Hallo Community! Kurzfassung siehe unten! Vorab, ich habe die Suchfunktion hier bemüht und einiges and ähnlichen Threads gefunden, aber die Antworten sind mir leider nicht immer vetständlich und teilweise fand ich die selbe Lösung die ich erfolglos getestet hab. Kurz gesagt ich möchte ein 12V Gerät (einfacher LED-Streifen mit eigenen Widerständen) über einen Raspberry sowie dieser Platine dimmen: https://www.adafruit.com/product/815 Eingerichtet ist das schon und am Softwarepart mangelt es nicht. Eine LED zwischen Ground und PWM Anschluss lässt sich problemlos dimmen (und brennt dank Vorwiderstand auf der Platine, nicht druch). Problem ist nun, die Ausgänge des PWM Drivers der Platine, nur um die 40mAh verkraftet und die Spannung eben bei 3.3V liegt. Mein Verbraucher soll jedoch maximal 12V (wenn PWM voll aufgedreht ist) und etwa 0.3A ziehen können. Das Stichwort zur Lösung lautet hier wohl Transistor. Entsprechend habe ich mich an der Antwort hier orientiert welche so halbwegs meinem Problem entspricht: Beitrag "PWM-Signal verstärken" Habe die Base eines BC547 mit dem PWM Anschluss verbunden, dessen Emitter an Minuspol eines externen 12V Netzteils angeschlossen und die LED-Kette zwischen Colector und Pluspol geschaltet. Das Ground der Adafruit Platine lag erstmal loose. Nun, die Kette leuchtet schwach und schaltet auch extrem gering. Hab ein Testprogramm das die Leistung durch PWM abwechselnd zwischen 20% und 80% schaltet. Laut Messgerät kommt auch das zwischen Ground der Platine und PWM zustande: ~0.4v und ~2.8V weil 3.3V das Maximum ist. Am Verbraucher durch den Transistor kommt aber nur ein schalten von 3.7V und 4.2V zustande. Da ich woanders gelesen hatte, dass die Masse vereinigt sein soll, habe ich das Ground der Platine mit dem des 12V Netzteiles verbunden, aber dann wechselt die Spannung zwischen 2.3V und etwa 3.1V. Weshalb kommen effektiv keine 80% von 12V an? Oder ist mein Messgerät etwa dafür nicht geeignet? Oder liegt es am Transistor? Ja, denke ich hab schon zu viel geschrieben... Kurzfassung: 1. Welcher Transistor ist geeignet um 12V u. 0.3A mit 3.3V (und etwa 40mAh maximum) per PWM zu schalten? 2. Was muss man mit der Masse machen, wenn man zwei physikalisch getrennte Stromversorgungen (Schaltnetzteile) hat? Wäre euch sehr verbunden wenn jemandem einem reinen Informatiker der grad die Mikrocontroller entdeckt, auf die Sprünge helfen könnte... :) Schon mal Vielen Dank! Liebe Grüße, Alex
:
Bearbeitet durch User
Alex G. schrieb: > Das Ground der Adafruit Platine lag erstmal loose. Das geht nicht, denn dann liegen die 3,3V vom Portpin auch erst mal lose... > aber dann wechselt die Spannung zwischen 2.3V und etwa 3.1V. Wie gemessen? Mit Oszi? Denn nur mit einem Oszi kann man an einer PWM überhaupt irgendwas Sinnvolles messen. > 2. Was muss man mit der Masse machen, wenn man zwei physikalisch > getrennte Stromversorgungen (Schaltnetzteile) hat? Man muss sie verbinden oder mit galvanischer Trennung (Optokoppler) arbeiten...
:
Bearbeitet durch Moderator
Guckst du hier http://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor#Wie_kann_ich_mit_5V_vom_Mikrocontroller_12V_und_mehr_schalten.3F
Vielen Dank für all die schnellen Antworten!! Lothar M. schrieb: > Alex G. schrieb: >> Das Ground der Adafruit Platine lag erstmal loose. > Das geht nicht, denn dann liegen die 3,3V vom Portpin auch erst mal > lose... Okey, das macht viel Sinn. >> aber dann wechselt die Spannung zwischen 2.3V und etwa 3.1V. > Wie gemessen? Mit Oszi? Denn nur mit einem Oszi kann man an einer PWM > überhaupt irgendwas Sinnvolles messen. Mit dem Multimeter.. Auf einem Osziloskop würde ich ja nur das extrem schnelle Hoch-und Runterschalten des PWM Signals sehen. Verhält sich das Multimeter nicht so wie der spätere Verbraucher, der dann eben "im Durchschnitt" über einen gewissen Zeitraum, Spannung X erhält? Direkt am Anschluss auf der Platine habe ich mit dem Messgerät ziemlich exakt das erhalten was zu erwarten war und was sich mit der einzelnen LED bestätigt hat. >> 2. Was muss man mit der Masse machen, wenn man zwei physikalisch >> getrennte Stromversorgungen (Schaltnetzteile) hat? > Man muss sie verbinden oder mit galvanischer Trennung (Optokoppler) > arbeiten... Was wäre hier denn von Vorteil? Ashoka schrieb: > Der BC547 kann nur 100 mA Laststrom. Alternative ist z.B. ein BC140 mit > max. 1 A. Richtig, hab vergessen zu schreiben dass ich das inzwischen weiss. Hatte darum nur mit einer deutlich kleineren Kette getestet, die da nicht drüber kommt. Hatte den Standardtransistor aber hier rumliegen. Reicht der wegen dem Laststrom nicht mal zum Messen mit dem Messgerät? Supermann schrieb: > Guckst du hier > http://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor#Wie_kann_ich_mit_5V_vom_Mikrocontroller_12V_und_mehr_schalten.3F Danke, nach sowas in der Art habe ich gesucht, allerdings ist mir das etwas zu hoch.. Verstehe ich das richtig, dass die obere der beiden Schaltungen, welche exakt meinem Aufbau entspricht, nicht taugt, weil man so nur Spannungen gleich des Port Signals steuern kann? Brauche ich also zwingend die Zweite Variante mit zwei unterschiedlichen Transistoren?
:
Bearbeitet durch User
Alex G. schrieb: > Auf einem Osziloskop würde ich ja nur das extrem schnelle Hoch-und > Runterschalten des PWM Signals sehen. Ich finde, das ist eine extrem gut Aussicht. Ein Multimeter ist dagegen blind sein oder tasten... > Verhält sich das Multimeter nicht so wie der spätere Verbraucher, Nur, wenn der spätere Verbraucher ein Multimeter ist. > der dann eben "im Durchschnitt" über einen gewissen Zeitraum, > Spannung X erhält? Und du bist dir sicher, dass die PWM zuverlässig rechteckig von 0V auf 12V schaltet? > Was wäre hier denn von Vorteil? Man macht eine galvanische Trennung mit all ihrem Aufwand nur, wenn man sie braucht. Stellt sich also die frage: braucht deine Anwendung eine galvanische Trennung? Alex G. schrieb: > Standardtransistor aber hier rumliegen. Reicht der wegen dem > Laststrom nicht mal zum Messen mit dem Messgerät? Du hast doch nicht nur das Messgerät dran, sondern die gesamte Last, denn Alex G. schrieb: > Habe die Base eines BC547 mit dem PWM Anschluss verbunden, dessen > Emitter an Minuspol eines externen 12V Netzteils angeschlossen und die > LED-Kette zwischen Colector und Pluspol geschaltet. Und wenn die ganze Last mit den von dir angegebenen 300mA dranhängt, dann ist der Trnasistor überlastet. Alex G. schrieb: > die LED-Kette Welche? Wieviel Strom braucht die tatsächlich? Wie kommst du auf 300mA? Alex G. schrieb: > Brauche ich also zwingend die Zweite Variante mit zwei unterschiedlichen > Transistoren? Du musst erst mal wissen, was du hast und was du willst. Bisher fehlen für eine sinnvolle Aussage noch relevante Daten: PWM-Frequenz? Laststrom? Und letztlich wird vermutlich ein Logic-Level-Mosfet die einfachste Lösung sein...
:
Bearbeitet durch Moderator
Lothar M. schrieb: >> Verhält sich das Multimeter nicht so wie der spätere Verbraucher, > Nur, wenn der spätere Verbraucher ein Multimeter ist. Auf diese Antwort muß man erst mal kommen... ;-)
Lothar M. schrieb: > Und du bist dir sicher, dass die PWM zuverlässig rechteckig von 0V auf > 12V schaltet? Denke ich vertraue da mal auf den Hersteller dieser Platine bzw. des ICs drauf ._. Verstehe natürlich auf was du hinaus willst. Irgendwann wird auch ein Oszilloskop angeschafft ;) >> Was wäre hier denn von Vorteil? > Man macht eine galvanische Trennung mit all ihrem Aufwand nur, wenn man > sie braucht. Stellt sich also die frage: braucht deine Anwendung eine > galvanische Trennung? Denke eher nicht, da es mir zumindest nicht um Messvorgänge, o.ä. geht. Die Stromversorgung der Platine geht übrigens direkt von Raspberry. Könnte dieser Probleme bekommen, wenn dessen Masse mit der Spannungsversorgungd er LEDs zusammen geschaltet wird? > Alex G. schrieb: >> Standardtransistor aber hier rumliegen. Reicht der wegen dem >> Laststrom nicht mal zum Messen mit dem Messgerät? > Du hast doch nicht nur das Messgerät dran, sondern die gesamte Last, > denn > Alex G. schrieb: >> Habe die Base eines BC547 mit dem PWM Anschluss verbunden, dessen >> Emitter an Minuspol eines externen 12V Netzteils angeschlossen und die >> LED-Kette zwischen Colector und Pluspol geschaltet. > Und wenn die ganze Last mit den von dir angegebenen 300mA dranhängt, > dann ist der Trnasistor überlastet. Moment, ich hab ja noch geschrieben: > Alex G. schrieb: >> Hatte darum nur mit einer deutlich kleineren Kette getestet, die da >> nicht drüber kommt. Zudem habe ich es auch ohne echte Last gemessen, also nur mit dem Messgerät. https://www.amazon.de/sweet-led%C2%AE-Strip-Leiste-warmweiss/dp/B00279VBUU > Alex G. schrieb: >> die LED-Kette > Welche? Wieviel Strom braucht die tatsächlich? Wie kommst du auf 300mA? Hast Recht, ich hätte das gleich nennen sollen. Es ist sowas ganz ähnliches: https://www.amazon.de/sweet-led%C2%AE-Strip-Leiste-warmweiss/dp/B00279VBUU Verwendet wird etwas unter einem Meter pro Kanal. Also unter 330mA da (20W/5m)/12V = 0.33mA. Ja, ich weiss, die Einheiten gehen wahrscheinlich nicht auf bei dieser Rechnung :P Getestet habe ich aber nur etwa 20cm, was also bei rund 60-70mA liegen dürfte. > Alex G. schrieb: >> Brauche ich also zwingend die Zweite Variante mit zwei unterschiedlichen >> Transistoren? > Du musst erst mal wissen, was du hast und was du willst. Bisher fehlen > für eine sinnvolle Aussage noch relevante Daten: PWM-Frequenz? > Laststrom? PWM Frequenz ist per Skript frei einstellbar zwischen 1 und etwa 1600. Für die LEDs hab ich sie mal auf 600 gesetzt. Laststrom sollte bei maximal 300mA-500mA liegen. Wobei ich eventuell später etwas Ähnliches mit einem 5V verbraucher benutzen will was bei etwa nem halben Ampere landet. Denke man sollte trotz niedrigerer Spannung dann von dieser Größe aus gehen? Wünschte meine Elektronikkenntnisse wären etwas frischer.. > Und letztlich wird vermutlich ein Logic-Level-Mosfet die einfachste > Lösung sein... Das hört sich mal gut an.
:
Bearbeitet durch User
Die meisten Multimeter können nur True RMS bis zu einer bestimmten Frequenz. Das PWM-Signal enthält jedoch Oberwellen über dieser Frequenz, so das das Ergebnis beliebig falsch sein kann. Ich würde das PWM-Signal auf 100 % (Portpin auf Dauer-Eins) setzen. Dann messen, ob der Transistor wirklich volll durchschaltet (Uce nahe Null) und ob auch tatsächlich die 300 mA erreicht werxen. Falls nein liegt der Fehler im Design der Endstufe.
Ashoka schrieb: > Die meisten Multimeter können nur True RMS bis zu einer bestimmten > Frequenz. Das PWM-Signal enthält jedoch Oberwellen über dieser Frequenz, > so das das Ergebnis beliebig falsch sein kann. > > Ich würde das PWM-Signal auf 100 % (Portpin auf Dauer-Eins) setzen. Dann > messen, ob der Transistor wirklich volll durchschaltet (Uce nahe Null) > und ob auch tatsächlich die 300 mA erreicht werxen. Falls nein liegt der > Fehler im Design der Endstufe. Ja, das ist eine gute Idee, aber kann der Aufbau denn theoretisch überhaupt funktionieren? Der Link vom Supermann verneint das ja im Grunde: https://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor#Wie_kann_ich_mit_5V_vom_Mikrocontroller_12V_und_mehr_schalten.3F Inzwischen hab ich das hier gefunden was mal schön verständlich erklärt ist: http://www.sprut.de/electronic/switch/nkanal/nkanal.html Damit kann ich was anfangen.
:
Bearbeitet durch User
Soo, hab am Abend beim örtlichen Conrad vorbei ggeschaut und folgenden Mosfet besorgt: https://www.conrad.de/de/power-mosfet-n-kanal-infineon-technologies-irfr024n-n-kanal-gehaeuseart-dpak-i-d-16-a-u-ds-55-v-162679.html?insert=62 Musste nochmals etwas rumrätseln und begreifen dass so ein Bauteil die Pins physikalisch "natürlich" nicht so hat wie es das zugehörige sybmol vermuten lässt... Zum Glück hab ich nur kurz geschaltet und nichts beschädigt. Jedenfalls läuft es jetzt wunderbar! Kann sogar schön sehen wie bei einer PWM Frequenz von 60hz, die LEDs flackern, bei 1200hz dann aber perfekt sauber laufen, inklusive auf- und ab- Dimmen. Dank 4096 Stufen, besser als bei all den billigen Lichterketten wo man die Zwischenstufen sofort bemerkt. Zusammen mit dem Raspi Zero wird das ein tolles Projekt. Vielen Dank für die tolle Hilfe hier! Nur noch eine letzte Frage: Würdet ihr zu einem anderen Mosfet raten, als den den ich mehr nach Bauchgefühl gewählt hab? Kosten sind jetzt nicht so relevant, aber Überdimensionierung wäre auch sinnlos.
:
Bearbeitet durch User
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.