Hallo Leute, Ich besitze einen Arduino Mini Pro. Ich möchte 10 Power LEDs mit je 140mA und 2.2V über meinen Mikrocontroller schalten. Da jeder Pin nur maximal 40mA (Oberste Grenze) abgeben kann wird das leider nichts mit einer Schaltung direkt vom uC. Ich habe mir gedacht npn Transistoren zu nutzen. Meine Spannungsquelle ist eine 12 Volt 1.2 Ah Batterie. Der Arduino wird mit einem step down wandler mit 5V gespeist. Ich habe folgende Idee: 9V kommen per Stepdown regler an einem 56 Ohm 2W Vorwiderstand der zur LED führt. Die LED ist am Collektor des Transistors angeschlossen. Der Emitter führt zur Masse. Die basis wird von einem Digitalpin des Arduinos gespeist um die LED zum leuchten zu bringen. Jetzt meine Frage: welcher Transistor wäre für mein Vorhaben der Idealste und wie berechne ich den Basiswiderstand wenn ich nur "hFE" vom Transistor kenne und keine Sättigung rausfinden kann? Weil die Basiswiderstandsberechnung wurde hier schon erklärt jedoch verstehe ich nicht wie man auf die 3.3 bei der berechnung der Stromverstärkung kommt. (Bsp: hFE / 3.3 = 30) Gruss
Zeppo schrieb: > jedoch > verstehe ich nicht wie man auf die 3.3 bei der berechnung der > Stromverstärkung kommt. > (Bsp: hFE / 3.3 = 30) Das wird ein "Sicherheitsfaktor" sein, der Bauteiltoleranzen, Temperaturabhängigkeit, Arbeitspunkt (die Stromverstärkung wird ja nicht bei Ucesat bestimmt) und gewisses Übersteuern (Sättigung) berücksichtigen soll. Zeppo schrieb: > Ich möchte 10 Power LEDs mit je 140mA und 2.2V über meinen > Mikrocontroller schalten. Da wirst du mit 12V-Versorgung wohl eine Kombination aus Reihen- und Parallelschaltung machen?
Zeppo schrieb: > Jetzt meine Frage: welcher Transistor wäre für mein Vorhaben der > Idealste und wie berechne ich den Basiswiderstand wenn ich nur "hFE" vom > Transistor kenne und keine Sättigung rausfinden kann? Nimm 'nen Mosfet. z.B. den FDG6317. Wenn Du nicht jede LED einzeln schalten willst nimm mehrere in einen Strang seriell, z.b. 3 oder 4 und dann den Vorwiderstand. rgds
ArnoR schrieb: > Da wirst du mit 12V-Versorgung wohl eine Kombination aus Reihen- und > Parallelschaltung machen? Ähh, den Text zu schnell überflogen. Sieht nach Einzelansteuerung der LEDs aus. Zeppo schrieb: > Ich habe folgende Idee: > 9V kommen per Stepdown regler an einem 56 Ohm 2W Vorwiderstand der zur > LED führt. Also wenn du Energie sparen willst, dann die Versorgungsspannung der LEDs möglicht niedrig halten. Z.B. 5V wären da besser als 9V, weil weniger Leistung am Vorwiderstand verheizt wird.
Also meinst du ich könnte einen StepDown Spannungsregler von 5V nutzen? Brauche dann einen stärkeren. LEDs werden einzeln geschalten. Meinst du ein Mosfet würde da besser sein? Bei Mofset benötige ich keinen Basiswiderstand richtig? Wieviel fürde denn die Basis bei dem von dir genannten Mosfet an Strom ziehen?
Zeppo schrieb: > Bei Mofset benötige ich keinen Basiswiderstand richtig? > Wieviel fürde denn die Basis bei dem von dir genannten Mosfet an Strom > ziehen? 1. Du brauchst keinen Basiswiderstand, weil ein FET keine Basis hat. 2. Der Gatestrom versucht beim Umschalten (kurzzeitig) gegen unendlich zu gehen. Crossposting? http://forum.arduino.cc/index.php?topic=352351.0
Zeppo schrieb: > Wieviel fürde denn die Basis bei dem von dir genannten Mosfet an Strom > ziehen? Keinen - ein MOSFET hat gar keine Basis. Und wie der Name schon sagt, wird der durch ein Feld und nicht durch einen Strom gesteuert.
Auch bei einem MOSFET solltest Du einen Widerstand (Gatewiderstand) verwenden, in der Größenordnung von 10-47Ω je nach Anwendung. 22Ω sind ein guter Defaultwert. Damit begrenzt Du die Stromspitzen beim Umladen. Du musst Dir das Gate wie einen Kondensator vorstellen - die andere Kondensatorplatte ist der Source-Drain Kanal. Die Strombegrenzung sorgt für weniger Störungen, Spannungsspitzen etc und schützt auch ein wenig das Gate. Wenn das Umladen der Gatekapazität vorbei ist, fließt praktisch kein Strom mehr - wie beim Kondensator halt auch. Zwei Sachen musst Du bedenken: 1. Das Gate ist empfindlich. Einige MOSFETs können am Gate nur ±8V oder so ab, auch wenn zwischen Source und Drain 20 oder 30V Spannungsdifferenz zulässig sind. Das ist insbesondere bei PMOS wichtig. 2. Viele Leistungs-MOSFETs brauchen relativ hohe Spannungen am Gate (VGS), um richtig durchzuschalten, teilweise 10V. Bei 5V sind sie nur halb durchgeschaltet, bei 20V schon defekt (siehe 1). Achte also darauf, welche zu bekommen, die schon bei 3V oder 5V komplett durchschalten. Die gibts auch. Ich verwendet ganz gerne: IRFML2502 (N) bzw IRFML5203 (P) für größere Ströme (bis 3A) Si1302DL (N) bzw Si1317DL (P) für kleinere Sachen fchk
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Hallo Frank K. schrieb: > 1. Das Gate ist empfindlich. Einige MOSFETs können am Gate nur ±8V oder > so ab, auch wenn zwischen Source und Drain 20 oder 30V > Spannungsdifferenz zulässig sind. Das ist insbesondere bei PMOS wichtig. Der von mir empfohlene FDG6317 hält U(GS) +/-12V aus nach Datenblatt, also bei 9V unkritisch, U(DS) 20V. Frank K. schrieb: > 2. Viele Leistungs-MOSFETs brauchen relativ hohe Spannungen am Gate > (VGS), um richtig durchzuschalten, teilweise 10V. Bei 5V sind sie nur > halb durchgeschaltet, bei 20V schon defekt (siehe 1). Achte also darauf, > welche zu bekommen, die schon bei 3V oder 5V komplett durchschalten. Die > gibts auch. Der FDG6317 hat 1,2V, ist also auch für 3,3V Systeme ideal, hat dann etwa 400...500mR RDS_on. Zeppo schrieb: > Also meinst du ich könnte einen StepDown Spannungsregler von 5V nutzen? > Brauche dann einen stärkeren. Du kannst auch einen Stepdown verwenden, ja. Du bauchst dann natürlich einen Stepdown der die 10x 140mA am Ausgang kann wenn Du alle LEDs einzeln betreiben will und alle LEDs an sind. Umgekehrt brauchst Du für 9V als Vorwiderstand 7V/140mA 47R/1W, besser 2W. Ist aber wahrscheinlich billiger. rgds rgds
6a66 schrieb: > Frank K. schrieb: >> 1. Das Gate ist empfindlich. Einige MOSFETs können am Gate nur ±8V oder >> so ab, auch wenn zwischen Source und Drain 20 oder 30V >> Spannungsdifferenz zulässig sind. Das ist insbesondere bei PMOS wichtig. > > Der von mir empfohlene FDG6317 hält U(GS) +/-12V aus nach Datenblatt, > also bei 9V unkritisch, U(DS) 20V. Irrelevant. Im Normalfall bekommt der MOSFET doch nur 3.3V oder 5V vom Arduino. Worum es Frank ging, ist das Handling der Bauteile. Statische Aufladungen sind viel eher eine Gefahr für ein MOSFET-Gate als die Betriebsspannung. Mal ganz davon abgesehen, daß 9V eine ausgesprochen schlechte Wahl sind. > Der FDG6317 hat 1,2V, ist also auch für 3,3V Systeme ideal, hat dann > etwa 400...500mR RDS_on. Ich habe das Datenblatt jetzt nicht nachgeschlagen, aber 500mR sind zu viel wenn man eine LED mit 140mA schalten will. Das sind schon 700mW pro MOSFET. Mal 10 für 10 LED will man das nicht. > Zeppo schrieb: >> Also meinst du ich könnte einen StepDown Spannungsregler von 5V nutzen? >> Brauche dann einen stärkeren. > > Du kannst auch einen Stepdown verwenden, ja. Beim vorgesehenen Batteriebetrieb ist der Stepdown absolut empfohlen. Alles andere ist schlicht unsinnig. Wenn die LED nicht gerade blau oder weiß sind, wären sogar noch weniger als 5V möglich. Je niedriger die Spannung, desto weniger Leistungsverlust am Vorwiderstand. Desto länger hält der Akku.
Also der Stepdown regler ist erste klasse. Spare jede Menge energie durch ihn. Habe zwei Stepdownregler am laufen. Den 5V Stepdownregler mit 600mA für das Board und einen 2.5 A 5V für die Leds (aus kostengründen) 10 × 140mA = 1.4 A, reicht vollkommen aus! Ich sehe, das der MOSFET für mich für den Einstieg total unrelevan ist. Der Transistor ist einfacher zu verstehen und hat im Prinzip eine einfache funktionsweise. Muss genau noch herausfinden, wie ich den basiswiderstamd anhand der mir vorliegenden Daten ausrechnen kann.
Zeppo schrieb: > Also der Stepdown regler ist erste klasse. Spare jede Menge energie > durch ihn. > ... > Ich sehe, das der MOSFET für mich für den Einstieg total unrelevan ist. > Der Transistor ist einfacher zu verstehen und hat im Prinzip eine > einfache funktionsweise. Du weißt aber schon, dass über einem durchgeschalteten Transistor immer noch etliche 100mV abfallen und Spannungsabfall bedeutet Verlustleistung. Verlustleistung multipliziert mit der Zeit ist Heizenergie - für den Winter natürlich gar nicht so verkehrt. MOSFETs sind viel einfacher zu verstehen als bipolare Transistoren.
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