Transistorschaltung an PIC will nicht

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Autor
Transistorschaltung an PIC will nicht
Suche nach: transistorschaltung (152) pic (2056)

    







BID = 387559

NovitA

Neu hier



Beiträge: 20
 

  


Hallo,

Ich bin zur Zeit ein bischen mit PICs am rumbasteln und habe dabei ein Problem: Meine Schaltung funktioniert nicht.

Die Schaltung ist im Anhang, das ganze dienst dazu eine LED, welche 350mA zieht n einem PIC-Ausgang zu betreiben, der aber maximal 20mA zur Verfügung stellt.

Auf dem Bild hängt links der PIC, wenn der Ausgang auf high geschaltet ist auf 5 Volt, bei low auf 0 Volt.

Das ganze funktioniert soweit, dass die LED "glimmt", aber auch bei auf high gesetztem PIC-Ausgang nicht voll leuchtet.

Wenn ich den 10k-Widerstand vor dem PIC-Ausgang entferne, funktioniert "gar nichts" mehr.

Da ich mich leider erst seit kurzem mit der Materie beschäftige, finde ich den fehler nicht - für Hilfe wäre ich dankbar.



BID = 387568

wulf

Schreibmaschine



Beiträge: 2246
Wohnort: Bozen

 

  

hallo,
ich vermute die basis bekommt nicht genügend strom, versuch mal den 10k widerstand durch etwas kleineres zu ersetzen. ich würde mal 1k probieren.

mfg wulf

_________________
Simon
IW3BWH

BID = 387578

Topf_Gun

Schreibmaschine



Beiträge: 1236

Deine Werte können nicht stimmen.

Sollten durch die LED wirklich 350mA fließen?
Das heist, das am 5,4K Widerstand

5,4k*350mA=1890V abfallen würden.

Aber da sind wir der Ursache schon ziemlich nahe.

Der Betriebsstrom durch die LED führt zu einem Spannungsabfall über den 5,4k.
Damit bleibt dem Transistor nur sehr wenig Spannung zum Durchsteuern.

Mein Vorschlag, nimm die 5,4k zwischen + und Kollektor.
Die LED kannst Du auch verlegen, wenn Du willst.

Gruß Topf_Gun

BID = 387581

NovitA

Neu hier



Beiträge: 20

Meine Werte stimmen - wäre das ein 5,4k Widerstand würde da 5,4k stehen
Es ist ein 5,4 Ohm widerstand. Die LED hat eine Flussspannung von 3,11 Volt was somit ziemlich genau 0,35A macht

Das Problem ist, dass ich die LED nicht versetzen kann das es eine RGB-LED ist (mit gemeinsamer Kathode). Insgesamt verwende ich 3 dieser Schaltungen, um jede Farbe einzeln vom PIC steuern zu lassen.

Achso und zu den 350mA - Es ist eine 3 Watt LED, der Wert stimmt schon
Trotzdem danke für den Tipp, irgendwann wird der bestimmt auch noch hilfreich sein

@wulf: werde das nachher mal ausprobieren (mit bissel basteln - hab hier nur widerstände 10k Ohm und größer rumfliegen...)



[ Diese Nachricht wurde geändert von: NovitA am 22 Nov 2006 16:26 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: NovitA am 22 Nov 2006 16:29 ]

BID = 387588

Onra

Schreibmaschine



Beiträge: 2499

Hallo,
mit dieser Schaltung wird das nichts.
Als Schalttransistor benötigst du einen PNP und der NPN bleibt zur Entlastung des PIC. Ich hab mal schnell eine Schaltung aufgezeichnet. R2 und R4 sind noch optimierungsfähig.
O.



BID = 387615

NovitA

Neu hier



Beiträge: 20

die frage nach dem "warum nicht" verkneife ich mir glaub ich lieber, bis ich mir noch ein bischen wissen angelesen habe und glaube dir einfach mal so

Leider hab ich hier keine PNP-Transistoren rumfliegen - also wird das ausprobieren noch ein bischen warten müssen.
Trotzdem schonmal ein großes Dankeschön.

/edit: Müssen bei den 2 anderen Farben (je 2,2V - also ein 8 Ohm Vorwiderstand) die anderen Widerstände auch angepasst werden?
wenn ja - wie groß müssen die sein und wie komme ich auf sowas?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: NovitA am 22 Nov 2006 18:42 ]

BID = 387622

PhyMaLehrer

Schriftsteller



Beiträge: 911
Wohnort: Leipzig

Wenn kein "PNPer" zur Hand ist, dann versuchs doch wirklich einfach mal mit einem kleineren Basiswiderstand.
Jetzt sind es 10 kOhm. Mit den 5 V aus dem PIC fließen somit 0,5 mA. Um durch die LED 350 mA fließen zu lassen, müßte der Transistor 700fach verstärken
Also probier mal 1 kOhm bis 470 Ohm als Basiswiderstand, dann sollte es schon besser aussehen!

BID = 387710

Onra

Schreibmaschine



Beiträge: 2499

Hallo,
diese Schaltung ist eine Kollektorschaltung, das heißt, die Spannung am Emitter ist um die UBE kleiner als die Basisspannung.
Angenommen, der PIC-Ausgang erreicht wirklich 5 Volt und kann den geforderten Strom treiben, fallen bei gewünschtem Strom von 350 mA an der LED 3,11 Volt und am 5,4 Ohm-Widerstand 1,89V, zusammen also 5 Volt ab. Mit einer VCEsat von ca 0,2 Volt muss die Betriebsspannung also 5,2 Volt betragen. Soviel zum Lastkreis.
Um den Transistor so weit aufzusteuern, benötigen wir mindestens noch eine Basisspannung von 0,8 Volt, um den Transistor zuverlässig in die Sättigung zu bringen. Selbst wenn wir nicht das verhältnis von Ic zu IB von 10 wählen (wichtig für die VCEsat) sondern eine Verstärkung von 100 ansetzen, bleiben 3,5 mA Basisstrom, der durch den PIC aufzubringen ist. 3,5 mA erzeugen an 10k einen Spannungsabfall von lächerlichen 35 Volt.
Jetzt erhebt sich noch die Frage nach der High-Ausgangsspannung des PIC bei diesem Laststrom.

Ich hoffe, die Frage nach dem "Warum" kann jetzt entfallen
Gruß Onra

BID = 387721

NovitA

Neu hier



Beiträge: 20

Da das ganze ein Geschenk werden soll, werde ich jetzt erst einmal die Version mit kleinerem Basiswiderstand nehmen (um nicht mir leeren Händen da zu stehen) und dafür eine etwas geringere Helligkeit in kauf nehmen.
Sobald die PNP-Transistoren da sind werde ich dann die Platine austauschen, die Lampe leuchtet und alle sind froh

Also, vielen dank nochmal an alle, die sich die mühe gemacht haben mir zu helfen!

BID = 387797

Ltof

Inventar



Beiträge: 9349
Wohnort: Hommingberg

Dass das Ganze etwas knapp bemessen ist, wurde ja schon erläutert. Aber eigentlich muss der Emitterfolger ohne Basiswiderstand funktionieren. Wenn dann nichts mehr geht, ist noch etwas anderes faul.

Am besten Du misst alle Spannungspegel im eingeschalteten Zustand und schreibst sie hier rein.

Gruß,
Ltof

_________________
„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Ltof am 23 Nov 2006  8:59 ]

BID = 387944

NovitA

Neu hier



Beiträge: 20

Ich dachte das läge daran, dass die LED ohne Basiswiderstand 350mA vom PIC "zieht" und der dann einfach abschaltet...

mit Widerstand (10k)
Kollektor: 5,03 Volt
Emmiter: 0,41 Volt
Zwischen Basis und Widerstand: 1,07 Volt
Zwischen PIC und Widerstand: 4,20 Volt

ohne Widestand
Kollektor: 5,02 Volt
Emmiter: 0,00 Volt
Zwischen Basis und Widerstand: 0,00 Volt
Zwischen PIC und Widerstand: 0,00 Volt

Ohne Widerstand ist die Anzeige meins Multimeters beim Einschalten kurz auf 1 Volt oder so ausgeschlagen und dann wieder auf 0 gesunken. Dann musste ich erst komplett den Strom vom PIC trennen und wieder neu verbinden, bios sich wieder was tat.

BID = 387978

PhyMaLehrer

Schriftsteller



Beiträge: 911
Wohnort: Leipzig

Es stimmt, diese Schaltung müßte eigentlich auch ohne Basiswiderstand funktionieren. Aber dieses Verhalten wundert mich jetzt doch. Selbst wenn wir mal den eigentlich unwahrscheinlichen Fall annehmen, der Transistor hätte nur eine Stromverstärkung von z. B. 10 und bräuchte also für die 350 mA über die LED einen Basisstrom von 35 mA, den der PIC nicht liefern kann. Dessen Ausgangsspannung wird dann zusammenbrechen. Aber so völlig auf Null? Das sieht ja so aus, als ob der Transistor kein bißchen geöffnet ist? Ein Kontaktfehler zwischen PIC und Basis ist ausgeschlossen?
Übrigens: Was heißt in der zweiten Meßreihe "zwischen Basis und Widerstand"? Dort ist doch jetzt gar keiner, oder?

BID = 387989

Topf_Gun

Schreibmaschine



Beiträge: 1236

Ist der 5,4 Ohm (Sorry) Widerstand verlegbar?

Als erstes mußt Du den Basisstrom maximieren.
Was kann dein PIC maximal liefern bzw was verträgt der Transistor?

I_b=(5V-U_led-U_be)/Rb (mit den 5,4Ohm im Kollektor)
(U_be aus datenblatt des Transistors. Hast Du es gerade aufgeschlagen, kannst Du auch dir die Stromverstärkung bei diesem I_b anschauen und Hoffen, das es für 350mA reicht).

Wenn nicht, versuche doch mit 2 Transistoren eine Darlington-Schaltung.

Gruß Topf_Gun


BID = 388084

NovitA

Neu hier



Beiträge: 20

@PhyMaLehrer: Hab das ganze auf der Unterseite der Platine gemessen und auf der anderen Seite den Widerstand überbrückt. Der Punkt hat keine Relevanz ^^


@TopfGun: Der PIC liefert laut Datenblatt maximal 20mA @ 5V - was aber nach der Messung mit dem Multimeter scheinbar nicht stimmt da am Ausgang nur ~4,2 Volt liegen (Habe den Ausgang auch mal über einen Widerstand an Masse geschlossen - trotzdem nur ~4,2 Volt)

U_be ist im Datenblatt mit 1,2V angegeben, I_b ist nehme ich an "DC current gain" von 100 - 600

bei 5 Volt Betriebsspannung macht das laut deiner Formel (für die ich trotzdem Danke - Irgendwann brauch ich die mal) irgendwas Negatives *gg*

Also - ich habe an der Basis jetzt einen Widerstand von 275 Ohm - damit leuchtet die Lampe doch schon ganz gut. Sobald die anderen Transistoren eintreffen werde ich Onras Schaltung Einbauen und hoffen dass es klappt.

Vielen Dank nochml an alle!

BID = 388174

Topf_Gun

Schreibmaschine



Beiträge: 1236

Wenn der PIC nur 20mA liefern kann und der Transistor mehr verkraftet, müssen die 20mA reichen.


Ib=20 mA

Als treibende Spannung sind die 5V des Pic abzüglich der Flussspannung U_be (1,2V) und der Flussspannung der LED (3,11V)

Also musst Du 20mA bei einer Spannung von

(5-1,2-3,11)V=0,69V

erreichen.

Daraus folgt ein R_b von 345Ohm.

Kleinere Spannung des PIC erfordert kleinern Widerstand.
Da liegst aber mit deinen 275 Ohm gut drin.

Die Flussspannung U_be (1,2V) kommt mir etwas groß vor, normalerweise ist sie bei 0,6 bis 0,7V

Eine Stromverstärkung von 350/20=17,5 sollte der Transistor leisten können.

Gruß Topf_Gun


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