Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Basiswiderstandsberechnung NPN BC547B


von David (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo zusammen,

ich habe ein Verständnisproblem bei der Wahl des notwendigen 
Basiswiderstandes für die beigefügte Schaltung und hoffe mir kann jemand 
weiterhelfen.

Das Ziel ist die Hintergrundbeleuchtung eines LCD Panels anzusteuern 
(ergo: ein-/auszuschalten) per uC. Der Plan ist, dass der uC den 
Transistor durchgängig schaltet und so die vom Potentiometer angepasste 
Spannung <5V das Backlight (im Schaltplan als LED angezeichnet) 
"betreibt".

Klappt (testweise -auf Steckbrett-) OHNE Basiswiderstand (R1) super.
Nach Recherche und (eher erfolglosen) eigenen Rechenversuchen wende ich 
mich an euch. Einige empfehlen einfach pauschal 1k Ohm Widerstände bei 
Verwendung als Schalter. Nur dann fließt garnix. Der Transistor schaltet 
nicht.

Andere Rechnung gehen immer höher (1,5k ; 3k ... usw.). Da passiert dann 
logischerweise auch nix.

Aus Frust hab ich es zuletzt mit einem 330 Ohm Widerstand getestet, 
daraufhin schaltete der Transistor zumindest begrenzt durchgängig.

Technische Daten des Backlights:
Voltage: 5.0V (+- 0.15V)
Forward Current: 72mA


Wo steckt jetzt mein Denkfehler?
Oder hab ich bei der Schaltung was verpennt?
Ich muss dazu sagen, dass ich das rein als Hobby betreibe, meine 
Fachkenntnis also bei weitem nicht perfekt ist.

Mit freundlichen Grüßen,

David

: Verschoben durch User
von my2ct (Gast)


Lesenswert?

David schrieb:
> ich habe ein Verständnisproblem bei der Wahl des notwendigen
> Basiswiderstandes für die beigefügte Schaltung und hoffe mir kann jemand
> weiterhelfen.

Bei so einer verknoteten Schaltung habe ich auch ein Verständnisproblem.

Entweder, du willst einen stabilen Strom, dann kommt der Shunt in die 
Emitterleitung oder du willst nur an und ab schalten, dann kommt die LED 
mit Vorwiderstand zwischen Kollektor und +5V

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

Was soll das da links mit dem Poti, wenn das BAcklight doch angeblich 
genau Voltage: 5.0V (+- 0.15V) haben will?
Ansonsten mach es doch so wie sonst üblich: Last kommt in die 
Kollektorleitung, und nicht Emitter (dort stattdessen Masse), weil am 
Emitter nie die 5V ankommen.

Deine Schaltung krankt schon dadurch, weil Du dieses komische Poti da am 
C dran hast, was den Strom auf für uns undefinierte Art und Weise 
begrenzt. Und wenn der Strom dadurch zu sehr begrenzt wird, geht Uce 
gegen Null, und der Basiststrom übernimmt irgendwann gleich den 
Emitterstrom mit. Mit hochohmigerem Basiswiderstand bekommst Du den 
Transistor zwar auch noch durchgesteuert im Rahmen dessen, was das Poti 
so zuläßt, aber jetzt kann der Basisstrom nicht den ganzen Emitterstrom 
übernehmen, bzw. reicht nicht aus, um das Licht erleuchten zu lassen. 
Man könnte andersrum sagen, daß das Licht vom µC über die B-E-Stecke mit 
Strom versorgt wird, und nicht über die C-E-Strecke, da ja da das Poti 
zu sehr begrenzend wirkt.

: Bearbeitet durch User
von Bla bla bla (Gast)


Lesenswert?

Moin,

Die LED würde ich vor dem Kollektor setzen. Also erst der Widerstand, 
dann die LED und dann der NPN.
Und dann schau dir mal ein paar Infos zu Transistor als Schalter an, 
z.B. hier: 
https://www.electronics-tutorials.ws/de/transistoren/transistors-als-schalter.html

von Patrick (Gast)


Lesenswert?

Ich schliesse mich den Vorrednern an. Die Beleuchtung mit plus direkt an 
5 Volt und mit minus an den Kollektor. Emitter des Transistors an Masse. 
Wenn der uC 5 Volt ausgibt, dann hast du 4,3 Volt über dem 
Basiswiderstand. Diesen so auslegen, dass ca ein hundertstel des 
Laststroms in die Basis fließt. Ohne Berechnung sollte es mit 4,7 oder 
10 kOhm gehen. Hat das Backlight denn eine eigene 
Stromregelung/Begrenzung? Eine derart enge Spannungstoleranz ist 
ungewöhnlich. Alternativ ein 10kOhm Poti als Basiswiderstand und 
ausprobieren.

von Ralph S. (jjflash)


Lesenswert?

1.: Deine Schaltung ist eine Kollektorschaltung und die Spannung ist 
max. so groß wie die Eingangsspannung der Schaltung Strecke Basis-Masse 
(irgendwie nicht gut).

2. Solltest du mit drm Poti die Versorgungsspg. der Transistorschaltung 
einstellen wollen, ist das eher suboptimal, in wirklichkeit stellst 
damit den max. Strom für die LED ein.

Wenn deine LED im Display nicht mit beiden Anschlüssen nach außen 
geführt ist (wovon ich ausgehe).. und die LED hart mit GND verdrahtet 
ist, nimm einen PNP Transistor und betreibe diesen in Emitterschaltung

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

>Die LED würde ich vor dem Kollektor setzen. Also erst der Widerstand,
>dann die LED und dann der NPN.

Das ist aber nur im Schaltplan eine LED, als Ersatzsymbol für das 
5V-Backlight.
Aber egal, die Last (Backlight) gehört an den Kollektor, Emitter an 
Masse, und dann kannste einen etwas hochohmigeren Basis-R nehmen (paar 
kOhm).

: Bearbeitet durch User
von Ralph S. (jjflash)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

ohne Computerzeichnung auch nicht als Ascii-Art, wei Rechner aus ist und 
ich faul auf der Couch lieg und das über das Handy geschrieben hab...

von Ralph S. (jjflash)


Lesenswert?

... by the way: eine logische 0 schaltet die LED ein...

von David (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Wenn ich euch richtig verstehe, müsste die Schaltung damit man 
vernünftig damit arbeiten kann also so aussehen? (Anhang).

Irgendwie krieg ich das Verhalten von Transistoren nicht in meinem 
begrenztes Verständnis von Elektrotechnik unter...

Vielen Dank für den Hinweis auf die Erklärungen.
Leider habe ich diese schon gelesen (ebenso das Tutorial auf 
mikrocontroller.net). Ich (glaube) ich verstehe auch die grundsätzliche 
Funktion, aber es hängt im Kopf mit der Umsetzung -.-

von HildeK (Gast)


Lesenswert?

David schrieb:
> Leider habe ich diese schon gelesen (ebenso das Tutorial auf
> mikrocontroller.net).
Lies noch weiter, speziell die Abschnitte über den Betrieb von LEDs ...

von michael_ (Gast)


Lesenswert?

Wo hast du denn die erste Schaltung überhaupt her?

Ralph S. schrieb:
> ohne Computerzeichnung auch nicht als Ascii-Art, wei Rechner aus
> ist und
> ich faul auf der Couch lieg und das über das Handy geschrieben hab...

Bei PNP kann man aber die Widerstände an der Basis weglassen.

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

>Bei PNP kann man aber die Widerstände an der Basis weglassen.

Ei, wie das?

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

HildeK (Gast) schrfieb:

>David schrieb:
>> Leider habe ich diese schon gelesen (ebenso das Tutorial auf
>> mikrocontroller.net).
>Lies noch weiter, speziell die Abschnitte über den Betrieb von LEDs ...

Sofern das eine einfache LED ist ...

von Ralph S. (jjflash)


Lesenswert?

michael_ schrieb:
> Bei PNP kann man aber die Widerstände an der Basis weglassen.

... wie kommst du denn auf das schmale Brett??? Ob du einen 
Basisvorwiderstand weglassen kannst oder nicht ist keine Frage von PNP 
oder NPN... sondern eine Frage von Kollektor- oder Emitterschaltung. 
Würdest du bei der PNP Schaltung von hier den Basisvorwiderstand 
weglassen, würde die Diode der Basisemitterstrecke des PNP bei 0 Pegel 
des Controllers diese an ohne Widerstand an Betriebsspannung hängen. Der 
Strom wäre nur durch den I/O Pin des Cintrollers begrenzt. Das gefällt 
weder dem Transistor noch dem Controller

von David (Gast)


Lesenswert?

michael_ schrieb:
> Wo hast du denn die erste Schaltung überhaupt her?

Die ist von mir. (Wahrscheinlich ist sie deshalb vollkommen unbrauchbar)
Wobei die auch schrittweise entstanden ist. Zuerst war da nur das Ponti 
um das Backlight leicht zu dimmen, da es mir doch sehr hell vorkam.

Dann folgte der Transistor, da mir auffiel, dass es sonst keine 
Möglichkeit gibt, das Backlight abzuschalten.

von michael_ (Gast)


Lesenswert?

Ralph S. schrieb:
> michael_ schrieb:
>> Bei PNP kann man aber die Widerstände an der Basis weglassen.
>
> ... wie kommst du denn auf das schmale Brett???

Du lernst das noch, sicher.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

David schrieb:
> Dann folgte der Transistor, da mir auffiel, dass es sonst keine
> Möglichkeit gibt, das Backlight abzuschalten.

Du kannst dir das Poti ganz sparen, wenn du den Transistor aus dem MC 
mit einer PWM speist. Damit kannst du MC-gesteuert die Helligkeit 
einstellen und auch ganz abschalten.

von Ralph S. (jjflash)


Lesenswert?

michael_ schrieb:
> Du lernst das noch, sicher.

es ist immer wieder erstaunlich, wie vehement jemand etwas absolut 
falsches verteidigt!!! keine Ahnung hat und dann noch Oberlehrerhaft 
(und brachial überheblich)  einen wie einen kleinen Jungen behandelt. 
Seit 38 Jahren ist mein Haupterwerb durch Elektronik und E-Technik 
gegeben, ich habe das gelernt, einen Meister und anschließend Techniker 
gemacht und bin u.a. seit über 30 Jahren auch Ausbilder (und IHK 
Prüfer)... Und du bist der Meinung ich lerne das noch?????

Überlege du dir mal, wann es einen Basiswiderstands benötigt und wann 
nicht und was er für eine Aufgabe in der Betriebsart "Transistor als 
Schalter" hat: Er schützt den Transistor vor zu hohem Basisstrom. Zu 
groß darf er nicht sein, weil sonst der Transistor evtl. nicht in die 
Sättigug geht, zu klein darf er nicht sein, damit er u.a. nicht zerstört 
wird. Das ein PNP Trabsistor generell keinen Vorwiderstand benötigt ist 
völliger Humbug...

JEDE Emitterschaltung (egal ob PNP odrr NPN benötigt einen 
Basiswiderstand... IMMER).Schau dir meine Skizze lieber noch mal genauer 
an... ich bin raus...

P.S.  @ matthias... PWM mit Emitterschaltung = gut dimmbare LED  , daher 
full ack

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

Ralph S. (jjflash) schrieb:

>michael_ schrieb:
>> Du lernst das noch, sicher.

>es ist immer wieder erstaunlich, wie vehement jemand etwas absolut
>falsches verteidigt!!! keine Ahnung hat und dann noch Oberlehrerhaft
>(und brachial überheblich)  einen wie einen kleinen Jungen behandelt.
>Seit 38 Jahren ist mein Haupterwerb durch Elektronik und E-Technik
>gegeben, ich habe das gelernt, einen Meister und anschließend Techniker
>gemacht und bin u.a. seit über 30 Jahren auch Ausbilder (und IHK
>Prüfer)... Und du bist der Meinung ich lerne das noch?????
...

Warum erzählst Du das einem Troll - der kann damit nix anfangen.

von Ralph S. (jjflash)


Lesenswert?

Jens G. schrieb:
> Warum erzählst Du das einem Troll - der kann damit nix anfangen.

stimmt... so gesehen hat er mich wirklich geleimt. Smile, über wad sollt 
ich much jetzt ärgern? Natürlich über mich weil ich einem Troll 
aufgesessen bin.

von David (Gast)


Lesenswert?

Ich möchte mich auf jeden Fall bedanken.
Ich habe meine Schaltung entsprechend angepasst / korrigiert, und sie 
arbeitet tatsächlich genauso wie gewünscht.

An die Sache mit der Ansteuerung per PWM werde ich mich erst einmal 
einlesen müssen, aber das ist ein anderes Thema (und ist ja auch eher 
ein software Problem).

Bitte 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
Noch kein Account? Hier anmelden.