Hallo, ich möchte mit einem AVR Mikrocontroller eine kleine RGB-Steuerung mit 9 LEDs (je 3 pro Farbe in Reihe an 12V) realisieren. Den Vorwiderstand für die LED-Reihenschaltung habe ich bereits berechnet. Da jede Reihe 25mA Leistung aufnimmt möchte ich einen Transistor vor jede Reihe schalten. Meine Wahl fiel auf den BC547A. Da ich nur einen Kollektorstrom Ic=25mA und eine minimale Stromverstärkung hFE=110 habe, würde also ein Basisstrom von 25mA / hFE = 0,23mA rechnerisch ausreichen. Daraus ergäbe sich bei 5V Spannung aus dem AVR abzüglich 0,7V Schaltschwelle ein Basisvorwiderstand von (5V-0,7V)/0,00023A = 18695 Ohm. Reicht so ein kleiner Basisstrom wirklich aus oder soll ich lieber einen höheren wählen? Wie groß ist denn der minimal notwendige Basisstrom? (im Datenblatt konnte ich nichts finden) Vielen Dank für eine Antwort im Vorraus! pinstripe
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Einen minimalen Basisstrom wirst Du im Datenblatt nicht finden, da spielen zuviele Ungenauigkeiten bei der Produktion eine Rolle das man dies nicht angibt! Nimm den doppelten Basisstrom und Du bist auf der sicheren Seite!
Michael N. schrieb: > Reicht so ein kleiner Basisstrom wirklich aus oder soll ich lieber einen > höheren wählen? Wie groß ist denn der minimal notwendige Basisstrom? (im > Datenblatt konnte ich nichts finden) Den errechneten Wert mal einem Sicherheitsfaktor von 3 .. 10 nehmen dann passt es. Also in deinem Fall ca. 4.7KOhm
Wenn er die minimale Stromverstärkung für seine Rechnung verwendet, dann brauch er den Transistor nicht so stark übersteuern!
Ok, danke für eure Antworten. Nur verstehe ich nicht ganz was der letzte Beitrag meint: Nico ... schrieb: > Wenn er die minimale Stromverstärkung für seine Rechnung verwendet, dann > brauch er den Transistor nicht so stark übersteuern! Soll ich also einen kleineren Sicherheitsbeiwert als 3...10 nehmen? Danke! mfG
>
Soll ich also einen kleineren Sicherheitsbeiwert als 3...10 nehmen?
Ja.
Hallo, ehr nicht. Der Faktor 3...10 hat sich in der Praxis als erfolgreich gezeigt. Wenn es dir um minimalen Energieverbrauch geht benutze MOSFet Transistoren (logik level) und optimiere auch die überige Schaltung (z.B. keinen 7805 für die µC Versorgung nehmen) und nutze alle möglichen sleep Modi welche dir dein AVR bietet. Bastler
Ok, alles klar. Bastler schrieb: > Wenn es dir um minimalen Energieverbrauch geht benutze MOSFet > Transistoren (logik level) und optimiere auch die überige Schaltung > (z.B. keinen 7805 für die µC Versorgung nehmen) Auch wenn meine eigtl. Frage nun schon beantwortet ist, welche effizientere Möglichkeit gibt es den µC trotz 12V-Netzteil mit stabilen 5V zu versorgen, wenn nicht mit 7805 ? Vielen Dank nochmals!
Michael N. schrieb: > Frage nun schon beantwortet ist, welche > effizientere Möglichkeit gibt es den µC trotz 12V-Netzteil mit stabilen > 5V zu versorgen, wenn nicht mit 7805 ? Das Zauberwort heist Schaltregler.
> 5V zu versorgen, wenn nicht mit 7805 ? Z. B. mit dem LM317 plus zwei Widerständen. Einen Eingangs- und einen Ausgangskondensator brauchst du bei beiden Reglern. :-)
Nico ... schrieb: > Wenn er die minimale Stromverstärkung für seine Rechnung verwendet, dann > brauch er den Transistor nicht so stark übersteuern! Diese minimale Stromverstärkung ist aber nicht für den Schaltbetrieb angegeben, und dann auch nur für 25°C. Also sollte man unter "Collector − Emitter Saturation Voltage" schauen und für den Temperaturbereich gemäß Diagramm auch noch Zuschläge spendieren. Dann kommt man schon zu solchen Faktoren zur Übersteuerung. Gruß Dietrich
Helmut S. schrieb: > Z. B. mit dem LM317 plus zwei Widerständen. Seit wann ist der LM317 effizienter als ein LM7805?
Die Stromverstaerkung haengt neben der Exemplarstreuung noch am Kollektorstrom und, an der Temperatur. Daher, sollte man mit einem Emitterwiderstand Stromgegenkopplung betreiben. das ist hier aber Quatsch. Nimm PWM
Mein Bauteile-Prof. (kam als Entwickler aus der Industrie Geräteentwicklung) ritt immer streng auf dem Übersteuerungsfaktor 3 beim Mindestverstärkungsfaktor herum. Der ist dann reichlich genug bemessen auch für z.B. unterschiedliche Betriebsbedingungen Schwankungen wie Temperaturen. Ich für mich halte es auch nur noch so, klappt immer. Höher macht er bei manchen µC vielleicht Probleme, die den höheren Basisstrom nicht mehr treiben können. Dann noch die Übersättigung. Das Schlitzohr hatte in einer Klausuraufgabe mal eine Last (Glühlämpchen), die mit dem High-Level eines 8051 (nur 80µA bei TTL High) und zwei gleichen Transistoren (z.B. BC327) in Darlington-Schaltung getrieben werden sollte. Es durften nur die beiden Transistoren alleine als Interface verwendet werden, kein zusätzlicher Pullup beispielsweise. Ich kam nicht auf 3, sondern nur auf 2,5 je Transistor, aber das reichte auch für die Note 1,0. Aufgaben nach bestem Wissen und Gewissen gelöst. Die Durchfallquote war mit über 50% im Hauptstudium extrem! In Schaltungen bei Hochschulprojekten wählte der Prof. immer A-Typen an Transistoren aus, z.B. den BC547A. Sowas sieht man ja selten. Aber er war fest der Meinung, daß man sich immer an Normen und Mindestbedingungen orientieren müsse. Mit verbesserten Bauteilen und danach entwickelten Schaltungen habe er schon Schiffbruch erlitten, als es eines Tages nur noch die Standardversionen gab. Ansonsten hält man sich an die Eckdaten aus dem Datenblatt, und vielleicht hauptsächlich an den Gumble-Plot, wenn die Transistorströme sehr sehr klein oder sehr sehr groß werden. LM317: Den 317 nehme ich auch oft lieber als den 7805, weil über 2 popelige Widerstände beliebig einstellbar. Für jemanden, der aber kein Widerstandssortiment in der Bastelstube hat, ist ein 7805 sicher besser.
Wilhelm Ferkes schrieb: > In Schaltungen bei Hochschulprojekten wählte der Prof. immer A-Typen an > Transistoren aus, z.B. den BC547A. Du kennst doch die Abkürzungen der Buchstaben: A = Ausschuss B = Besser C = Classe
Helmut Lenzen schrieb: > Wilhelm Ferkes schrieb: >> In Schaltungen bei Hochschulprojekten wählte der Prof. immer A-Typen an >> Transistoren aus, z.B. den BC547A. > > Du kennst doch die Abkürzungen der Buchstaben: > > A = Ausschuss > B = Besser > C = Classe Ja nee, Helmut! Ich hab ja hier tatsächlich noch ein µC-Board aus den Hochschulprojekten liegen, wo nur A-Typen verbaut sind. Warum sollten die schlecht sein? Sie sind dann innerhalb ihrer Klasse zuverlässig berechenbar, und gelegentlich billiger vom Einkauf her. Immerhin sind die mit der Klassifizierung A dann besser beherrschbar, als die Typen ganz ohne Klassifizierung. Die BC547, oder ich erinnere mich an BC107, gibt es auch ganz ohne Klassifizierung, das kann dann alles von A bis C sein. Aber ansonsten stimmt es schon: Ich kaufte auch lieber die C-Typen. Im professionellen Bereich versucht man ja, per Schaltungstechnik den streuenden Verstärkungsfaktor zu eliminieren. Denn die Typen streuen ja auch noch reichlich innerhalb ihrer Klassen.
Wilhelm Ferkes schrieb: > Es durften nur die beiden > Transistoren alleine als Interface verwendet werden, kein zusätzlicher > Pullup beispielsweise Sowas dämliches. Jeder Honk benutzt bei den 8051 Ports Pullups für 2 Cents und schaltet damit schnell und sicher. Helmut Lenzen schrieb: > Helmut S. schrieb: >> Z. B. mit dem LM317 plus zwei Widerständen. > > Seit wann ist der LM317 effizienter als ein LM7805? Das frage ich mich auch. Ein z.B. MC34063 ist etwas altmodisch und braucht eine Speicherdrossel, aber schlägt jeden Linearregler um Längen in der Effizienz.
Matthias Sch. schrieb: > Sowas dämliches. Jeder Honk benutzt bei den 8051 Ports Pullups für 2 > Cents und schaltet damit schnell und sicher. Das war eine Klausuraufgabe, die Streß erzeugen sollte, und die Hälfte flog da auch durch. Allerdings sah ich schon professionelle Anwendungen in der Entwicklung, wo man den Pullup nicht ausreichend dimensionierte. Bei einer Netzteiländerung Spannungsverkleinerung um nur 20% kamen alle ins Rudern, weil mal ein Relais nicht mehr anzog, und die Schalttransistoren heiß wurden. Ja, das gibt es alles. Vom vorherigen Gerät wuren 10000-er Stückzahlen verkauft, die machten auch keine Probleme. Aber man sieht, wie haarscharf das sein kann. Der frühere Entwickler 10-20 Jahre vorher hat da beim Worst-Case etwas geschludert.
Matthias Sch. schrieb: > Helmut Lenzen schrieb: >> Helmut S. schrieb: >>> Z. B. mit dem LM317 plus zwei Widerständen. >> >> Seit wann ist der LM317 effizienter als ein LM7805? > > Das frage ich mich auch. Ein z.B. MC34063 ist etwas altmodisch und > braucht eine Speicherdrossel, aber schlägt jeden Linearregler um Längen > in der Effizienz. Aber nicht bei den höchstens 10mA, die der µC braucht. Bei sehr kleinen Strömen kann ein LM317 in der Tat effizienter sein als ein 7805, weil letzterer zusätzlich Strom über seinen GND-Anschluß ableitet, während der LM317 als "floatender" Regler jedes mA in die Last leitet - abgesehen von dem, was durch den Spannungsteiler zur Spannungseinstellung fließt. Aber das kann man reduzieren wenn man am Ausgang die Minimallast einhält. Die Standardauslegung ist nur deswegen so niederohmig, um die Mindestlast des LM317 zu garantieren. XL
Axel Schwenke schrieb: > Bei sehr kleinen Strömen kann ein LM317 in der Tat effizienter sein als > ein 7805, weil letzterer zusätzlich Strom über seinen GND-Anschluß > ableitet während der LM317 als "floatender" Regler jedes mA in die Last > leitet Nein, das tut er nicht. > - abgesehen von dem, was durch den Spannungsteiler zur > Spannungseinstellung fließt. Ja, und das sind beim LM317 5mA. 240Ω ist der im Datenblatt vorgeschriebene Widerstand zw. OUT und ADJ, bei 1.25V Spannung zwischen diesen Pins. Und der Wert für den Minimum Load Current sei 3.5 ... 10mA, deshalb findet man in manchen Beispielen auch nur 120Ω. Wären dann 10mA Ruhestrom. Beim 7805 sind typ. auch 5mA, max. 8mA (Fairchild DB). Wo bleibt die große Ersparnis?
Angehängte Dateien:
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Schaltplan_V1_02.01.2013.png
7,2 KB
Ich habe nun den Basisstrom mit 1mA dimensioniert und dementsprechend 4,3k Widerstände genommen. (Alle Widerstände E24 Reihe) Ich hoffe es ist Ok, wenn ich in diesen Thread gerade mal meinen Schaltplan poste. Falls nicht, eröffne ich gerne einen neuen Thread unter "Platinen", aber noch ist der Schaltplan es nicht Wert Platine genannt zu werden ;-) Der ATtiny13 steuert 4 Ausgänge (LEDs). Ich würde mich sehr freuen wenn jemand einen kurzen Blick auf den Schaltplan werfen kann, ob das alles so in Ordnung ist. Mir geht es nicht um die Werte der Widerstände sondern um seine Vollständigkeit und die Korrektheit der Verbindungen. Möchte danach das erste mal ein Platinenlayout daraus erstellen und auch das erste Mal eine Platine ätzen. Da das Erstellen beim ersten Mal vermutlich ewig dauert, wäre ich froh wenn ich dann nicht im Nachhinein feststellen muss, dass im Schaltplan schon Fehler waren. Insbesondere bei den Supply-Pins (+12V, 0V) bin ich mir nicht ganz sicher, weil ich ja Schraubklemmen habe. Brauche ich die Supply-Pins zwingend, sind sie so richtig positioniert? Wirklich VIELEN Dank wenn sich jemand kurz erbarmen würde...! Grüße
Michael N. schrieb: > Insbesondere > bei den Supply-Pins (+12V, 0V) bin ich mir nicht ganz sicher, weil ich > ja Schraubklemmen habe. Brauche ich die Supply-Pins zwingend, sind sie > so richtig positioniert? Verstehe ich jetzt nicht ganz. Wie willst du ohne Versorgungsspannungsanschluesse die Schaltung sonst versorgen? Ueberigens man zeichnet die GND Leitung nicht ueber den ganzen Schaltplan, hierfuer benutzt man das GND Symbol. Das mach den Plan wesentlich uebersichtlicher. Den Resetpin wuerde ich nicht unbeschaltet lassen sondern mit einem Widerstand an + anschliessen.
Helmut Lenzen schrieb: > Verstehe ich jetzt nicht ganz. Wie willst du ohne > Versorgungsspannungsanschluesse die Schaltung sonst versorgen? Über die Schraubklemme 1. Daher die Frage ob ich das 12V-Symbol und das GND-Symbol trotzdem noch an die Schraubklemme hinzeichnen muss? > Ueberigens man zeichnet die GND Leitung nicht ueber den ganzen > Schaltplan, hierfuer benutzt man das GND Symbol. Das macht den Plan > wesentlich uebersichtlicher. Ok. > Den Resetpin wuerde ich nicht unbeschaltet lassen sondern mit einem > Widerstand an + anschliessen. Oh voll vergessen! Ist ja ein Active Low. Danke!!
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