STM32 Bipolar-Transitsor sicher durchschalten

[Fabian L. (fabls)]

Guten Morgen zusammen,

ich habe folgendes Problem.

Ich möchte gerne 2LED`S mit einem Bipolar-Transistor ansteuern (siehe 
Anhang).

Mein Problem liegt nun darin, wieviel Strom der STM32F1 liefert, denn 
ich konnte weder im Datenblatt noch im Reference_Manual herausfinden. 
Das einzige was ich herausgefunden habe, ist das er maximal einen Strom 
abgibt von 50mA, jedoch wenn alle Peripherien an sind, ich habe in dem 
Moment jedoch nur eine an.

Wenn ich dann Ib habe kann ich dann Rb berechnen

Rb = (Ue-Ube)/Ib = (3,3V-0,7V)/Ib


Hoffe es kann mir jemand helfen.


Mit freundlichen Grüßen
Fabian

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Es ist ein bisschen versteckt, zu finden im STM32F100x4 Datenblatt auf 
Seite 58/87:
The GPIOs (general-purpose inputs/outputs) can sink or source up to ±8 
mA, and sink or
source up to ±20 mA (with a relaxed VOL/VOH).
D.h., beim vollen 3V3 Output sind es max. 8mA, wenn du tolerierst, das 
es auch ein bischen weniger sein kann, sind es max. 20mA. Die Tabelle 35 
detailliert das noch etwas. Zu beachten ist immer, das du den 
Gesamtstrom der 'Absolute Maximum Ratings' nicht überschreitest.

Fabian L. schrieb:
> Wenn ich dann Ib habe kann ich dann Rb berechnen
>
> Rb = (Ue-Ube)/Ib = (3,3V-0,7V)/Ib

Genau, rechne also konservativ mit 2-4 mA, sollte in jedem Falle 
klappen.

[Matthias L. (Gast)]

>rechne also konservativ mit 2-4 mA

Es ist allerdings eher unwahrscheinlich, das er soviel Basisstrom 
überhaupt benötigt.

[Fabian L. (fabls)]

Vielen Dank für deine hilfreiche Antwort, jetzt habe ich es auch 
gefunden :)

Du hast geschrieben das beim vollen 3V3 Output der Strom max. 8mA 
beträgt und wenn keine Peripherien angeschlossen sind kann es sogar 20mA 
betragen.

Wäre es dann nicht Sinnvoll 8mA für Ib auszuwählen anstatt 2-4mA? oder 
sollte ich es doch lieber so machen wie du es gesagt hast damit er auch 
sicher durchschaltet???

Danke im voraus





Matthias Sch. schrieb:
> Es ist ein bisschen versteckt, zu finden im STM32F100x4 Datenblatt auf
> Seite 58/87:
> The GPIOs (general-purpose inputs/outputs) can sink or source up to ±8
> mA, and sink or
> source up to ±20 mA (with a relaxed VOL/VOH).
> D.h., beim vollen 3V3 Output sind es max. 8mA, wenn du tolerierst, das
> es auch ein bischen weniger sein kann, sind es max. 20mA. Die Tabelle 35
> detailliert das noch etwas. Zu beachten ist immer, das du den
> Gesamtstrom der 'Absolute Maximum Ratings' nicht überschreitest.
>
> Fabian L. schrieb:
>> Wenn ich dann Ib habe kann ich dann Rb berechnen
>>
>> Rb = (Ue-Ube)/Ib = (3,3V-0,7V)/Ib
>
> Genau, rechne also konservativ mit 2-4 mA, sollte in jedem Falle
> klappen.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Siehe lippys Antwort. Selbst der schlechteste Transistor wird so viel 
Stromverstärkung bringen, das du locker mit 2mA 200mA schalten könntest. 
Vermutlich sind auch 1mA dicke ausreichend. Sicher durchschalten tut der 
Transistor immer, solange du ihm die 0,7V BE Spannung zu Verfügung 
stellst und seine Stromverstärkung nicht aufs Messer ausreizt.

[Fabian L. (fabls)]

Super jetzt sind alle Fragen beseitigt, danke!

[Falk B. (falk)]

Um zwei läppische LEDs anszusteuern nimmt man im Jahr 2013 besser einen 
MOSFET ala BSS138, der schaltet mit 3,3V sauber durch und braucht keine 
nennenswerte Ansteuerleistung.

[Matthias L. (Gast)]

>Wäre es dann nicht Sinnvoll 8mA für Ib auszuwählen anstatt 2-4mA? oder
>sollte ich es doch lieber so machen wie du es gesagt hast damit er auch
>sicher durchschaltet???

>>Selbst der schlechteste Transistor wird so viel
>>Stromverstärkung bringen, das du locker mit 2mA 200mA schalten könntest.
>>Vermutlich sind auch 1mA dicke ausreichend.

Nein. Der Basisstrom sollte so hoch wie nötig, nicht so hoch wie möglich 
sein.

Bei dieser klassischen Emitterschaltung wird folgendes gern 
vergessen/ignoriert:

Du willst einen bestimmten Kollektorstrom Ic, abhängig deiner zu 
schaltenden Last, fliessen lassen. Damit dieser fliessen kann, benötigst 
du einen Mindestbasistrom von Ib_min=Ic/B. Durch den Vorwiderstand 
selbst wird einen tatsächlichen Basistrom Ib_tat geben.
Ist Ib_tat  < Ib_min wirst du deinen Ic nicht erreichen.
Ist Ib_tat >> Ib_min hast Du den Transistor sehr stark gesättigt. Ein 
und Abschaltvorgänge sind sehr langsam und u.Umständen ist ein 
vernünftiges Schalten (PWM!) nicht mehr möglich.

Ratsam ist, das Verhältnis Ib_tat zu Ib_min unwesentlich grösser als 
EINS zu wählen.

[LED Low Power (Gast)]

Falk Brunner schrieb:
> Um zwei läppische LEDs anszusteuern nimmt man im Jahr 2013 besser einen
> MOSFET ala BSS138, der schaltet mit 3,3V sauber durch und braucht keine
> nennenswerte Ansteuerleistung.

würde auf Transistoren verzichten

http://www.reichelt.de/LEDs-Low-Current/2/index.html?;ACTION=2;LA=2;GROUPID=3020

[Fabian L. (fabls)]

Also ich muss die LED's für die Beleuchtung eines Pedelec's ansteuern.
Gemessen habe ich max 300mA.

Ib_min = 300mA/hFE(250) = 1,2mA

Ib_tat wäre dann bei mir 2mA.

Somit würde es doch passen oder??

MfG


Matthias Lipinsky schrieb:
>>Wäre es dann nicht Sinnvoll 8mA für Ib auszuwählen anstatt 2-4mA? oder
>>sollte ich es doch lieber so machen wie du es gesagt hast damit er auch
>>sicher durchschaltet???
>
>>>Selbst der schlechteste Transistor wird so viel
>>>Stromverstärkung bringen, das du locker mit 2mA 200mA schalten könntest.
>>>Vermutlich sind auch 1mA dicke ausreichend.
>
> Nein. Der Basisstrom sollte so hoch wie nötig, nicht so hoch wie möglich
> sein.
>
> Bei dieser klassischen Emitterschaltung wird folgendes gern
> vergessen/ignoriert:
>
> Du willst einen bestimmten Kollektorstrom Ic, abhängig deiner zu
> schaltenden Last, fliessen lassen. Damit dieser fliessen kann, benötigst
> du einen Mindestbasistrom von Ib_min=Ic/B. Durch den Vorwiderstand
> selbst wird einen tatsächlichen Basistrom Ib_tat geben.
> Ist Ib_tat  < Ib_min wirst du deinen Ic nicht erreichen.
> Ist Ib_tat >> Ib_min hast Du den Transistor sehr stark gesättigt. Ein
> und Abschaltvorgänge sind sehr langsam und u.Umständen ist ein
> vernünftiges Schalten (PWM!) nicht mehr möglich.
>
> Ratsam ist, das Verhältnis Ib_tat zu Ib_min unwesentlich grösser als
> EINS zu wählen.

[Matthias L. (Gast)]

>Somit würde es doch passen oder??

Ja. Wenn du die Beleuchtung nur ein/ausschalten willst, kannst du auch 
4mA Basisstrom nehmen. Nur falls du per PWM dimmen willst, solltest du 
die Sättigung beachten.