Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Massegesteuertes 5V-Signal soll 12V-Stromkreis schalten


von Taro_Y (Gast)


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Hallo,

es gibt zwar schon viele Beträge hier, die in die ähnliche Richtung 
gehen, jedoch habe ich noch keine Lösung gefunden, zumal ich noch 
ziemlicher Anfänger bin :D

Ich habe eine Platine, die normalerweise eine 3V LED schaltet, nun 
möchte ich dies so umbauen, dass diese einen 12V LED Strip schalten 
kann. Wenn ich die Schaltung wie in der Zeichnung rechts aufbaue, 
leuchten die LEDs aber dauerhaft, da zum Schalten des 3V-Signals nur die 
Masse verwendet wird, d.h. der "+"-Pin bleibt unverändert, daher 
leuchten alle LEDs. Also habe ich die Schaltung zum rechten Schaltbild 
umgebaut, so funktioniert sie richtig.

Allerdings soll die Masse vom 12V-Netzteil kommen. Ich denke, dass die 
Platine die Last zwar locker aushalten kann, da sie aber nur für eine 3V 
LED spezifiziert ist, möchte ich lieber die Masse vom Netzteil nehmen.

Auch ist die Schaltung rechts in meinen Augen etwas sinnlos, da ich ja 
auch gleich die Masse von der Platine nehmen kann und direkt über die 
LEDs an die 12V des Netzteils anschließen kann. Das ist aber wie gesagt 
nicht mein Plan.

Als Transistor nutze einen BC547.

Im Grunde soll die Schaltung also so funktionieren, wie mit einem 
Relais, wo Steuerstrom und Arbeitsstrom auch klar getrennt sind. Ein 
Relais kommt allerdings nicht in Frage, da gängige Relais für den 
Anwendungsfall zu groß sind und zu langsam schalten.

Ich bedanke mich für einfach formulierte Tipps und Vorschläge. Danke :D

von HildeK (Gast)


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Du musst die beiden Massen zusammenlegen, sonst geht das nicht.
Und, statt der Diode an der Basis brauchst du einen Widerstand.

von Taro_Y (Gast)


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Danke für die Antwort. Kannst du deine Tipps erläutern? Was hat ein 
Widerstand für einen Vorteil?

Und was bringt es mir die Massen zusammenzuschalten? Würde ich damit 
nicht den Transistor dauerhaft durchschalten?

von Simon (Gast)


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Du lässt anklingen, dass du gerne das Verhalten eines Relais hättest. 
Das könntest du durch Einbau eines Optokopplers oder eines 
Halbleiterrelais erreichen. Transistoren haben grundsätzlich die 
Anforderunge, dass das steuernde Potential immer definiert sein sollte, 
um schnelles und sicheres Abschalten zu gewährleisten. Daher tust du 
dich mit dem schalten der Masse so etwas schwer. Bei optoelektronischer 
Steuerung hast du dieses Problem dann nicht.

Auf jeden Fall solltest du dich hier im Wiki nochmal über die korrekte 
Verwendung von bipolar Transistoren informieren. Da es bei dir nur ums 
schalten geht, rate ich dir sowieso dazu einen MOSFET anstelle des 
Bipolartransistors zu verwenden. Damit tust du dich etwas einfacher.

von Falk B. (falk)


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@Taro_Y (Gast)

>Danke für die Antwort. Kannst du deine Tipps erläutern? Was hat ein
>Widerstand für einen Vorteil?

>Und was bringt es mir die Massen zusammenzuschalten?

Die Schaltung funktioniert dann.

> Würde ich damit nicht den Transistor dauerhaft durchschalten?

Nö.

>leuchten die LEDs aber dauerhaft, da zum Schalten des 3V-Signals nur die
>Masse verwendet wird, d.h. der "+"-Pin bleibt unverändert,

Das nennt man low active.

> daher
>leuchten alle LEDs. Also habe ich die Schaltung zum rechten Schaltbild
>umgebaut, so funktioniert sie richtig.

Glaub ich keine Sekunde.

>Allerdings soll die Masse vom 12V-Netzteil kommen.

Aha.

>Im Grunde soll die Schaltung also so funktionieren, wie mit einem
>Relais, wo Steuerstrom und Arbeitsstrom auch klar getrennt sind.

Sicher. Aber im Gegensatz zum Relais sind die Stromkreise galvanisch 
verbunden.

Siehe Anhang. Links ist dein Ausgangszustand, eine low activ geschaltete 
LED. Rechts der Treiber für deinen LED-Streifen, das kann man einfach 
parallel anschalten. Den LED-Streifen sollte man allerdings NICHT nur 
als LED darstellen, denn in Wirklichkeit sind das LED-Ketten mit 
Vorwiderstand. Das ist ein Dauerbrenner, der immer wieder falsch 
verstanden und endlos diskutiert wird. Die Masse vom Netzteil muss mit 
dem LED-Streifen UND deiner Steuerung verbunden werden, natürlich immer 
am Masse bzw- Minusanschluß!

In der Schaltung wird ein recht kräftiger P-Kanal MOSFET benutzt, um 
deine (vielen?) LED-Streifen zu schalten, der kann locker 3A schalten, 
ohne daß er zu heiß wird.

Happy LEDing

von HildeK (Gast)


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Taro_Y schrieb:
> Kannst du deine Tipps erläutern? Was hat ein
> Widerstand für einen Vorteil?

Er verhindert, dass die Quelle (die unbekannte 'Platine') und/oder der 
Transistor Schaden nimmt und dient der Strombegrenzung.

Die Antworten zu deinen Bildern können auch beliebig falsch sein, denn 
es bleibt auch mit Zeichnung unklar, was genau du willst.

Eigentlich sollte das Ganze etwa so aussehen, wie im Anhang.

von Taro_Y (Gast)


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HildeK schrieb:
> Eigentlich sollte das Ganze etwa so aussehen, wie im Anhang

Danke, das sieht eher nach dem aus, was ich suche und derzeit auch bauen 
kann. Ich schau mal, ob es läuft

von Taro_Y (Gast)


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Ich habe jetzt beide Massen an den Emitter angeschlossen, wie in deiner 
Zeichnung. Jetzt leuchten wieder alle LEDs, wie als wenn ich nur die 
Masse vom Netzteil nehme.

Ist für mich auch so logisch, da nur die Masse von der Steuerplatine 
"abgeschaltet" wird, sodass die Masse vom Netzteil den Transistor 
weiterhin durchschaltet.

von Kurt (Gast)


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Taro_Y schrieb:
> Ich habe jetzt beide Massen an den Emitter angeschlossen, wie in
> deiner
> Zeichnung. Jetzt leuchten wieder alle LEDs, wie als wenn ich nur die
> Masse vom Netzteil nehme.
>
> Ist für mich auch so logisch, da nur die Masse von der Steuerplatine
> "abgeschaltet" wird, sodass die Masse vom Netzteil den Transistor
> weiterhin durchschaltet.

Verarsche oder nicht, egal.
Solange du davon ausgehst das Masse irgendwas schaltet solange wirst du 
die notwendige Schaltung weder begreifen noch bauen können.

Nimm das obige Schaltbild und lege die Basis des Transistors auf Masse 
(die gemeinsame der 3 und der 12V).
Dann müssen die LED dunkel bleiben.

Nimm ihn weg und wenn dann die Led leuchten dann:

- liegen die 3V an und sie müssen leuchten.

- liegen dir 3V nicht an dann ist aber immer noch mehr als die 
Durchschaltspannung des Transistors vorhanden.

Abhilfe: passenden Widerstand zwischen Basis und Masse legen.
Dieser muss so bemessen sein das er die BE-Spannung unter der 
Duchlassspannung (<0.4V) hält.



 Kurt

von Harald W. (wilhelms)


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Taro_Y schrieb:

> Was hat ein Widerstand für einen Vorteil?

Das der Transistor nicht durchbrennt.

> Und was bringt es mir die Massen zusammenzuschalten?

Das die Schaltung funktioniert, was sie ohne diese Verbindung nicht tut.

Ausserdem: Transistortreiberschaltungen findet man
zu Millionen jm Netz; u.a. auch im µc.net-Tutorial.

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