Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transistor als Schalter


von Philipp M. (igodphil)


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Hallo liebes Forum,

ich hoffe meine Frage ist in der richtigen Kategorie gelandet. Falls 
nicht entschuldigt, ich bin neu hier.


Ich habe mir vor gut einem Jahr mal eine Musikanlage für zu Hause 
gebaut. Sie besteht aus nem Autoradio, einer Endstufe und Lautsprechern. 
Da ich nun Elektrotechnik studiere wollte ich gerne meine Anlage etwas 
erweitern. Dafür habe ich mir gedacht einmal ein Dauerplus zu 
realisieren für das Autoradio damit das die Einstellungen speichern 
kann. Das stellt auch kein Problem da. Viel mehr ist mein Problem dass 
ich mir noch einen Lüfter in das Gehäuse bauen möchte der selbstständig 
über die Umgebungstemperatur gesteuert wird. Diesen Teil hab ich dieser 
Homepage http://j-mayer.beepworld.de/luefterregler.htm entnommen. Nun da 
der Lüfter sich aber automatisch einschalten soll wenn das Netzteil 
eingeschalten ist, die Leistung jedoch über die 2. Schaltung abgegriffen 
werden soll, dachte ich kann ich das mit einem npn-Transistor als 
Schalter realisieren. Jedoch weiß ich nicht so recht wie ich diesen nun 
anschließen soll. Rb denke ich habe ich richtig berechnet.

Die Schaltpläne dazu befinden sich im Anhang.

Danke schonmal für eure Antworten. :)

von Helge A. (besupreme)


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Das wird wohl funktionieren. Allerdings gibt es auch Lüfter direkt mit 
Thermofühler, da kannst du die die Logik wegsparen. Die sind häufiger in 
PC-Netzteilen zu finden.

Umgebungstemperatur ist übrigens weniger wichtig als die 
Kühlkörpertemperatur des Radios ;)

: Bearbeitet durch User
von Philipp M. (igodphil)


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Na das freut mich ja erstmal dass es vermutlich funktionieren wird. Du 
müsstest mir nur noch bitte sagen welchen der beiden Schaltpläne du 
meinst. :)

Das mit den fertigen Lüftern Habe ich auch schon gelesen jedoch waren 
die mir zu teuern wenn sie 80x80 mm und nicht unmenschlich laut sein 
sollen. Trotzdem danke für den Tipp.

Und kann das leider nur über die Umgebungstemperatur regeln, da es alles 
in ner Kiste verbaut ist aber einzelne Komponenten sind. Am Wochenende 
könnte ich mal ein Bild von hochladen.

: Bearbeitet durch User
von Ralph S. (jjflash)


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Hmmmm, der umkreiste Transistor soll wohl der Schalttransistor sein, der 
das alles einschaltet !!!

Habe ich 2 Dinge daran "auszusetzen": Dieser Transistor arbeitet in 
Kollektorschaltung, das will heißen, dass die Ausgangsspannung somit 
theoretisch maximal 11,3V erreichen kann.

In dieser Art der Schaltung, wäre R1 sogar überflüssig und könnte durch 
eine Drahtbrücke ersetzt werden.

By the way: Die Darstellung der Darlingtonstufe T2 / T3 ist schon etwas 
"außergewöhnlich".

Jetzt weiß ich nicht (weil ich nicht ins Datenblatt des BC 338 gesehen 
habe) für welche Kollektorströme dieser zugelassen ist und ich weiß auch 
nicht welche Stromaufnahme der Lüfter haben wird, aaaaaber: der BC 338 
ist ein Kleinleistungstransistor (gekennzeichnet eben durch die 
Buchstabenkombination BC ).

Dadurch, dass es in dieser Art Schaltung IMMER eine UCrest von 0,7V 
(eher mehr) geben wird und der Lüfterstrom genau durch diese Strecke 
muß, würde bei einer Stromaufnahme von 100mA des Lüfters schon 
mindestens eine Leistung von 0,7W an diesem Kleinleistungstransistor 
entstehen. Etwas arg viel !

----------------------------------------------------------------

Als Schaltkombination wäre hier besser:

NPN - PNP Kombination (siehe Anhang)

R1 wird nach der Schaltspannung berechnet.

Für T2 wird ein Transistor gewählt, der den gewünschten Strom schalten 
kann.

T1 ist (fast) ein beliebiger BC-Transistor

von Philipp M. (igodphil)


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Danke erstmal für deine umfassende Antwort.

Ja der umkreiste Transistor soll das ganze Ein/Aus schalten.
Das Datenblatt für den BC 338 kannst du dir hier 
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/154962-da-01-en-TRANSISTOR_BC338_40_TO92.pdf 
anschauen.

Der Lüfter sollte dieser hier werden: 
http://www.caseking.de/shop/catalog/Silent-PC/Silent-Luefter/Coolink-SWiF2-80P-Retail-80mm-PWM::12989.html


Wenn ich dich jetzt richtig verstanden habe, soll ich meinen umkreisten 
Transistor gegen deine Schaltung im Anhang austauschen um konstante 12 V 
zu haben? Der Rest jedoch kann so bleiben?

von Ralph S. (jjflash)


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Horst Schlemmer schrieb:
> Da ich nun Elektrotechnik studiere

Wie lange studierst du schon ?

von Philipp M. (igodphil)


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Oh man aller größten dank.

Naja ich bin grade erst im 2. Semester und haben Transistoren erst 
angeschnitten. Daher auch meine Unsicherheiten.

Ich werd mich jetzt erstmal an die Berechnung der Widerstände machen und 
würde mich dann nochmal melden. Trotzdem schonmal vielen Dank. :)

von Helge A. (besupreme)


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Wobei mir eine Frage aufkommt: Warum willst du 2 Netzteile einbauen? 
Nach deinen Plänen werden die doch gleichzeitig eingeschaltet und haben 
die gleiche Spannung..??

Und wenn du eh einen PWM-gesteuerten Lüfter aussuchst, kannst du gleich 
dem PWM-Eingang zur Ansteuerung verwenden (z.B. mit 555 oder 40106).

Alternativ einen solchen Lüfter 
http://www.caseking.de/shop/catalog/Luefter/Arctic-Cooling/Arctic-F12-TC-Luefter-120mm::17811.html 
an den "ANT" Ausgang des Radios anschließen.

von Ralph S. (jjflash)


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Smile, "verstehe" ich auch nicht !!!

Es würde Sinn machen, wenn das kleine Netzteil dauernd am Netz wäre und 
somit nur die Einstellungen des Autoradios sichern würde.

Vielleicht hat sich der Threadersteller es sich auch so gedacht, dass 
das leistungsstarke Netzteil extern ist und bei Bedarf durch einen 
Bleiakku ersetzt werden kann!

Aaaber auch dann würde das Einschalten der Betriebsspannung des Lüfters 
nicht wirklich Sinn machen. Sinnvoller wäre es, die Lüftersteuerung 
gleich komplett auf den "Zündplus" zu legen (und sich den Transistor als 
Schalter zu sparen).
---------------------------
Aber darum ging es ja nicht, sondern es ging darum, wie man den als 
Schalter einsetzt ...

von Philipp M. (igodphil)


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Ja entschuldigt ist mir auch grade aufgefallen dass ich da einen Fehler 
beim zeichnen gemacht habe. Also das kleine Netzteil läuft später im 
Dauerbetrieb und wird natürlich vor dem Schalter angeschlossen. Die 
Leistung des Lüfters soll jedoch auch über das kleine Netzteil laufen, 
da der Subwoofer und die Endstufe gut und gerne 20 Amp zieht und um so 
wenig wie möglich Leistung dafür zu verlieren soll der Lüfter auch über 
das kleine Netzteil laufen. Der Lüfter soll jedoch nur laufen wenn auch 
das große Netzteil eingeschalten ist und die Anlage läuft, daher der 
Transistor als Schalter.

Vielleicht ist es jetzt verständlicher.

Ich hab mir überlegt eventuell das Radio auch noch über das kleine 
Netzteil laufen zu lassen, aber da muss ich mir erstmal Gedanken drüber 
machen.

von Helge A. (besupreme)


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Ah! OK.

Vermutlich ist die Stromaufnahme des Lüfters im Vergleich zu den 20A 
vernachlässigbar. Das sind doch nur ca. 1% davon.

Beim Radio sieht das anders aus, allerdings ist vermutlich der 78M12 zu 
schwach für ein Radio. Das braucht einen ausreichend starken Trafo und 
wahrscheinlich mindestens einen 78S12. Oder so eine Schaltung 
Beitrag "Re: Stab. 12V 1A Netzteil mit Fet anstatt Bjt" .

von Thilo H. (thaala)


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Evtl. ist es etwas vom Thema ab, aber mich würde wirklich mal 
interessieren warum so oft in diesem Forum so etwas auftaucht:

>>> .....soll wenn das Netzteil eingeschalten ist.....

Entspricht das dem neuesten Duden ? Wird das so gelehrt ?

Gruß Thilo

von Route_66 H. (route_66)


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Thilo Haala schrieb:
> Entspricht das dem neuesten Duden ? Wird das so gelehrt ?

Der Duden freut sich auch nicht über Plenken!

von Philipp M. (igodphil)


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Helge A. schrieb:

> Beim Radio sieht das anders aus, allerdings ist vermutlich der 78M12 zu
> schwach für ein Radio. Das braucht einen ausreichend starken Trafo und
> wahrscheinlich mindestens einen 78S12. Oder so eine Schaltung

Ja das hab ich mir auch überlegt. Dafür müsste ich erstmal messen wie 
viel Amp das Radio im Betrieb zieht wenn die 4 Lautsprecher 
angeschlossen sind.
Jedoch versteh ich grade nicht so recht was der Trafo damit zu tun hat? 
Reicht es nicht aus den Transistor mit ausreichend Leistung zu 
dimensionieren? Ich meine es gibt ja auch Transistoren die als 
Verstärker verbaut sind.

von Helge A. (besupreme)


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Mein Autoradio zieht schon knapp 1A ohne groß Lautstärke. Der 78M12 ist 
nur für 0,5A geeignet.

Natürlich muß auch dein Trafo mindestens die Leistung bereitstellen 
können, die Radio + Gleichrichter + Regler verbrauchen, wenn das Radio 
mit am Trafonetzteil hängt.

Schon nach nur längerem Nachdenken ;) halte ich das für eine gute Idee: 
Es eröffnet die Möglichkeit, daß du das Radio (am Dauerplus) 
einschaltest und dieses dann per Relais oder SSR das große Netzteil mit 
Verstärker und Lüfter dran. Falls dein Netzteil einen Steuereingang 
haben sollte, wirds sogar noch einfacher.

von Philipp M. (igodphil)


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Hört sich recht interessant an, aber das Autoradio wird nur über das 
Zündplus eingeschaltet. Das Dauerplus ist ja nur dafür da die 
Einstellungen zu speichern und im Betrieb halt die Spannung zu liefern.

Das Netzteil hat auch leider keinen Steuereingang. Es wird lediglich per 
Schalter Ein bzw. Aus geschaltet.

Wenn ich am Wochenende zu Hause bin werde ich mal schauen was das Radio 
im Betrieb verbraucht und danach weitersehen. Ich meine es lief ja 
bisher auch reibungslos und die Anlage hat schon ordentlichen Sound. :D

: Bearbeitet durch User
von Ralph S. (jjflash)


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die "meisten" Autoradios besitzen mittlerweile als interne Endstufe für 
jeden Lautsprecheranschluß eine sogenannte Brückenendstufe.

Was da heißt:

Maximale Sinusleistung (ohne Spannungsverluste) die an einem Kanal 
abgegeben werden kann ist:

Peff = Ub^2/8*R

(fragt mich jetzt nicht warum, das ist einfach so)

Peff: Sinusleistung
Ub: Betriebsspannung
R: Impedanz der Lautsprecher

Das ergibt, wenn man 4 Ohm Autolautsprecher nimmt 
allerallerallerhöchstens 16W sinus an einem Kanal, 12W sind realistisch.

Hab ich 4 Kanäle, hab ich also schon eine Audioleistung von 48W (was 
nicht so wirklich wenig ist, und der Grund dafür, warum manche 
Autoradios nicht mehr passiv gekühlt sind).

So, wenn man weiter weiß, dass die meisten dieser Schaltungen einen 
Wirkungsgrad von vllt. 50% haben, kann man davon ausgehen, dass allein 
die eingebaute Endstufe im Radio 96W aufnimmt (und 48W an die LS 
abgibt).

Jetzt braucht das Radio auch noch n bissi was (das meiste für 
Beleuchtung), aber auch für den Empfänger, vielleicht ist ja auch noch 
ein Laufwerk drin. Das Radio alleine wird also an sich schon fast 0,75A 
bis 1A verbraten (wenn es ein solchiges mit einem großen TFT Display ist 
noch n bissi mehr).

Rechnen wir das alles zusammen, kann das Autoradio alleine also schon 
mal locker 115W (allerdings dann bei absolut aufgedrehtem 
Lautstärkeregler).

P= U*I ... I= P/U

Wenn man die 115W einsetzt (ich bemühe jetzt keinen Taschenrechner), 
dann kann im schlimmsten Fall das Radio 10A Strom benötigen !!!!!

Ein solches Netzteil ... ist schon kein kleines mehr und mit einem 
einzelnen uA78xx12 nicht wirklich zu machen !

Wenn ich mir also dieses Projekt ansehe (und mir überlege, dass 48W 
sinus Ausgangsleistung wohl nicht reichen), dann vermute ich mal 
schlicht, dass an dieses Radio auch noch die typischen wumwumwum- 
Autoendstufen angeschlossen werden (was ich persönlich daneben finde).

Daneben warum:

Es wurde in den wumwumwum Verstärkern viel Aufwand betrieben um intern 
die 12V Bordspannung zu erhöhen um wirklich viel Leistung zu bekommen.

Das kostet Qualität in Sachen Rauschen und Brummen und es benötigt, 
damit bei einem Bassschlag die Spannung nicht einbricht ewig große 
Kondensatoren (100.000µF ist da eher was kleines).

Also.... smile, beim "Konzept" bleiben und das Radio über ein dickes 
Netzteil das du wohl schon hast betreiben !

von Philipp M. (igodphil)


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Hi Leute,

Also durch Zufall hab ich jetzt noch ein zweites Netzgerät bekommen 
womit sich die Frage mit dem Schalter erledigt hat.

Allerdings ist mir ein Fehler unterlaufen. Und zwar zieht sich das Radio 
die Leistung im Betrieb über das Dauerplus. Dort ist die nur der kleine 
Spannungsregler ursprünglich geplant gewesen. Nun hab ich mir überlegt 
entweder vom großen Netzgerät zum Zünd und Dauerplus zu gehen und den 
kleinen Spannungsregler mit ner Diode zu schützen oder es gibt 
vielleicht einen Schalter der zwischen zwei Leiterbahnen hin und her 
schalten kann, sodass der kleine Spannungsregler nur eingeschaltet wird 
wenn sich das große Netzteil abschaltet oder halt andersrum. Der kleine 
Spannungsregler hängt nur am Dauerplus und soll später im Standbye die 
Einstellungen speichern.

Vielleicht könntet ihr mir dabei helfen eine Lösung zu finden?

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