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BID = 859727
HomY90 Gerade angekommen
Beiträge: 10 Wohnort: 61476
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Hallo!
Ich habe vor kurzem eine Lichtorgel nach folgender Schaltung gebastelt:
http://www.dieelektronikerseite.de/.....4.GIF
Diese hat auch wunderbar funktioniert, nun wollte ich aber gerne eine hellere LED benutzen. Wie muss ich die Schaltung in diesem Fall anpassen? Dass der 2. Transistor mehr Strom abkönnen muss ist klar (oder braucht man in dem Fall sogar noch einen 3. Transistor?), aber wie genau werden die Widerstandswerte bestimmt? Ein- & Ausgangsstrom sind bekannt (Mikrofonkapsel: ca. 0,5mA, LED: ca. 350mA oder mehr).
Mich interessiert halt vor allem das Vorgehen, damit ich das das nächste mal im Fall von anderen benötigten Strömen auch selbst hinkriege
Danke schoneinmal fürs Lesen!
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BID = 859731
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| LED: ca. 350mA oder mehr | Da brauchst du auch andere Transitoren. Der BC548 schafft das nicht.
Und auch die 9V Batterie kommt da an ihre Grenzen und wird das nicht lange aushalten. |
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BID = 859733
Offroad GTI Urgestein
Beiträge: 12742 Wohnort: Cottbus
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Am einfachsten wäre es, einen MOSFET anstelle des bipolaren T2 einzubauen. Dann kann der Rest der Schlatung auch so bleiben.
Zitat :
| aber wie genau werden die Widerstandswerte bestimmt? |
Meinst du jetzt, wie der Vorwiderstand für eine LED bestimmt wird?
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am 26 Nov 2012 19:20 ]
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BID = 859742
HomY90 Gerade angekommen
Beiträge: 10 Wohnort: 61476
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Zitat :
perl hat am 26 Nov 2012 19:17 geschrieben :
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Zitat : LED: ca. 350mA oder mehr | Da brauchst du auch andere Transitoren. Der BC548 schafft das nicht.
Und auch die 9V Batterie kommt da an ihre Grenzen und wird das nicht lange aushalten.
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also besser 12V? oder noch mehr?
Offroad GTI hat am 26 Nov 2012 19:18 geschrieben :
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Am einfachsten wäre es, einen MOSFET anstelle des bipolaren T2 einzubauen. Dann kann der Rest der Schlatung auch so bleiben.
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ok, und worauf muss man bei der auswahl des mosfet achten?
Zitat :
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Zitat :
| aber wie genau werden die Widerstandswerte bestimmt? | Meinst du jetzt, wie der Vorwiderstand für eine LED bestimmt wird?
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nein, hauptsächlich die anderen Widerstände, insbesondere R3...ist es ein Zufall dass der genau 10 mal so groß ist wie R4? Wieso gerade 4700 Ohm, wie kommt man darauf? Oder ist das ein fester Wert?
[ Diese Nachricht wurde geändert von: HomY90 am 26 Nov 2012 19:54 ]
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BID = 859743
Offroad GTI Urgestein
Beiträge: 12742 Wohnort: Cottbus
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Zitat :
| also besser 12V? oder noch mehr? |
Nein, nicht mehr. Das Problem ist der große Innenwiderstand einer 9V Batterie. Irgendwann hatte ich den mal exemplarisch bei einer gemessen, und auch hier irgendwo gepostet...
Zitat :
| bei der auswahl des mosfet achten? |
Eigentlich kannst du jeden nehmen, da fast jeder die 350mA schalten kann. Ein BUZ11 oder so würde also reichen. Es kann aber auch nicht schaden einen etwas besseren (mit geringerem Einschaltwiderstand), bspw. IRF3205 zu verwenden.
Zitat :
| , insbesondere R3...ist es ein Zufall dass der genau 10 mal so groß ist wie R4? |
Ja. R4 ist der Vorwiderstand für die LED und steht in keinem Zusammenhang mit dem Basiswiderstand von T2. R3 ist so bemessen, dass T2 sicher schalten kann, aber kein unnütz großer Basisstrom fließt.
Edit:
Der BC547C hat eine Großsignalverstärkung von etwa 600, sodass mit eben berechnetem Basisstrom maximal ein (theoretischer) Kollektorstrom von fließen kann. Es muss hierbei natürlich beachtet werden, dass der Maximalstrom bei 100mA liegt.
R3 könnte also noch größer gewählt werden, ohne dass es einen Einfluss auf die Schaltung hätte.
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am 26 Nov 2012 20:20 ]
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BID = 860014
HomY90 Gerade angekommen
Beiträge: 10 Wohnort: 61476
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Zitat :
Offroad GTI hat am 26 Nov 2012 20:03 geschrieben :
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Zitat :
| also besser 12V? oder noch mehr? | Nein, nicht mehr. Das Problem ist der große Innenwiderstand einer 9V Batterie. Irgendwann hatte ich den mal exemplarisch bei einer gemessen, und auch hier irgendwo gepostet...
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und wie äußert sich das? dann bleibt als alternative nur ein kleines netzteil oder?
Zitat :
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Zitat :
| bei der auswahl des mosfet achten? | Eigentlich kannst du jeden nehmen, da fast jeder die 350mA schalten kann. Ein BUZ11 oder so würde also reichen. Es kann aber auch nicht schaden einen etwas besseren (mit geringerem Einschaltwiderstand), bspw. IRF3205 zu verwenden.
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ok laut Datenblatt kann der sogar 30A wenn ich das richtig sehe? das heißt wenn ich mal noch hellere LEDs schalten will funktioniert die Schaltung auch, nur dass ich dann den LED-Vorwiderstand anpassen muss oder?
Zitat :
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Zitat :
| , insbesondere R3...ist es ein Zufall dass der genau 10 mal so groß ist wie R4? | Ja. R4 ist der Vorwiderstand für die LED und steht in keinem Zusammenhang mit dem Basiswiderstand von T2. R3 ist so bemessen, dass T2 sicher schalten kann, aber kein unnütz großer Basisstrom fließt.
Edit:
Der BC547C hat eine Großsignalverstärkung von etwa 600, sodass mit eben berechnetem Basisstrom maximal ein (theoretischer) Kollektorstrom von fließen kann. Es muss hierbei natürlich beachtet werden, dass der Maximalstrom bei 100mA liegt.
R3 könnte also noch größer gewählt werden, ohne dass es einen Einfluss auf die Schaltung hätte.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am 26 Nov 2012 20:20 ]
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aaaah ja genau sowas wollte ich wissen....danke
dann werde ich mir mal 1-2 von den Mosfets besorgen damit ich dann ein bisschen rumexperimentieren kann.
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BID = 860023
Offroad GTI Urgestein
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Zitat :
| und wie äußert sich das? |
Dadurch, dass die Klemmspannung sinkt (weil der Rest der sog. Urspannung eben über dem Innenwiderstand abfällt).
Zitat :
| dann bleibt als alternative nur ein kleines netzteil oder? |
Entweder das, oder eine kleinere 12V Batterie. Wobei man sich bei letzterer aber sicher sein sollte, dass die Schaltung fehlerfrei aufgebaut ist, da es sonst raucht
Es ist immer empfehlenswert, ein Labornetzteil mit Strombegränzung für solche Fälle zu haben.
Zitat :
| kann der sogar 30A wenn ich das richtig sehe? |
Nö, der verträgt sogar noch etwas mehr.
Zitat :
| das heißt wenn ich mal noch hellere LEDs schalten will funktioniert die Schaltung auch, |
Jup. Um den IRF3205 schwitzen zu lassen, brauchst du schon ein paar LEDs.
Zitat :
| nur dass ich dann den LED-Vorwiderstand anpassen muss oder? |
So sieht es aus. Bedenke aber, dass dieser Vorwiderstand irgendwann zu einem ziemlichen Klopper mutiert.
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BID = 860136
HomY90 Gerade angekommen
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so also ich hab die schaltung mal mit spice gebastelt (siehe anhang). die stromquelle soll dabei die mikrofonkapsel modellieren. das ist ja im prinzip so wie du meintest oder?
In der Simulation funktioniert sie leider noch nicht, und um ehrlich zu sein versteh ich sie auch noch nicht so ganz.
Über den Kondensator wird der Gleichanteil des Mikrofonsignals geblockt. R1 dient zur Versorgung der Mikrofonkapsel, R2 dazu um sicherzustellen dass der Bipolartransistor auch verstärkt. Der veränderliche Teil des Stroms wird vom Bipolartransistor verstärkt, es fließt ein größerer Kollektorstrom. Soweit ist es mir klar. Jetzt müsste dieser Kollektorstrom ja ein Anheben der Gate-Spannung am Mosfet bewirken damit dieser leitend wird, oder? Wie funktioniert das hier? Wir haben ja nur eine einfache Verbindung zwischen Gate und Kollektor. Und ins Gate eines Mosfet fließen ja keine bzw. nur sehr geringe Ströme oder?
bin grad ein bisschen verwirrt
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BID = 860139
perl Ehrenmitglied
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Zitat :
| Wie funktioniert das hier? |
Funktioniert ja auch nicht.
Zitat :
| Und ins Gate eines Mosfet fließen ja keine bzw. nur sehr geringe Ströme oder? |
Ja, aber das Gate stellt eine erhebliche Kapzität dar und die muß erst einmal auf die Schwellspannung von typisch etwa 3V des MOSFET geladen werden, bevor Strom im Lastkreis fliesst.
Der erste Transistor sorgt ja dafür, dass diese Kapazität entladen bleibt, und erst durch das NF-Signal wird er kurzzeitig gesperrt. Ein Bipolartransistor hat viel weniger Eingangskapazität und außerden fängt er schon bei einer U BE von etwa 650mV an zu leiten.
Diese Spannung wird in den kurzen Sperrphasen des ersten Transistors erreicht, aber eben nicht 3V an der großen Eingangskapazität des MOSFET.
Wenn du also diese Schaltung beibehalten willst, dann bist du bei der Ausgangstufe mit einem Darlington Transistor besser bedient, als mit einen MOSFET.
Den Darlington kannst du dir ja auch leicht selbst bauen.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 29 Nov 2012 14:09 ]
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BID = 860140
Offroad GTI Urgestein
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Zitat :
| die stromquelle soll dabei die mikrofonkapsel modellieren |
Das ist nicht so schön. Schon gar nicht mit t rise und t fall von 0s.
Nimm dafür lieber eine AC-Quelle und lasse sie in einem bestimmten Bereich sweepen.
Außerdem solltest du den Bauelementen auch noch Modelle zuweisen. Sonst weiß der Simulator nicht, was er machen soll.
Zitat :
| Jetzt müsste dieser Kollektorstrom ja ein Anheben der Gate-Spannung am Mosfet bewirken |
Nein, gerade umgekehrt. Wenn der Kollektorstrom steigt, fällt über dem Kollektorwiderstand mehr Spannung ab, womit nach Adam Ohm weniger Gatespannung für den MOSFET übrig bleibt.
Zitat :
| Und ins Gate eines Mosfet fließen ja keine bzw. nur sehr geringe Ströme oder? |
Korrekt. Es fließt nur beim Umladen ein Strom. Wenn das Gate aufgeladen ist, nicht mehr.
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BID = 860194
HomY90 Gerade angekommen
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ok jetzt ist mir einiges klarer...mit umgedrehter Stromquelle und einem stärkeren bipolartransistor in der zweiten stufe (hab mal einen bc337 genommen weil ich von dem noch welche zuhause hab) macht die schaltung in der simulation dann auch genau das was sie soll
bin mal gespannt obs in der realität auch so gut funktioniert
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BID = 860198
Offroad GTI Urgestein
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Zitat :
| hab mal einen bc337 genommen weil ich von dem noch welche zuhause hab |
Sei mit dem kleinen Ding aber vorsichtig, wenn du so starke LEDs damit treiben willst. Stichwort SOA (Save Operating Area)
Probiere es erstmal mit kleineren Strömen, und halte ruhig mal den Finger auf den Gefährten. Wenn er so heiß wird, dass du den Finger wegziehen musst, wird er zu heiß
P.S: Du darfst ruhig ein paar mehr Wörter groß schreiben
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BID = 860220
Onra Schreibmaschine
Beiträge: 2488
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Zitat :
Offroad GTI hat am 29 Nov 2012 20:15 geschrieben :
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Stichwort SOA (Save Operating Area) |
Das ist ein guter Vorschlag, um die "Safe Operating Area" nicht zu verlassen.
Onra
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BID = 860767
HomY90 Gerade angekommen
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aaaalso ich hab heute die Schaltung mal aufm Breadboard aufgebaut und getestet und sie funktioniert richtig gut! Wird auch nichts merklich warm. Zwar muss man die Mikrofonkapsel entweder relativ nah an die Boxen legen oder den Sound ordentlich aufdrehen, aber das hätte ich bei dem kleinen Mikrofon auch nicht anders erwartet.
Werd die Schaltung dann aufjedenfall mal auf Platine löten und vielleicht sogar mal nach einem kleinen Gehäuse gucken.
Was das Netzteil angeht; ist sowas in Ordnung? Oder muss man da außer auf die Spannung und den Strom noch auf andere Sachen achten?
http://www.conrad.de/ce/de/product/.....17455
Dann noch eine Frage wegen stärkerer LEDs; was gibt es denn so für Bipolartransistoren die ca. 1A sicher schalten können? Oder müsste man dann eine andere Schaltung mit Mosfets o.Ä. verwenden?
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BID = 860770
Offroad GTI Urgestein
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Zitat :
| Oder muss man da außer auf die Spannung und den Strom noch auf andere Sachen achten? |
Bei so einfachen Projekten eigentlich nicht. U.U. kann noch die Restwelligkeit von Bedeutung sein (aber eher, wenn damit irgendwelche Messschaltungen o.ä. versorgt werden)
Zitat :
| was gibt es denn so für Bipolartransistoren die ca. 1A sicher schalten können? |
Wie viele brauchst du
Der BD675 ist ein Darlington-Transistor mit einer Strombelastbarkeit von 4A.
Normale Leistungstransistoren, wobei die Betonung auf Leistung liegt, was bedeutet, dass sie eine relativ geringe Stromverstärkung haben, sind dagegen nicht wirklich geeignet.
Oder, wie perl auch schon sagte, kannst du dir einen Darlington-Transistor auch selber aus einen Standard-Kleinsignal-Transistor (bspw. BC337) und einem Leistsungstransistor (bspw. BD165 oder einer aus der TIP-Reihe) zusammenklöppeln.
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am 3 Dez 2012 17:03 ]
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