Go Down

Topic: Transistor steuern, damit dieser ein Relais auf Masse schaltet (f. Alarmanlage) (Read 3616 times) previous topic - next topic

Faddi

Hallo allerseits,

die Transistoren BC337-40 sind angekommen. Ich schnalle die Kurvendiagramme des Datenblattes einfach nicht...
Dazu nochmal kurze Frage:
Ist ein Basiswiderstand von 100 Ohm i.O.? Der Arduino kann ja max. 0,04A rausgeben. Benötigt werden an C-E 0,3A.

Kann ich mir den Verstärkungsfaktor quasi "aussuchen", bzw. ergibt der sich von selbst?

Wenn ich 0,3A an C-E brauche, wäre eine Verstärkung von 10 ziemlich ideal --> also 0,03A am Arduinoausgang.

Kann ich dann einfach RB = (5V - 0,7V) / 0,03 = 143 Ohm --> also mit 100 Ohm rechnen?

Viele Grüße,
Faddi


Serenifly

Vergiss das mit dem 40mA Basisstrom. 1k ist generell ein guter Richtwert in dieser Größenordnung (bei kleinen Kollektorströmen). Bei dir wird es aber weniger sein, da der Strom doch etwas höher ist.

Wenn du es genauer wissen willst:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand#Berechnung

In die Diagramme braucht du auch nicht zu schauen. Im Datenblatt steht klar dass die minimale Stromverstärkung bei IC = 300mA 60 ist (was zwar irgendwie nicht mit Fig. 3 übereinstimmt, aber realistischer ist). Wobei das nicht in Sättigung ist. Dadurch ist der Wert  dann noch mehr geschätzt. Man könnte vielleicht 30 annehmen

uxomm

Aus meiner "Daumenregelsammlung": :)

Verstärkungsfaktor Transistor im Schaltbetrieb
Bei "normalen" Transistoren im Schaltbetrieb ist der Verstärkungsfaktor, der im Datenblatt angegeben ist nicht gültig - dieser gilt nur für Betrieb im linearen Bereich.

Als Daumenregel: von einem Verstärkungsfaktor 1:20 ("Kleinsinal-Transistor") bis 1:10 ("Power-Transistor") ausgehen.
Always decouple electronic circuitry.

Doc_Arduino

Hallo,

die Daumenregel finde ich nicht so gut. Bsp. 500mA / 20 ergibt 25mA Basisstrom. 20mA sind erlaubt am µC Pin. Man sollte immer erstmal etwas rechnen.


Das Datenblatt gibt wirklich nicht viel her. Man hat nur 3 konkrete Angaben für den Verstärkungsbereich der drei BC337-x Typen für einen Laststrom von 100mA mit hoher Sättigungsspannung von 1V. Diese 1V sind aber praktisch viel zu hoch. Unter 0,2V kommt man locker. Schließlich muss man noch Ptot einhalten und will so wenig wie möglich am Transistor verheizen.

Die Diagramme sind sicherlich für den "schwächsten" der drei gedacht. Sodass man am Ende mit dem BC337-40 viel Sicherheit hat im Schalterbetrieb. Der wird mehr wie nur satt durchgeschalten sein.

Figure 4.
Laststromkurve 300mA,
Uce 0,2V möchte ich sicherstellen,
Diese Linien scheiden sich bei 5mA Basisstrom.
"Zufälligerweise" ergeben 300mA/5mA den Verstärkungsfaktor 60 aus obiger Tabelle.

Normalerweise würde man jetzt den ermittelten Basisstrom mit Faktor 2-5 erhöhen, damit er sicher im Schalterbetrieb arbeitet. Wenn man ihn errechnet hat. Halte ich hier nicht für notwendig, weil Figure 4 den Sättigungsbereich darstellt und der 40er Typ eh eine höherer Verstärkung hat. Mit noch etwas Sicherheit würde ich hier 7mA Basisstrom ansetzen. Maximal 10mA.

Daraus ergibt sich folgender Basis-Vorwiderstand.
(5V-0,7V) / 7mA = 614,3 Ohm

In dem Bereich gibts 560 und 620 Ohm. Rechnung rückwärts.
Basisstrom:
560 Ohm ... 7,7mA
620 Ohm ... 6,9mA

Alle zwei passen. Such dir einen aus und messe Uce nach. Sollte unter 0,2V liegen. Ich wette der Wert liegt deutlich drunter.

Nochmal Ptot überprüfen. 0,3A * 0,2V = 60mW ( 1/10 vom max.) Alles im grünen Bereich.

Das wäre meine Herangehensweise.
Tschau
Doc Arduino '\0'

Messschieber auslesen: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=273445
EA-DOGM Display - Demos: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=378279

uxomm

die Daumenregel finde ich nicht so gut. Bsp. 500mA / 20 ergibt 25mA Basisstrom. 20mA sind erlaubt am µC Pin. Man sollte immer erstmal etwas rechnen.
Daumenregeln haben Vor- und Nachteile.

Vorteil: Sie sorgen schnell für Überblick ohne dass man sich allzu viel um Details kümmern muss (die man im Moment vielleicht gar nicht weiß).

Nachteil: Sie ist natürlich unscharf. Das liegt in ihrem Wesen.

Aber in dieser Unschärfe sagt sie mir doch, dass ich bei 500mA vielleicht besser über einen MOSFET nachdenken sollte.

Wenn man keine Daumenregeln anwenden möchte, muss man es genau nehmen, muss genau hinschauen und genau verstehen.
Da ist dein Beitrag ja ein schönes Beispiel. Du schaust genau hin (sehr löblich) und das braucht dann eben zweieinhalb Bildschirmseiten um auf einen Wert zu kommen.
Eine durchaus probate Herangehensweise.

Übrigens - genau nehmen:
Quote
20mA sind erlaubt am µC Pin
Das steht nochmal wo im Datenblatt?   :smiley-mr-green:
Muss ich übersehen haben - möglich auch, dass ich das "erlaubt" falsch übersetzt habe...  :smiley-mr-green:
Always decouple electronic circuitry.

Faddi

Aha, ich danke euch! Jetzt weiß ich wenigstens mal, worauf ich überhaupt achten muss!!  :smiley-cool:

Ich probiere es erstmal mit ca. 8mA aus, weil ich aus dem vorhandenem Widerstandssortiment 530 Ohm gut zusammen bekomme:

I = (5V - 0,7V) / 530 Ohm = 8,1mA

Ich meld mich morgen nochmal, wenn ich´s ausprobiert habe.

Viele Grüße,
Faddi

Doc_Arduino

Hallo,

ja da bin ich etwas penibel.  :smiley-confuse:

Ich sage mal so. 500mA kann man mit dem BC337-40 an einem µC Pin noch locker schalten. Der BC337-40 ist schon der Beste mir bekannte in dem Bereich. Ab dann aufwärts würde ich aber auch zu einem Mosfet greifen. Da muss man nicht rechnen.  :)

Habe noch ein Datenblatt von Philips in meiner Sammlung gefunden. Die drei Typen nähern sich mit ihrer Verstärkung umso mehr an, wird geringer, je höher der Laststrom ist. Anders gesagt, je geringer der Laststrom umso mehr kommen die Verstärkungsunterschiede der drei Typen zur Geltung.

Laut Diagramm hat der 40er eine "typische" Verstärkung von 100 bei 500mA Laststrom. Bei 300mA Laststrom hat er eine Verstärkung von 250. Damit sind meine oben genannten 7mA oder jetzt seine 8mA mehr als genug um jede Exemplarstreuung auszugleichen. Bin gespannt auf seine Uce Messung.


Bsp. Datenblatt vom 328P von 2016 stehen die 40mA bei absolute maximum ratings. Das kann er also nur kurzzeitig ab. Das ist kein zulässiger Dauerstrom. Warum die besagten 20mA nicht in der Tabelle als garantierter Wert stehen kann ich leider auch nicht sagen und wundert mich ebenso schon immer. Allerdings stehen die besagten 20mA im Text unter der Tabelle. Und zwar für sink und source bei 5V Ub. Hat man nur 3V Ub darf man die Pins dauerhaft nur mit 10mA belasten. Die sind laut meiner Interpretation garantiert, weil sie damit die Leckströme usw. garantieren müssen.
Achso, den Gesamtstrom aller I/O's von maximal 200mA sollte man auch beachten. Vorallendingen die Mega Nutzer.
Tschau
Doc Arduino '\0'

Messschieber auslesen: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=273445
EA-DOGM Display - Demos: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=378279

Faddi

Hallo,

... Bin gespannt auf seine Uce Messung. ...
Sorry für die doofe Frage:
Muss ich das unter der richtigen Last durch das Relais tun oder geht das auch auf dem Steckbrett mit einer LED als Last?
Wegen U = R x I würde ich jetzt mal darauf tippen, dass ich das am Relais angeschlossen messen muss?

Viele Grüße,
Faddi

Doc_Arduino

Hallo,

der Spannungsabfall Uce ist immer abhängig vom Laststrom/Kollektorstrom. Wie du den erzeugst ist egal. Mit normaler LED allerdings nicht. Die macht im Normalfall nur 20mA dauerhaft mit. Außer du hast eine superhelle Power LED. Bei LEDs immer auf die Strombegrenzung achten.
Ansonsten, klar, kannste auch auf dem Steckbrett machen. Wenn du noch eine weitere Spannungsquelle hast außer die des Arduinos, kannste das als "Last-Spannungsquelle" verwenden. Alle Massen verbinden. Die Last kannste auch mit Widerständen erzeugen. Solange deren Ptot nicht überschritten wird. 5V/0,3A= 16,7 Ohm.   P = R * I^2  = 16,7 Ohm * 0,09A^2 = 1,5W
Am Ende den Spannungsabfall über der Last messen bei bekannten Widerstand ob auch der gewünschte Laststrom fließt falls du kein Strommesser dazwischen hängen kannst. Es gibt viele Möglichkeiten zum messen.


Tschau
Doc Arduino '\0'

Messschieber auslesen: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=273445
EA-DOGM Display - Demos: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=378279

Faddi

Hallo,

ich habe das Relais doch aus dem Moped ausgebaut, erschien mir dann doch einfacher als noch mehr Rumgefrickel...
Auf dem Steckbrett klappt es schonmal das Relais zu schalten. Mit meinen 530 Ohm und dem BC377-40 liegt Uce bei 0,17V mit 0,26A.
Ich denke das sieht doch eigentlich genau so aus, wie es sein sollte.
Passt auch ziemlich exakt zu dem, was Doc Arduino schon vor einigen Posts geschrieben hatte.

Wenn keine Einwände zu den Werten des Transistors mehr kommen, denke ich, dass ich Dank Eurer Hilfe meine Alarmanlage realisieren kann und sich kein Langfinger an meinem Moped zu schaffen macht :smiley-twist:
Also vielen lieben Dank allen, die mit gepostet haben. Besonders an Doc Arduino  ;)

Viele Grüße,
Faddi

Doc_Arduino

Hallo,

freut mich das es so klappt. Ich hoffe das es dann auch im Moped so funktioniert. KFZ Elektrik ist immer nochmal eine Sache für sich.   :)  Die Hauptunbekannte sind die Spannungsspitzen, aber das wirste dann sehen. Wenns nur im Stillstand ein/ausgeschalten wird sehe ich da erstmal keine Gefahr. Viel Spass beim basteln. Und immer sicher verkabeln gegen Kurzschlüsse u.ä.
Tschau
Doc Arduino '\0'

Messschieber auslesen: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=273445
EA-DOGM Display - Demos: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=378279

Faddi

Hallo,
ich glaube langsam, du kannst hellsehen...
Ich hoffe das es dann auch im Moped so funktioniert. KFZ Elektrik ist immer nochmal eine Sache für sich.   :)  
Habe alles ohne die Last (Hupe/Kompressor) am Relais an die Mopedbatterie angeschlossen, also genau wie bei meinem "Schreibtischtest" mit Labornetzteil - es funktionierte.
Dann habe ich die Last an das Relais gesteckt und das Relais machte einen auf Maschinengewehr und ratterte vor sich hin. Arduino abgemacht, den normalen Hupenknopf gedrückt und Hupe ging.
Hat dazu vllt. noch jemand eine Idee?  :o

Viele (langsam verzweifelte) Grüße,
Faddi

Doc_Arduino

Hallo,

hellsehen kann ich noch nicht, nur manche Dinge am Verlauf erahnen.
Ich bin zwar kein KFZ Elektriker, aber ich versuche es einmal ...
Der Motor lief noch nicht? Nur alles im Stand an die Batterie angeklemmt? Diese hat nominell 6V?
Welche Spannung lag an der Transistor Basis an?
Kannst du die gesamte Schaltung aufmalen?
Wie wo genau was angeschlossen ist bzw. war.

Edit:
meine erste Vermutung war, dass irgendwo ein Kurschluss ist. Irgendwas falsch angeklemmt auch wenn man sich 100% sicher ist. Die Batteriespannung bricht zusammen, Relais fällt ab, Spannung erholt sich, Relais zieht wieder an, wieder Kurzschluss, Relais fällt wieder ab usw. im Kreis. Ob das der Fall sein kann weiß ich nicht.
Tschau
Doc Arduino '\0'

Messschieber auslesen: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=273445
EA-DOGM Display - Demos: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=378279

ElEspanol

30A bei einer Mopedbatterie ist schon grenzwertig. Da kann die Spannung weit einbrechen und den Arduino resetten, Versorg den doch mal von einer anderen Quelle

postmaster-ino

Hi

Eine Diode in der Versorgungsleitung und einen Kondensator zum Puffern sollte den Arduino wenige Sekunden 'über den Berg' helfen.

MfG
anscheinend ist Es nicht erwünscht, einen Foren-internen Link als 'Homepage' einzubinden, damit JEDER nur einen Klick von combie's Liste zum Thema State-Maschine entfernt ist.
... dann eben nicht ...

Go Up