Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LCD-Display mit PNP-Transistor schalten


von Lukas G. (luke21)


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Hallo,
ich möchte die Hintergrundbeleuchtung eines LCD-Displays mit einem 
PNP-Transistors ein-und ausschalten.
Dafür muss ja die Spannungsdifferenz zwischen Emitter und Basis geringer 
als -0.7V sein, damit der Transistor sperrt.
Der uC wird mit 3.3V betrieben, am Emitter des Transistors liegen 5V an.
Damit habe ich ja eigentlich schon eine Differenz von 2V oder?
Ich bin schon seit Stunden dabei, die Logik von PNP-Transistoren zu 
verstehen, inklusive den Basiswiderständen, aber es geht einfach nicht 
in mich hinein, wie ich so eine Schaltung konzipiere, dass sie 
schlussendlich auch funktioniert.

Als Transistor käme bei mir ein MMBT5401 zum Einsatz. der Laststrom 
beträgt 30mA.

Beitrag #7153991 wurde vom Autor gelöscht.
von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Lukas G. schrieb:
> Der uC wird mit 3.3V betrieben, am Emitter des Transistors liegen 5V an.

Hallo,

das sieht nach einem selbstgemachten Problem aus. In solchen Fällen 
bevorzuge ich gerne die Schaltung mit NPN direkt am schaltenden Ausgang 
und PNP mit dem Emitter an den +5V. Dann klappt es bestimmt.

So wie Du es beschreibst, bleibt der Transistor immer eingeschaltet.


mfg

: Bearbeitet durch User
von Karl B. (gustav)


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Die Standard LCDs haben meistens eine polungsunabhängige 
Hintergrundbeleuchtung mit Leds.
Damit ist die Beschaltung leicht anpassbar.
Man benötigt zum Ein/Ausschalten nicht unbedingt einen PNP-Transistor.
Wie es mit einem NPN in Emitterschaltung geht, im Bild.
Es sei denn, das LCD hat bereits etwas fest verdrahtet, was zwingend 
dagegen spricht.
(Um Schaltplanskizze und Genaueres bezüglich des LCDs kommt man wohl 
nicht herum.)

ciao
gustav

von MaWin (Gast)


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Lukas G. schrieb:
> Dafür muss ja die Spannungsdifferenz zwischen Emitter und Basis geringer
> als -0.7V sein, damit der Transistor sperrt.
> Der uC wird mit 3.3V betrieben, am Emitter des Transistors liegen 5V an.
> Damit habe ich ja eigentlich schon eine Differenz von 2V oder?

Ja.

Geht so also nicht.

Man zbaucht noch einen Transistor als Pegelwandler
1
         +5V     +5V
2
          |       |
3
         10k      |
4
          |       |E
5
          +--1k--|< PNP
6
          |       |
7
uC--10k--|< NPN  LCD-Beleuchtung
8
          |E     |
9
         GND     GND

von Εrnst B. (ernst)


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Mit einem zweiten Transistor ist's keine Kunst mehr.

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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Lukas G. schrieb:
> Ich bin schon seit Stunden dabei, die Logik von PNP-Transistoren zu
> verstehen, inklusive den Basiswiderständen ...

Was du machen möchtest ist ja 'Transistor als Schalter'. Eine gute 
Erklärung ist hier, vielleicht hilft dir das:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0208031.htm
zwar alles mit npn-Transistoren aber das Prinzip ist übertragbar.

Hier auch Beispiele mit pnp und Darlington:
https://www.electronics-tutorials.ws/de/transistoren/transistors-als-schalter.html

Zum Basiswiderstand: der Strom wird begrenzt durch die Last im 
Kollektorkreis (Last nicht in den Emitterkreis). Den Vorwiderstand so 
dimensionieren, daß Ib = Kollektorstrom Ic / B x Übersteuerungsfaktor. 
Diesen würde ich etwa 10 wählen, damit der Transistor sicher 
durchsteuert (Exemplarstreuungen, Temperatur). Beim Berechnen nicht die 
0,7V Ube vergessen.

von Harald W. (wilhelms)


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Εrnst B. schrieb:

> Mit einem zweiten Transistor ist's keine Kunst mehr.

Als SMD bekommt man wohl auch einen NPN und einen PNP in einem Gehäuse.

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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MaWin schrieb:
> Man zbaucht noch einen Transistor als Pegelwandler

Das hatte ich übersehen. Ein Schaltbild ist immer besser als 1001 Worte.

von Achim H. (pluto25)


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Lukas G. schrieb:
> schon eine Differenz von 2V oder?

Eine Led dazwischen. Die fungiert dann als Z-Diode und würde anzeigen 
wenn das Lcd leuchtet ;-)
Reichen die 3,3V nicht? Sonst könnte der Pin selbst die 
Hintergrundbeleuchtung schalten.

von Fritte (Gast)


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so?

von mIstA (Gast)


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Lukas G. schrieb:
> Der uC wird mit 3.3V betrieben, am Emitter des Transistors
> liegen 5V an.
> Damit habe ich ja eigentlich schon eine Differenz von 2V
> oder?

Richtig. - Nur wie willst Du Deinen 3,3V µC dazu bringen, seinen Ausgang 
auf mehr als 4,3V anzuheben, damit der Transistor nicht mehr sperrt.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Lukas G. schrieb:
> LCD-Displays
LCD heißt Flüssigkristalldisplay.
Was heißt dann logischerweise LCD-Display?

mIstA schrieb:
> Nur wie willst Du Deinen 3,3V µC dazu bringen, seinen Ausgang auf mehr
> als 4,3V anzuheben, damit der Transistor nicht mehr sperrt.
So ginge das:
1
                      +5V     +5V
2
                       |       |
3
                      2k2      |
4
                       |     |<
5
µC ---|<--|<--|<--2k2--o-----|
6
0/3V3                        |\
7
                               '------------- zum Display
Ist aber trotzdem Murks... ;-)

: Bearbeitet durch Moderator
von PC-Freak (Gast)


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Εrnst B. schrieb:
> Mit einem zweiten Transistor ist's keine Kunst mehr.

Dann erkläre mal bitte, wann Q1 sperrt.

von Εrnst B. (ernst)


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PC-Freak schrieb:
> Dann erkläre mal bitte, wann Q1 sperrt.

Sobald er keinen Basisstrom mehr kriegt.

von Manfred (Gast)


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...

von Εrnst B. (ernst)


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Manfred schrieb:
> ...

Wenn man Widerstände sparen will, kann man auch mit einem beide 
Basis-Ströme limitieren.

von Karl B. (gustav)


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Hi,
wie schon gesagt, die Hintergrundbeleuchtungen, die ich kenne, kann man 
sowohl so rum als auch so rum schalten. Die ist in den meisten Fällen 
nicht zwingend mit der Spannungsversorgung des LCDs selbst oder des µP 
gekoppelt.
Mit einem NPN Transistor in Emitterschaltung reichen ca. +0,7V an dessen 
Basis aus, um durchzusteuern.
(Und im Kollektorkreis könnten auch Spannungen über +5V anliegen.)
Die Hintergrundbeleuchtung-LEDs sind meistens in Reihe und dann parallel 
geschaltet. Siehe Bild.
Es ergibt sich dann an denen ein Spannungsfall von ca. 2,4 V.
Angenommen 1V Sättigungsspannung am Transistor und noch Spannungsfall an 
einem "Angstwiderstand" von ca. 56 Ohm in Reihe, dann ist da noch genug 
Reserve, wenn der Ansteuerport "nur" +3,3V bei "high" für den Transistor 
liefert.
Bei mir klappt das.
To sollte das tatsächliche Pinout seines LCD 'mal zeigen, dann sehen wir 
weiter.

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Lukas G. schrieb:
> es geht einfach nicht
> in mich hinein, wie ich so eine Schaltung konzipiere, dass sie
> schlussendlich auch funktioniert.

Dein Fehler ist, dass du das mit einem einzigen Transistor lösen willst. 
Im Prinzip ist es möglich, aber unnötig kompliziert. Normalerweise 
benutzt man dazu zwei Transistoren.

Das Bild habe ich aus 
http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf 
kopiert.

Nachtrag:
Die Schaltung wurde bereits von anderen empfohlen. Ich dachte mir, dass 
dieses PDF vielleicht weitere nützliche Infos für dich enthält, deswegen 
der Link.

von Martin (Gast)


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Für dieses Problem wird jeden Tag ein neuer Thread eröffnet nur heißen 
die meist "wie schalte ich 12V mit meinem µC" oder ähnlich.

von Martin (Gast)


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von Stefan F. (Gast)


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Martin schrieb:
> https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/powsw1.htm

Auch gut, dort sind die Grundschaltungen mit wesentlich mehr Text 
erklärt, als in meinem "Bilderbuch". Den Link sollte man ruhig öfters 
empfehlen.

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