Hallo Ihr,
ich stehe vor der Herausforderung mit einem µC ca. 1,5A bei 24V zu
schalten. Im Prinzip gibt der Artikel über Transistoren die notwendigen
Infos und beschreibt das folgende Schaltbild:
+12V o--------------+----------------------+
| |
| __ |< T1, PNP
+--|____|----+--------| BC557
R1,4K7 | |\
|/T2,NPN |
Vcc/+5V o--------------| BC547 |
|> |
_ | .-.
uC PIN o-----|___|------+ ( X )
R2,4K7 '-'
|
GND o----------o--------------------------+
Aufgrund der relativ hohen Stromstärke wollte ich einen BDX34 anstelle
des BC557 einsetzen, hier stellt sich mir dann die Frage der
Dimensionierung der Widerstände R1 und R2??
In diesem Thread: Beitrag "Mit BDX34 direkt 12V per AVR schalten?" ist die
Schaltung etwas anders beschrieben.
- Wo liegen die Vor- und Nachteile in der Basis- bzw. Emitterschaltung
für die Treiberstufe?
- Kann ich die Dimensionierung zur Bestimmung der Widerstände aus dem
Thread auf die obige Schaltung übertragen? Wenn ja, dann ergibt sich für
R1 7k, also 6,8k oder 7,15k als Normgröße.
- Warum soll der Strom durch R1 ungefähr 1/10 des Basisstroms vom
PNP-Transistor ausmachen, wie im Thread beschrieben?
Ich möchte nicht nur kopieren sondern auch verstehen.
Gruß Marc
Marc Höner schrieb: > Warum soll der Strom durch R1 ungefähr 1/10 des Basisstroms vom > > PNP-Transistor ausmachen, wie im Thread beschrieben? Damit der Widerstand den Arbeitspunkt des Transistors bestimmt!
Danke für die Info, so richtig hilft es mir leider auch noch nicht um die Schaltung zu dimensionieren. Ich dachte den Arbeitspunkt muss ich nur bei Wechselstrom verschieben? Gruß Marc
Marc Höner schrieb: > ich stehe vor der Herausforderung mit einem µC ca. 1,5A bei 24V zu > schalten. Und was hindert dich low side mit einem MOSFET zu schalten?
Vor allem, was hindert dich, Basis und Emitter von T2 zu tauschen und ihn als Schalter und nicht wie hier als Pegelwandler zu benutzen? Ingo
> - Wo liegen die Vor- und Nachteile in der Basis- bzw. > Emitterschaltung für die Treiberstufe? Die Basisschaltung braucht ein Bauteil weniger, aber bei ihr verstärkt T2 nicht. Sie ist vor allem dann sinnvoll, wenn der uC-Ausagng viel mehr Strom nach Masse ableiten kann als von VCC liefern kann, wie beim 8051, also eher ein Relikt der Vergangenheit. > Wenn ja, dann ergibt sich für > R1 7k, also 6,8k oder 7,15k als Normgröße. R1 ist relativ beliebig, er soll den Transistor sicher ausschalten und darf daher nicht kleiner sein als R2, aber durchaus deutlich hochohmiger, bis dahin daß der Sperrstrom durch T2 unter ungünstigsten Umständen (ser warm) an ihm zu einem Spannungsabfall von max. 0.5V führt. > - Warum soll der Strom durch R1 ungefähr 1/10 des > Basisstroms vom PNP-Transistor ausmachen, wie im Thread > beschrieben? R1 ? Eher R2. Ein Transistor im Schaltbetrieb soll in Sättigung gehen, damit der Spannungsverlust am Transistor möglichst klein ist. Dazu wird bei normalen Transistoren 1/10 des Kollektorstroms vorgeschlagen, siehe Datenblatt UCEsat IB/IC. Nun ist dein BDX34 jedoch ein Darlingtontransistor und damit sowieso anders: Erstens hat er sowieso hohe Verluste, er kann gar nicht in Sättigung schalten sondern braucht 1V, und zum anderen verstärkt der viel mehr. Bei ihm reicht als 1/100 des Kollektorstroms, also 15mA, also 270 Ohm. Mehr kann der uC-Ausgang auch kaum liefern, also ist der Darlington schon notwendig in der von dir ausgesuchten Schaltung. Besser wäre die übliche Schaltung +12V | | 2k2 | | |E +--|< BD234 | | 56R +-- Ausgang | -270R-|< BC548 |E GND
@ Udo: Die Idee hatte ich aufgrund des Rests der Schaltung verworfen. Ich prüfe nach dem "Schalter" op Spannung ja/nein. @ Ingo: Das ist genau die Alternative, die ich wohl auch umsetzen werde. Enspricht ja auch dem Vorschlag von MaWin. @ MaWin: Vielen Dank für die ausführliche Erklärung, so soll es werden. Du hast in Deiner Schaltung nur einen BD234 eingebaut???
> Du hast in Deiner Schaltung nur einen BD234 eingebaut??? Vor allem eben keinen Darlington. Ansonsten tut es wohl jeder PNP der mindestens 1.5A schafft, auch BD136, ZTX1147, aber wohl besser kein MJE2955, der ist wohl überzogen. Aus den 56 Ohm könnten auch 120 Ohm werden, reicht auch.
Auch in Deiner Schaltung nutzt Du 270 Ohm als Basiswiderstand für den NPN, was fast Maximallast für den µC-Ausgang bedeutet, oder verstehe ich das falsch? Wenn Du mir jetzt noch erklärst wie die 56 Ohm und 2k2 berechnet werden bin fast glücklich. Für mich stellen die beiden Widerstände einen Spannungsteiler dar. Damit fällt im Verhältnis bei 56 Ohm sehr wenig "V" ab. Gemäß Datenblatt ist die Base-Emitter-Voltage doch nur -1,3V. Oder verstehe ich da schon wieder etwas falsch. Ich möchte gerne die Berechnung verstehen und nicht nur kopieren.
> Auch in Deiner Schaltung nutzt Du 270 Ohm als Basiswiderstand für den > NPN, was fast Maximallast für den µC-Ausgang bedeutet Richtig. Die Schaltung stellt für den uC-Ausgang dieselbe Last dar, aber sie bietet einen gesättigt schaltenden Ausgangstransistor mit wenig (Spannungs- und damit auch Leistungs-)Verlust gegenüber einem Darlington mit hohem Verlust ohne ein Bauteil mehr zu benötigen. > Wenn Du mir jetzt noch erklärst wie die 56 Ohm und 2k2 berechnet > werden bin fast glücklich. 1.5 A Laststrom Damit BD234 sättigt braucht er 150mA Basisstrom 12V-0.7V-0.4V=11V/150mA=73 Ohm (ich hatte, weil der BD234 2A aushält, fälschlicherweise mit übertriebenen 200mA gerechnet, daher 56 Ohm, und daher die nachträgliche Korrektur) BC547 Kollektrostrom 150mA; Basisstrom 15mA, 5V-0.7V=4.3V/15mA=286 Ohm, 270 Ohm genbommen. Man kann als Faktor statt 10 auch 20 ansetzen, das passt bei den hochverstärkenden genannten Transistoren immer noch locker, nur ein 2N3772 wäre damit nicht zufrieden. Die 2k2 sagte ich schon: Grösser als 56 Ohm, aber kleiner als daß der Leckstrom des BC547 (15nA) an ihm zu mehr als 0.5V Spannung führt, also unter 33 Megaohm. Da bleibt viel Platz. 2k2 liegt nicht ganz in der Mitte :-)
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