn ich den  32C nehme, kann ich damit 2 Spots gleichzeitig betreiben?

Wer kann helfen und sagt mir, welche Widerstände für die 3 Transitoren passen?!  :)
Ich habe die Datenblätter gelesen und versucht mit irgendwelche Zahlen zu rechnen aber das ist einfach nicht meine Welt  :( .

Danke


Gruß Marco
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: michael_x on Nov 04, 2013, 09:23 pm
"LED Spot mit  12V 500mA" hat ja wohl schon Elektronik eingebaut, ist für die Dimmen per PWM vorgesehen?

LED Spots dimmen (http://www.mikrocontroller.net/topic/167255) war das Erste was mir google gezeigt hat.

Deine Transistoren sind alles PNP, da müsstest du zum AusSchalten die Basis auf 12V kriegen, wie hast du dir die Schaltung vorgestellt ?

Die Basis-Widerstände der Transistoren sind das wenigste, die machst du einfach klein genug damit die Transistoren voll durchschalten. Alles > 150 Ohm hält der Arduino aus, besser 220. Bei Darlingtons ist 1K reichlich klein genug.
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: Serenifly on Nov 04, 2013, 09:32 pm
Hier ist die Berechnung auch im Detail beschrieben:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand

Aber du kannst es wie gesagt auch schätzen. Bei der geringen Frequenz der Arduino PWM ist es eigentlich nicht weiter relevant wenn der Transistor übersteuert wird.

BC-Transistoren sind für 500mA aber zu knapp. Besser einen der TIPs, Darlingtons oder was aus der BD-Reihe nehmen. Oder gleich einen FET wie den IRLZ44 oder IRLU024 (beides aber N-Kanal).

Wieso brauchst du überhaupt einen PNP?
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: uwefed on Nov 04, 2013, 10:43 pm
alle fragen wieso Du einen PNP nehmen willst aber niemend sagt daß Du bessere einen NPN nehmen sollst und zwischen Last und Minuspol schalten sollst. Nimm einen TIP120 und 470 bis 1000 Ohm als Basiswiderstand.
Grüße Uwe
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: beginner34 on Nov 04, 2013, 11:00 pm
Danke für die schnellen Antworten, aber,  die Seiten habe ich schon gefunden. Wenn für mich Depp  wenigsten die Angaben I oder hef auch so in den Datenblättern stehen würde, könnte ich es selber ausrechnen. oder in die Formel einsetzen.
Ich hatte schon 3 Transistoren vorgegeben, wegen der Leistung. So nun ein kurzer Schaltplan, ich brauche nur R1 und R2 , aber für alle Transistoren Varianten.
(http://)

Mit einzelnen LEDs gehts schon. Die Spots sind von OBI  XQ Lite, oder so. Verpackung ist schon weg.

Gruß Marco
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: Serenifly on Nov 04, 2013, 11:20 pm
Ja. Der Wert ist nicht immer gut angegeben, auch wenn man sich auskennt. Da musst du dich nicht entschuldigen. Manchmal steht auch "DC current gain" dort. Und selbst wenn, dann muss man da nochmal einen Faktor draufrechnen um den Transistor in die Sättigung zu treibe. Am Ende schätzt man dann doch etwas. :/

Das geht so. Die Anwendung schreit aber nicht unbedingt nach einen PNP :)

Das Problem mit dem TIP32 und TIP42 ist das hfe nur um die 20-30 liegt. Bei 500mA ist dann der Basisstrom recht hoch. Das geht, ist aber irgendwie nicht schön. Der TIP120 (NPN) ist dagegen ein Darlington und hat da 1000!
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: uwefed on Nov 04, 2013, 11:43 pm
Diese Schaltung mit PNP Transistoren funktioniert nicht. Du kannst die Transistoren nicht ausschalten denn dazu wäre eine Spannung von mindestens 11,3V (12V -0,7V Basis Emitterstrecke) an der Basis notwendig. Der Tiny wird mit 5V versorgt und kann nur 5V an seinen Ausgängen abgeben.
Nimm NPN Transistoren und folgende Schaltung Statt die LED an 5V anzuschließen schließt Du sie an 12V an.:
(http://i.stack.imgur.com/K1iog.png)

PS normalerweis zeichnet man im Schaltplan die Masse unten und die Versorgungsspannung oben.

Grüße Uwe
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: Serenifly on Nov 04, 2013, 11:47 pm
Urk, das wieder. Da bin ich schon mal fast drauf reingefallen :(

Ich weiß schon weshalb ich nur PNPs verwende wenn es gar nicht anders geht.
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: beginner34 on Nov 05, 2013, 12:16 am
@Uwe , diese Schaltung habe ich aufgebaut und geht( aus Buch Arduino, von E.Bartman)

Ich bin der Meinung, das bei PNP, die Negativ Spannung = 0V wäre??? Irrtum??? Ich steh irgendwie auf Kriegsfuß mit dem Zeug  :~
Ist es denn einfacher, wenn ich NPN verwende? Wie wäre dann der Vorwiderstand?

Gruß Marco
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: uwefed on Nov 05, 2013, 08:43 am
Ein NPN Transistor leitet zwischen Kollektor und Emittor wenn ein Strom zwischen Basis und Emittor fliest (in die Basis hinein)
Ein PNP Transistor leitet zwischen Emittor und Collektor wenn eine Strom zwischen Emittor und Basis fließt (aus der Basis heraus)
Ein Strom fließt wenn bei einem NPN Transistor die Spannung an der Basis 0,7 V höher ist als die Spannung am Emittor.
Ein Strom fließt wenn bei einem PNP Transistor die Spannung an der Basis 0,7 V tiefer ist als die Spannung am Emittor.

Den Vorwiderstand braucht es (egal ob NPN oder PNP) weil zwischen Basis und Emittor eine Diodenstrecke ist die bei Stromfluß in bzw aus der Basis 0,7V beträgt. Den Basiswiderstand braucht es, damit bei Ansteuerung mit 5V bzw 0V der Strom nicht zu groß wird.

Bei Darlingtontransistoren (das sind 2 Transistoren hintereinandergeschaltet) ist die Basis-Emittor-Spannung 1,4V. Darum leitet diese bei einer Spannungdifferenz von 1,4V. Alles obengesagt außer dem Wert der Basis-Emittorspannung gilt auch für Darlingtontransistoren.

Nimm einen TIP120 (NPN Darlington Transistor) und 470 bis 1000 Ohm als Basiswiderstand.

Grüß Uwe
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: guntherb on Nov 05, 2013, 09:13 am
Das mit den NPN und PNP ist auch manchmal nicht einfach, vor allem weil bei PNP-Schaltbildern oft wirklich die Masse oben gezeichnet wird. Das ist historisch bedingt, weil früher, zur Zeit der Germanium Transistoren, PNP leichter herstellbar waren, und entsprechend die Spannungslogig anders als  heute.

Generell gilt, wie Uwe schon geschrieben hat: Beim Schaltplan ist GND unten, positive Versorgung oben. (ggf, falls du z.B. symetrische Signalverstärker baust, negative Versorgung unten) Auch der Arduino funktioniert immer so: GND unten, alle anderen Signale haben eine positive Spannung.

Zu den Unterschieden PNP / NPN:  
NPN: Basis und Kollektor positiver als Emitter. Deshalb ist der Emitter meist mit GND verbunden.
PNP:  Basis und Kollektor negativer als Emitter. Deshalb ist der Emitter meist mit der positiven Versorgung verbunden.
Du kannst davon ausgehen, dass du mit NPN (oder N-Kanal, bei den Fets) fast immer besser dran bist.
Die ganzen Geschichten mit HFE, Stromverstärkung, Gain usw. brauchst du nicht, wenn du du den Transistor nur im Schaltbetrieb betreibst. Das wäre nur wichtig für den linearbetrieb. Da wir uns meist in ein einer digitalen Welt bewegen und nur ein/aus bzw high/low haben brauchts das nicht. Was du brauchst ist:
Collector Emitter Saturation Voltage Vce (sat) die ist z.B. beim BC337 angegeben mit:
Vce (sat) = 0,7V (Testcondition: IC=500mA, IB=50mA)
Jetzt kann man davon ausgehen, dass die 40mA, die der Arduino kann auch reichen sollten, trotzdem ist das alles sehr an der Grenze. Auch die Verlustleistung ist nicht zu vernachlässigen, die Transistoren würden schon recht warm werden.
Dies wäre auch bei Darlington der Fall: da hast du schon fast 1W Verlustleistung pro Transistor.

Ich würde für deine Anwendung eher Mosfets empfehlen:
(http://forum.arduino.cc/index.php?action=dlattach;topic=197198.0;attach=58402)
die brauchen weniger Strom zum Ansteuern, können viel Strom schalten und erzeugen fast keine Verlustleistung
(Diese Aussage ist stark vereinfacht und speziell auf diese Anwendung zugeschnitten!)


edit: Uwe war wieder mal schneller. :)
Aber mir sind FETS lieber. Am TIP120 fallen ca. 1.2V ab. Am IRLZ44N nur 20mV.
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: uwefed on Nov 05, 2013, 09:48 am
Der IRFZ44 ist leider keien Logic Level MOSFET. Ein anderer Typ ist besser.
Grüße Uwe
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: guntherb on Nov 05, 2013, 09:55 am
Oh! Da hast du recht, ich meinte den den IRLZ44. :smiley-red:
habe ich mich doch glatt vertippt! (ich werde es oben ändern)
Danke
Gunther
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: beginner34 on Nov 07, 2013, 10:11 am
Danke für die Hilfe, werde mir dann doch lieber noch mal was bei Reichelt bestellen........ :D

Gruß Marco
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: beginner34 on Nov 07, 2013, 11:01 am
AAAAHHHHHHH  :~  Was ist denn der Unterschied zwischen IRFZ44 und IRLZ44  ??????

Gruß Marco
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: guntherb on Nov 07, 2013, 11:35 am
Der IRLZ44 ist ein Logic level Fet, der ist mit 5V UGS schon voll durchgesteuert, der IRFZ44 braucht hier 10V.
Der IRLZ44 kann also direkt aus dem Arduino angesteuert werden.
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: OttoF on Nov 07, 2013, 01:43 pm
Warum nimmst du nicht einfach eine fertige Konstantstromquelle mit PWM Eingang

http://www.led-tech.de/de/LED-Controlling/Konstantstromquellen/BUCK-Konstantstromquelle-fuer-COB--500mA,-30V--LT-1551_118_119.html

Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: beginner34 on Nov 08, 2013, 03:46 am
@guntherb: welchen Zweck haben die beiden Widerstände 1k, 22k?  Wenn der IRLZ44 doch mit 5V geht?  Ich hätte ihn  direkt angeschlossen.  :~


Gruß Marco
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: uwefed on Nov 08, 2013, 06:35 am

@guntherb: welchen Zweck haben die beiden Widerstände 1k, 22k?  Wenn der IRLZ44 doch mit 5V geht?  Ich hätte ihn  direkt angeschlossen.  :~ Gruß Marco

(http://forum.arduino.cc/index.php?action=dlattach;topic=197198.0;attach=58402)
Das Gate ist gegenüber dem Source isoliert und darum ein kleiner Kondensator. Ein leerer Kondensator hat beim EInschalten einen Stromimpuls den dr Arduino-Ausgang nich bringen kann. Der Widerstand am Gate begrenzt den Stromimpuls auf vertretbare Größe. Ein 1kOhm Widerstand ist zu groß. Der richtige Wert ist 120 bis 150 Ohm (5V /40mA).
Wenn die 5V fehlen aber die 12V da sind oder der Arduino-Pin noch nicht  als Ausgang definiert wurd hängt das Gate in der Luft. Da es sehr hochohmig ist (ein MOSFET wird über die Spannung gesteuert) können Störungen den MOSFET fälschlicherweise durchsteuern. Ein 22kOhm-Widerstand zieht das Gate zuverlässig auf Masse und hält den MOSFET ausgeschaltet. Der Widerstand kann auch größer sein. Der wert ist nicht kritisch. oft wird auch ein 100kOhm Widerstand verwendet.

Grüße Uwe
Title: Re: Vorwiderstand für Transistor?????
Post by: guntherb on Nov 08, 2013, 08:22 am

@guntherb: welchen Zweck haben die beiden Widerstände 1k, 22k?  Wenn der IRLZ44 doch mit 5V geht?  Ich hätte ihn  direkt angeschlossen.  :~


Uwe hat das ja schon beantwortet. Klar geht es auch, wenn du direkt anschliesst. Aber mit den beiden Widerständen bist du auf der sicheren Seite und auch dein Arduino wird es dir danken und länger leben.
Der 1K hat auch den Zweck die Schaltzeiten zu begrenzen. Mit 1k kommt man auf ca. 10µs Flankenanstiegszeit, das schon die Stromversorgung, reduziert Störungen und ist für die meisten Anwendungen völlig ausreichend. Erst wenn du schnelle PWM mit viel Strom schalten willst (z.B. 32kHz, 10A) dann muß man auf die Flankensteilheit achten, aber dafür gibts andere Schaltungen. Da reichen die von Uwe angesprochnen 120R auch nicht mehr aus.