Fotowiderstandsschaltung

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Autor
Fotowiderstandsschaltung

    







BID = 8318

Gast

Nichtregistrierter Benutzer
 

  


Hallo!
Ich habe folgendes Problem:
Ich möchte mit Hilfe eines Fotowiderstandes in der Dunkelheit 4 LED's einschalten. Mein
Problem liegt darin, dass der Fotowiderstand für meine Schaltung, genau falsch herum funktioniert und in der Dunkelheit den Widerstand vergrößert. Was kann ich tun um trotzdem zum gewünschten Ziel zu kommen? Ich habe mal gehört, dass man sowas dann mit Hilfe eines Transistors schalten kann. Stimmt das?
Hier findet ihr ein Schaltbild wie ich mir das mal so gedacht hatte:
http://home.t-online.de/home/martina.herbert/schaltung.gif

Die LED's haben folgende Werte U=2,5V I=20mA
Ich wollte das ganze mit zwei AA Batterien zu je 1,5V bauen. Wenn ich die 4 LED's dann parallel schalten würde, breuchte ich ja einen Vorwiderstand von 25 Ohm. Allerdings weiß ich nicht ob das dann mit dem Transistor geht, weil ich von Transistoren noch keine Ahnung habe.
Wie ihr seht habe ich ja auch eine Diode geschaltet, so dass der Strom nicht anders herum fließen kann. Ich habe mal gehört das so eine Diode einen Spannungsabfall von 1V bewirkt, stimmt das?
Funktioniert die Schaltung überhaupt so wie ich sie aufgezeichnet habe?
Vielen Dank schon mal im Vorraus!

Christian

BID = 8330

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

 

  

Christian, Du bist auf dem richtigen Weg, wenngleich Deine Schaltung einige Fehler aufweist.

1) Jede LED braucht einen eigenen Vorwiderstand. Da etwa 0,2V am durchgeschalteten Transistor abfallen werden, und die LED angeblich 2,5V braucht, muß am Widerstand 3-0,2-2,5=0,3V Spannungsabfall auftreten. Bei 20mA ergibt das rechnerisch Vorwiderstände von 15 Ohm.

Allerdings habe ich bei der Spannungsangabe 2,5V einige Zweifel, und Du solltest VORHER den Spannungsabfall über der Diode unbedingt einmal mit vielleicht 100 Ohm Vorwiderstand nachmessen.
Der Grund: Der Vorwiderstand ist mit 15 Ohm recht klein geraten, eine höhere Betriebsspannung und größerer Widerstand wären sicherer. Falls die Diode nämlich z.B. nur 2V Spannungsabfall haben sollte, würde sie schon mit 53mA laufen, und das tut ihr vielleicht nicht gut.

2) Dadurch entfällt der Widerstand in der Batteriezuleitung.

3) Die Diode in der Batterieleitung muß weg. Du brauchst sie nicht. Sie würde Dir mindestens 0,7V Spannungsabfall bescheren, und dann gingen die 2,5V LEDs (auch das sind Dioden allerdings mit höherem Spannungsabfall) bei 3V - 0,7V = 2,3V überhaupt nicht mehr an.

4) Die Basis darf natürlich nicht direkt an +Ub, dann stirbt der Transistor augenblicklich.
Da Du etwa 80mA schalten möchtest, benötigst Du, bei einer Stromverstärkung von 80 oder mehr, einen Basisstrom von mindestens 1mA. Da die Ube des Transistors auch etwa 0,7V ist (auch das ist ja eine Diode), benötigst Du hier einen Widerstand von (3-0,7)/0,001 =2300 also 2,2kOhm.

5) Das ganze wird nur funktionieren, wenn es im Hellzustand dem Photowiderstand gelingt, die Basisspannung auf weniger als 0,6V herunterzuziehen.
Dann fließen also durch den 2,2kOhm Widerstand, (3-0,6)/2200= 1,1 mA die der Photowiderstand bei 0,6V aufnehmen muß. Dazu darf dessen Hellwiderstand höchstens 0,6/0,0011 = 545 Ohm betragen.

Falls Dein Photowiderstand diesen Wert nicht erreicht, bleibt Dir noch die Chance den Steuerkreis hochohmiger auszulegen und mit einem zweiten Transistor in Kollektorschaltung den Steuerstrom entsprechend zu verstärken.

Ohne die Erweiterung mit dem zweiten Transistor sieht Deine Schaltung also wie folgt aus:

1) Minus Batterie kommt an Emitter und ein Bein des Photowiderstandes.
2) Plus vom Schalter kommt an die vier 15 Ohm Widerstände und einen 2,2kOhm Widerstand.
3) An die freien Enden der 15 Ohm Widerstände kommmen die Anoden der LEDs.
4) Die Kathoden der LEDs werden gemeinsam mit dem Kollektor verbunden.
5) Die Basis wird mit dem freien Bein des Photowiderstandes und mit dem freien Bein des 2,2k Widerstandes verbunden.

Fertig ist die Laube !



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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



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BID = 8382

Gast

Nichtregistrierter Benutzer

Vielen Dank!
Ich habe die Schaltung so aufgebaut, und sie
funktioniert auch. Bis auf die Tatsache, dass es schon
extrem hell sein muß, damit die Diode aus geht.
Erst wenn ich sie unter eine Lampe halte geht sie aus.
Wie kann ich das ändern?

Christian

BID = 8398

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Wie ich schon sagte, mit einem zweiten Transistor.

1) Dazu löst Du zuerst die alte Verbindung zur Basis, und hängst statt dessen die Basis des neuen Transistors dort an.
2) Den Emitter des neuen Transistors legst Du, über vielleicht 470 Ohm als Schutzwiderstand, an die Basis des alten Transistors.
3) Der Kollektor des neuen Transistor wird ebenfalls mit Plus vom Schalter verunden.

Diese Schaltung ist dann ohne weitere Änderungen schon doppelt so lichtempfindlich, da der Stromfluß jetzt erst bei etwa 1,3 V statt 0,7 V einsetzt.

Die Schaltung hat jetzt aber eine große Verstärkungsreserve, und am besten ersetzt Du den 2,2k Widerstand durch ein 100kOhm Potentiometer, das als regelbarer Widerstand geschaltet ist (Schleifer mit einem Ende verbinden).
Dann kannst Du die Ansprechschwelle bequem einstellen.




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BID = 8404

Gast

Nichtregistrierter Benutzer

Cool.....vielen Dank!
Aber zwei Fragen habe ich noch:
1. Es müssen doch beide PNP Transistoren sein, oder?
2. Das Potentiometer darf doch dann aber nicht auf Null
geregelt werden, weil die Spannung dann zu hoch wäre und die LED's und Transistoren zerstören könnte, oder?

Christian

BID = 8407

Gast

Nichtregistrierter Benutzer

Wäre es dann so richtig:
http://home.t-online.de/home/martina.herbert/schaltung2.gif


???

Christian

BID = 8447

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Christian,

1) Deine Schaltung ist so richtig, aber beides müssen NPN-Transistoren sein, wie Du sie auch schon im ersten Entwurf vorgesehen hast.
Prinzipiell könntest Du auch pnp-Transistoren verwenden, dann müßtest Du aber die Batterie und die LEDs umpolen.
Man bevorzugt im allgemeinen npn-Transistoren, weil die bessere elektrische Werte haben (Elektronen sind beweglicher als Löcher) und oft auch etwas preisgünstiger sind.

2) Das Poti DARF auf Null geregelt werden, dazu ist der 470 Ohm Widerstand vorgesehen.
Ohne ihn könnten in der Tat die Transistoren, aber nicht die LEDs, zerstört werden.


Aus Interesse:
Welche Transistortypen verwendest Du denn ?

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BID = 8457

Gast

Nichtregistrierter Benutzer

Hi!
In der ersten Schaltung habe ich aber einen PNP Transistor genommen, weil sie sonst umgekehrt funktionierte und bei Licht einschaltete.
Muß ich bei der dann jetzt auch PNP's nehmen oder NPN's?

Welchen Typ ich benutzte kann ich dir leider nicht sagen, denn der steht glaube ich nicht drauf, oder?
Aber wäre nett wenn du mir mal die Bedeutung der unterschiedlichen Typen näher bringen könntest.

Christian

BID = 8476

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Gewöhnlich steht der Typ schon drauf.
Allerdings kann man ohne Herstellerunterlagen an dem Aufdruck mal gerade sehen, ob es ein Siliziumtransistor ist, und ob er für Hochfrequenz oder Niederfrequenz gedacht ist.
Sehr selten steht auch die Anschlußbelegung drauf.
Pnp oder npn und auch die Anschlußbelegung ist allgemein daraus nicht ablesbar.

In Deiner ersten Schaltung hattest Du einen npn-Transistor gezeichnet (mit dem Emitterpfeil nach draußen).
Meine Schaltungsbeschreibung war auch darauf abgestellt, bei npn-Transistoren ist der Emitter der negativste Pol.
Wenn Du dort ein pnp-Transistor eingesetzt hättest und den auch noch falschrum, würde sie wie von Dir beschrieben hell--> hell (schlecht) funktionieren (Als Emitterfolger).
Wenn Du den pnp richtig (also mit dem Kollektor an den LEDs) eingesetzt hättest, würde die Schaltung auch noch hell--> hell machen, aber extrem schlecht funktionieren, da falsch rum eingesetzte Transistoren nur noch wenig Verstärkung haben. (Aber sie haben noch welche: lies mal "pnp" rückwärts!)

Nachher hattest Du "vorsichtshalber" den Pfeil ganz weggelassen, ich habe gnädig darüberhinweggesehen.

Ich habe den Verdacht, daß Du noch etwas verwechselst, komme aber nicht dahinter was es sein könnte. Vielleichst versuchst Du doch einmal den Transistortyp festzustellen (Am besten am Aufdruck).
Hast Du ein Meßinstrument ?

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BID = 8480

Gast

Nichtregistrierter Benutzer

Hi!
Also bei der ersten Schaltung habe ich einen PNP Transistor eingesetzt und diese funktioniert auch richtig herum und schaltet bei Helligkeit die LED aus. (Habe Kollektor an LED angeschlossen.)
Auf diesem Tranistor ist die Aufschrift:
9014
B2X5A
Ich habe keine Ahnung was das bedeutet.
Wenn du sagst das ich für die Schaltung mit 2 Transistoren
NPN's brauche dann haben die die Aufschrift:
h1
B C
327
Ja, ich habe ein Messgerät, auch eins wo man Transistoren überprüfen kann ob sie NPN oder PNP sind.

Christian

BID = 8489

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Da haben wir ja den Irrtum !

Erster Transistor:
Was 9014 heißen soll weiß ich nicht, könnte als Herstellungsdatum 14.Woche in 1990 sein. Der Rest der Bezeichnung macht mir keinen Sinn.

Zweiter Transistor:
Das ist definitiv ein BC327 und der wird als PNP verkauft !!!!


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BID = 8491

Gast

Nichtregistrierter Benutzer

Komisch...ich habe denn bei mir im Gerät getestet und es zeigte mir NPN an!
Was brauche ich denn jetzt für Transistoren für die zweite Schaltung?
NPN's oder PNP's ???
Danke!


Christian

BID = 8497

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Mir brauchst Du ja nicht zu glauben, aber vielleicht überzeugt Dich das beigefügte Datenblatt.
Der Hersteller sollte es eigentlich wissen.

Nimm die echten npn-Transistoren in der Schaltung wie ich es Dir gesagt habe.

Oder nimm die BC327, dann muß aber Batterie Plus an den Emitter, und die Anoden der LEDs an den Kollektor. Sonst ist alles gleich.


Uploaded file: BC327-D.PDF

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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  5 Dec 2002  0:22 ]



[ Diese Nachricht wurde geändert von: Admin am  5 Dec 2002  9:08 ]

BID = 8523

Gast

Nichtregistrierter Benutzer

Ich sagte doch garnicht das ich dir nicht glaube, ich glaube dir doch. Ich sagte doch lediglich, dass ich es komisch finde das mein Geärt NPN anzeigt.
Trotzdem vielen Dank!

Christian

BID = 8592

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Die meisten meiner DigitalMultimeter haben auch solch einen Transistorprüfsockel.
Ich kann mich nicht erinnern, daß ich den schon einmal benutzt hätte, um unbekannte Transistoren zu identifizieren.
Die meisten passen sowieso nicht in diesen Sockel.
Allenfalls habe ich damit gelegentlich damit bipolare Transistoren nach Verstärkung ausgesucht oder nach geht/kaputt.

Zur Identifizierung unbekannter Transistoren benutze ich die Dioden-Test-Funktion des Ohmmeters und evtl. einen hochohmigen Widerstand.
Da kannst Du dann herausfinden, ob es ein npn- oder pnp- -Transistor oder -Darlington oder ein n- oder p-Kanal-Sperrschicht-FET, oder ein n- oder p-Kanal-MOSFET, ist, ob das Material Silizium oder Germanium ist, und ob vielleicht eines der Beinchen mit dem Gehäuse verbunden ist.

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