Arduino Transistorschaltung

International Deutsch
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Hallo,
ich habe diese Schaltung nachgebaut. Die einzigen Änderungen sind, dass ich einen Arduino Nano verwende, einen BC546A Transistor und einen 1,5 kOhm (statt 1 kOhm) Widerstand vom Pin 7 zur Base des Transistors verwende.
Desweiteren hab ich an Pin 4 eine einzelne LED verbunden. Alle LEDs sind, wie in dem Schaltplan auch, mit einem 220 Ohm Vorwiderstand verbunden.
Mir kommt es jedoch so vor, dass die 4 LEDs, die am Transistor hängen, nicht ganz so hell leuchten, wie es die einzelne LED an Pin 4 tut. Hab schon die LEDs ausgewechselt, aber das ändert nichts.
An den LEDs kann es also nicht liegen.

Wie kann das sein und wie kann man die LEDs am Transistor gleich hell leuchten lassen (evtl. anderer Transistor, weniger hohe Vorwiderstände der LEDs am Transistor) ?

Vielen Dank !

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Es ist möglich, dass der Stromverstärkungsfaktor des Transistors zu klein ist (A ist nur bis 90) und in Kombination mit deinem erhöhtem Basiswiderstand, der Transistor nicht in die Sättigung kommt, die er aber als Schalter haben sollte.
Miss mal den LED-Strom der an Pin 4 hängenden LED und vergleiche diesen mit einer LED, die am Transistor hängt.

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Hi,

bei Deinem Transistor bleiben ca. 0,7V über der Collector-Emitter-Strecke hängen.
Wenn Du für den Basiswiderstand 500 Ohm nimmst steuert der Transistor besser durch, dann sind es noch ca. 0,4Volt auf der Collector-Emitter-Strecke. Und anstelle 220 Ohm 200 Ohm als LED-Vorwiderstand, dann sollte es passen.
Oder MOSFETs nehmen, ist aber bei sowas nicht notwendig (Transistor 2cent) ...

Gruß André

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Hallo,

also zunächst mal solltest Du messen was da für eine Spannung am Transistor abfällt. Ich bin jetzt auch nicht der Spezi in Transistorschaltungen. Aber wenn Du mal in der Kennlinie des Tranststors nachsiehst wirst Du feststellen das bei etwa 2mA Basis Strom und 100mA Collector Strom etwa 0,8V am Transistor abfallen. Damit bist Du dann bei etwa 800mW Verlustleistung auch schon über dem Ende. Nun wirst Du nicht wirklich 100mA haben, sonst wäre er schon zum Durchlauferhitzer geworden. Wenn Du den 1Kohm genommen hättest wie im Beispiel angegeben wäre es etwa 0,4V bei 100mA.

Vermutlich wird der Spannungsverlust jetzt real so um die 0,6V liegen, weil Du ja nicht 100 mA hast. Wenn Du die messen kannst ist alles in Ordnung. Um das besser hin zu bekommen kannst Du einen Logik Mosfeet Tranststor einsetzten, die haben um 0,2V Spannungsabfall.

Heinz

Nachtrag: 0,8V bei 100mA sind 80mW

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Hallo Heinz,

bei einem Transistor hat man in der Tat immer die Uce(sat) zu berücksichtigen, aber bei einem MOSFET gibt es nur den RDS(on) als Widerstand (je nach Typ und Ansteuerung) aber man hat nicht per se einen Spannungsabfall von 0,2Volt, sondern je nach RDS(on) und Strom.

Gruß André

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UnoRookie:
... weniger hohe Vorwiderstände der LEDs am Transistor) ?

Was jetzt? Haben die LEDs Vorwiderstände oder der Transitor? Ich tippe darauf, dass ein kleinerer Widerstand an der Basis des Transistors genügt.

Gruß

Gregor

PS: Von Sättigung oder anderen „Spezialitäten“ zu reden ist für einen Anfänger selten hilfreich.

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SpaghettiCode:
Hallo Heinz,

bei einem Transistor hat man in der Tat immer die Uce(sat) zu berücksichtigen, aber bei einem MOSFET gibt es nur den RDS(on) als Widerstand (je nach Typ und Ansteuerung) aber man hat nicht per se einen Spannungsabfall von 0,2Volt, sondern je nach RDS(on) und Strom.

Gruß André

Hallo André

ist schon klar, ich hab mich da falsch ausgedrückt, hängt hat immer von Einsatz und Typ ab. Wozu gibts Datenblätter.

Danke für den Hinweis

Heinz

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gregorss:
PS: Von Sättigung oder anderen „Spezialitäten“ zu reden ist für einen Anfänger selten hilfreich.

Anfänger von Informationen fern zu halten ist irgendwie ****** aus meiner Sicht.
z.B. sind "transistor sättigung" brauchbare Suchworte, welche zu einem tieferen Verständnis der Angelegenheit führen können

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gregorss:
PS: Von Sättigung oder anderen „Spezialitäten“ zu reden ist für einen Anfänger selten hilfreich.

Das du einer bist, wußte ich nicht, kann ich nicht wissen, entschuldige vielmals. Tut mir leid, wenn du davon noch nichts gehört hast. Man kann sich das aber heute sehr leicht mittels einer Suchmaschine anlesen.

Wenn man auch solch eine Suche noch nicht beherrscht, kann man hier nochmals nachfragen.
Ich bin immer gerne zu einer Antwort oder anderen Schandtaten bereit.

MfG

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Anfänger von Informationen fern zu halten ist irgendwie ****** aus meiner Sicht.

Das ist wie Autofahren ohne Führerschein => vollkommen sinnlos

Was Sättigung in diesem Fall heißt kann ich mir vorstellen. Und zur Not meinen großen Bruder Google fragen.
Vielen Dank für die Infos. Leider steht in dem Link nur, dass der Transistor als Schalter fungiert. Wichtige Informatioinen wie dass er selbst einen relevanten Spannungsabfall bewirkt und die LEDs darum nicht hell leuchten, fehlen leider gänzlich. Danke für eure Hilfe. Ich werde im nächsten Schritt mal den Basiswiderstand verkleinern und im nächsten Mal den Widerstand der am Transistor hängenden LEDs verkleinern (wie empfohlen, ca. 200mA).

Bombt mich bitte mich Fachwörtern zu - ich möchte schließlich lernen.
Da der Ausdruck Mosfet gefallen ist => welches würdet ihr für solche Schaltungen empfehlen ?

Vielen Dank !

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UnoRookie:
Was Sättigung in diesem Fall heißt kann ich mir vorstellen.

Das ist gut, wie ich finde.

UnoRookie:
Bombt mich bitte mich Fachwörtern zu - ich möchte schließlich lernen.

Das klingt eher sarkastisch. Dennoch, gerne.
Woher soll man wissen, was der Fragende schon als Hintergrundwissen mitbringt? Es bleibt also nicht aus das Begriffe fallen, die man nicht kennt.

Sättigung an einem Transistor ist der Punkt, an dem der Kollektorstrom keine weitere Erhöhung erfährt, obwohl man den Basisstrom noch erhöht. Er ist "satt". Das Verhalten ist aus der jeweiligen Kennlinie des Datenblattes ablesbar. Auch dieses lesen kann man lernen.

Wie gesagt, wenn es kein Sarkasmus war, frag weiter. Anders, außer besonders aus Fehlern, lernt man nicht.

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UnoRookie:
... ich möchte schließlich lernen.

Dann kann ich „The Art of Electronics“ nur wärmstens empfehlen. Keine Ahnung, ob es das inzwischen auch in einer deutschen Übersetzung gibt. IMO ist das sehr verständlich.

Gruß

Gregor

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Wie gesagt, wenn es kein Sarkasmus war, frag weiter.

Das war die volle Wahrheit, kein bisl Sarkasmus im Spiel.
Hab jetzt mal den Widerstand an der Basis von 1,5 kOhm auf 220 Ohm reduziert und den Vorwiderstand der 4 LEDs, welche vom Transistor geschaltet werden, von 220 auf 100 Ohm reduziert. Jetzt leuchten die LEDs schon viel heller als vorher.
Ich frage mich immer noch, warum man solche relevanten Informationen auf der Homepage zur Schaltung dem Benutzer quasi vorenthält.

Beim Datenblatt des BC546 hab ich folgendes gelesen :
Sättigungsspannung Kollektor-Emitter: 250 mV => Das bedeutet wohl, dass egal wie klein der Vorwiderstand an der Basis ist, mindestens 250 mV hängenbleiben, oder ?
Kollektor-Gleichstrom : 0,1 A => Das bedeutet, dass der Transistor max. 100mA durchschalten kann, ohne abzurauchen.
PD.-Verlustleistung : 500mW => Versteh ich nicht. Das wären bei 5V ja dann 100mA Verlustleistung. Das kann ja wohl nicht sein.

Korrigiert mich bitte, wenn ich falsch liege.

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Schaltung:

Transistor BC546

Wenn Du den Transistor so wie "Schaltung-Foto" hinengesteckt hast, dann hast Du Emittor und Collektor vertauscht.
Wenn der Emitter und Collektor vertauscht sind, dann hat der Transistor kaum Stromverstärkung.
Versuch mal den Transistor unzudrehen.

Bei 1,5kOhm Basiswiderstand und Stromverstärkung von minimum 110.
Basisstrom ist 2,87mA. Der Collektorstom kann dann ca 300mA.

Die LEDs (denke rot) ziehen ca 15mA mal 4 sind es 60mA. Eigentlich weniger da ich die Spannung am Transistor nicht berücksichtigt habe.

Also die 2,8mA Basisstrom bringen den Transistor bei richtiger Polung genügend in Sättigung damit die 60mA der LED nicht begrenzt werden.

Also mal Transistor umdrehen versuchen.

Grüße Uwe

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UnoRookie:
Hab jetzt mal den Widerstand an der Basis von 1,5 kOhm auf 220 Ohm reduziert und den Vorwiderstand der 4 LEDs, welche vom Transistor geschaltet werden, von 220 auf 100 Ohm reduziert. Jetzt leuchten die LEDs schon viel heller als vorher.

Ein großer Schritt der Verkleinerung für den Basiswiderstand. Bei den Vorwiderständen für die LEDs ist es okay.

UnoRookie:
Ich frage mich immer noch, warum man solche relevanten Informationen auf der Homepage zur Schaltung dem Benutzer quasi vorenthält.

Ich vermute, weil man vorraussetzt, dass der User schon Wissen hat, welches er beim interpretieren einer Schaltung einsetzen kann. Aber man kann sich dessen niemals sicher sein. Manche fangen erst mit 13 oder so an sich überhaupt mit Elektronik zu befassen weil sie durch die Schule drauf gestoßen werden. Bei mir fing es vor 50 Jahren im zarten Alter von... (verat ich nicht) ...mit Röhren an.

UnoRookie:
Beim Datenblatt des BC546 hab ich folgendes gelesen :
Sättigungsspannung Kollektor-Emitter: 250 mV => Das bedeutet wohl, dass egal wie klein der Vorwiderstand an der Basis ist, mindestens 250 mV hängenbleiben, oder ?

Das ist korrekt, richtig interpretiert. Aber ich lese bei dem aus dem Datenblatt bis 0,6V raus.

UnoRookie:
Kollektor-Gleichstrom : 0,1 A => Das bedeutet, dass der Transistor max. 100mA durchschalten kann, ohne abzurauchen.
PD.-Verlustleistung : 500mW => Versteh ich nicht.

Doch es stimmt. Er kann max. 100mA Kollektorstrom aushalten (nur ein Parameter!). Wenn er nicht richtig durchgesteuert wird, wie es im Schalterbetrieb wäre, kann sein Kollektorstrom irgendwo zwischen 0 und 100mA liegen. Wenn die Spannung über Kollektor und Emitter dabei dann bei 5V liegt, kommt es zu seiner Leistungsgrenze (weiterer Parameter!), die er dann in Wärme umsetzen muss. Wird die nicht abgeführt, c'est la vie.

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Wenn Du den Transistor so wie "Schaltung-Foto" hinengesteckt hast, dann hast Du Emittor und Collektor vertauscht.
Wenn der Emitter und Collektor vertauscht sind, dann hat der Transistor kaum Stromverstärkung.
Versuch mal den Transistor unzudrehen.

Ja das hab ich. Wie auf dem Foto. Flache Seite nach vorn, runde Seite nach hinten.

Werd das ganze heute Abend nochmal versuchen mit 1,5 kOhm Basiswiderstand und "umgedrehtem" Transistor.

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UnoRookie:
Wichtige Informatioinen wie dass er selbst einen relevanten Spannungsabfall bewirkt und die LEDs darum nicht hell leuchten, fehlen leider gänzlich.

Supraleitung mal ausgenommen hat jeder Draht, jeder Kontakt und auch jeder Transistor einen Spannungsabfall, wenn er von Strom durchflossen wird. Die Betonung liegt daher tatsächlich auf "relevant". Und da bin ich der Meinung, daß bei Auswahl der richtigen Komponenten ein sichtbarer Helligkeitsunterschied zu vermeiden sein sollte.

UnoRookie:
Da der Ausdruck Mosfet gefallen ist => welches würdet ihr für solche Schaltungen empfehlen ?

An einem 5V-Arduino eignen sich Logic-Level-Feldeffekttransistoren (Englisch und Deutsch gemischt, nicht gut) wie z. B. IRLZ34N oder IRLZ44N. Die schalten schon bei einer genügend kleinen Spannung, sie sind spannugsgesteuert (bipolar ist stromgesteuert). Gate - 220R - Arduino-Pin und Gate - 10k - GND

Wegen der geringen Verlustleistung kann man mit kleinen Chips ohne Kühlung große Ströme schalten.

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UnoRookie:
Ja das hab ich. Wie auf dem Foto. Flache Seite nach vorn, runde Seite nach hinten.

Werd das ganze heute Abend nochmal versuchen mit 1,5 kOhm Basiswiderstand und "umgedrehtem" Transistor.

Dann hast Du Emitter und Collektor vertauscht.

Jeder Transistor hat die Pinbelegung anders und Du kannst nicht vertrauen daß sie bei 2 verschidenen Transistoren gleich ist.
Hab auch schon erlebt daß der gleiche Transistor, von 2 verschidenen Firmen hergestellt verschiedene Pinbelegungen hatte. Daran denkt man normalerweise nicht und versteht nicht wieso's nicht funktioniert.

Grüße Uwe

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uwefed:
Hab auch schon erlebt daß der gleiche Transistor, von 2 verschidenen Firmen hergestellt verschiedene Pinbelegungen hatte.

Huh, tatsächlich?!

Weißt Du noch, was für einer das war? Ist das heutzutage ausgeschlossen oder muss man mit so einem Mist immer noch rechnen?

Gruß

Gregor

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gregorss:
Huh, tatsächlich?!

Weißt Du noch, was für einer das war? Ist das heutzutage ausgeschlossen oder muss man mit so einem Mist immer noch rechnen?

Ich habe das bisher bei einem 2N2222 gesehen.
Da ich die aber nicht einsetze, stört mich das nicht weiter. :wink: