LED mit Transisor schalten, bitte Hilfe

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LED mit Transisor schalten, bitte Hilfe

Neuer Beitragvon juldom100 am Donnerstag 28. März 2013, 17:00

Hallo,
ich beschäftge mich jezt in den Ferien etwas mit microcontrollern, so habe ich jezt auch einen, ein digitaler Ausgang liefert etwa 5 V, 40A . Nun will will ich eine Platine mit 10x10 LEDs bauen, das Problem ist aber, dass die 5 VOlt (10*2.2V=22V), also brauche ich pro Reihe einen Transistor, mít dem ich dann mit 5 Volt die 22 Volt schalte. Könnt ihr mir dA einen empfehlen? Auf was muss ich achte? Mit wie viel Volt muss ich die Basis steuern?

Danke schonmal für gute Antworten
juldom100
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Re: LED mit Transisor schalten, bitte Hilfe

Neuer Beitragvon Jezza am Donnerstag 28. März 2013, 18:22

ein digitaler Ausgang liefert etwa 5 V, 40A
40 A? Das glaube ich nicht. Wenn doch, könntest du deine 100 LED locker jeweils mit einem eigenen Vorwiderstand versehen und an diesem 5V Ausgang betreiben.
Was soll das eigentlich werden? 10x10 LED klingt sehr nach dem Versuch, da eine Matrixansteuerung zu basteln.
Ausserdem hinkt die Rechnung "(10*2.2V=22V)". Das ist erstmal die Spannung, die eine Kette von 10 LED in etwa benötigt.
Da aber auch eine solche Kette aus in Reihe geschalteten LED einen Vorwiderstand benötigt, sollte die Versorgungsspannung um 20-25% höher liegen, damit auch am Vorwiderstand noch etwas Spannung abfallen kann, und er so seine Aufgabe erfüllen kann.
Bei der Auswahl des Transistors musst du den maximal möglichen Collectorstrom beachten. Ein BC548/546/547 kann sollte mit etwa 100mA, also maximal 5 solcher Reihenketten a 20mA belastet werden.
Ein BC337/338 kann etwa 500mA schalten, also 25 Ketten a 20mA.
Wenn der Transistor sperrt, also die Kette Dunkel ist, fällt über der CE Strecke die volle Betreibsspannung der LED ab; also hier mindestens 22V+dem nötigen Überhang für den Vorwiderstand (s.o.).
Der BC548 verträgt hier ca 30V VCEO, BC547 45V, BC546 60-65V.
Ein BC337 45V ein BC338 25V.
Wenn du den Transistor in Emitterschaltung betreiben willst, dann kann der Basiswiderstand bei 5V ansteuerung bei ca 4,7K liegen, entsprechend etwa 1mA Basisstrom.
Allerdings lauert beim Anschalten eines Transistors an eine Digitalschaltung immer ein Pferdefuß:
Die Spannung am Ausgang des Microcontroller muss möglichst nahe an 0V heran gehen, um den Transistor sicher zu sperren. In Emitterschaltung kann ein NPN Transistor jedoch bereits bei einer Microkontroller-Ausgangsspannung ab 0,6V zu leiten beginnen.
Da die Restspannung an einem digitalen LOW-Ausgang je nach technologie des Schaltkreises auch schonmal bis zu 0,9V betragen kann, baut man daher aus einem weiteren Widerstand zwischen Basis und Emitter des Transistors einen Spannungsteiler.
Da man über all dieses ganze Seiten schreiben könnte, und ein Verhau aus zig Transistoren dazu auch noch unnötig viel Platz einnimmt, verwendet man im Zusammehang mit Microkontrollern gern komplette Schaltkreise zum treiben von nennenswerten Lasten auf dem selben, oder anderem Spannungsniveau.
Ein typischer Vertreter dieser Treiber ist der ULN2803. Das im Datenblatt angegebene Innenleben hilft auch als Orientierung, wenn man sowas einmal aus Einzelteilen aufbauen möchte.
www. ti.com/lit/ds/symlink/uln2803a.pdf
www. mikrocontroller.net/topic/93082
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Re: LED mit Transisor schalten, bitte Hilfe

Neuer Beitragvon juldom100 am Freitag 29. März 2013, 08:46

Danke für die Ausfürliche Antwort!
Ich werde mal eine Kette mit 10 LEDs versuchen über einen Transistor zu schalen, wenns nicht geht steige ich auf die 2te Lösung um.
Wegen en 40A, ich meine 40mA , war ein Tippfehler
Danke
juldom100
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Re: LED mit Transisor schalten, bitte Hilfe

Neuer Beitragvon anders am Samstag 30. März 2013, 05:43

Wenn der Transistor sperrt, also die Kette Dunkel ist, fällt über der CE Strecke die volle Betreibsspannung der LED ab; also hier mindestens 22V+dem nötigen Überhang für den Vorwiderstand (s.o.).
Das stimmt zwar nicht, da eine gesunde LED schon wenige Zehntel Volt unterhalb ihrer nominellen Flußspannung praktisch keinen Strom mehr durchlässt, aber es ist kein Fehler damit zu rechnen.

P.S.: Die Darlington-Transistoren in den ULN28xx haben prinzipbedingt in eingeschaltetem Zustand einen wesentlich höheren Spannungsabfall als einzelne Bipolartransistoren.
Daran muß man besonders dann denken, wenn die Betriebsspannung knapp ist.
Zuletzt geändert von anders am Samstag 30. März 2013, 05:57, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: LED mit Transisor schalten, bitte Hilfe

Neuer Beitragvon juergentri am Montag 2. September 2013, 08:40

guter Tipp. Funktioniert das immer? Gibt es Ausnahmen?
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Re: LED mit Transisor schalten, bitte Hilfe

Neuer Beitragvon anders am Montag 2. September 2013, 09:58

Nicht immer, aber immer öfter.
Nur Ausnahmen gibt es immer.
anders
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Re: LED mit Transisor schalten, bitte Hilfe

Neuer Beitragvon BernhardS am Montag 2. September 2013, 10:50

Der 2N2222 war früher so ein universaler Basteltransistor - es gibt ihn auch noch.

Um einen Transistor durchzuschalten brauchst Du etwa 0,7V, das ist kein Thema.

Der Transistor hat eine Stromverstärkung, je nach Typ knapp 100 bis 500. Angenommen: 10 Kette á 20mA = 200mA. Ein Transistor der etwas mehr Strom "kann" hat meistens nicht so eine hohe Stromverstärkung, sagen wir als Rechenbeispiel mal nur 50.
Dann braucht der Transistor mindestens 4mA Basisstrom um 50 * 4 = 200mA zu schalten, besser das Doppelte - falls der Basisstrom zu klein ist wird der Transistor warm und die LEDs sind dunkler.

Der Widerstand zwischen DIgitalausgang und Basis rechnet sich dann so:
5V vom Ausgang auf 0,7V die der Transistor braucht = 4,3V.
Gewünschter Strom 8mA - die 4mA plus Reserve

Widerstand = 4,3 / 0,008 = 537 Ohm.

Da wurde jetzt zweimal Reserve reingerechnet, das muss nicht sein. Es darf also ruhig der nächst Höhere in der Reihe z.B. 680 Ohm sein.

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Re: LED mit Transisor schalten, bitte Hilfe

Neuer Beitragvon wernerh am Montag 2. September 2013, 13:54

Abgesehen davon das dieser Beitrag nicht mehr ganz frisch ist, die meiner Meinung nach beste Lösung wäre ein n-Mos transistor zb. 2N7002 S an GND, G über 100 ohm an den Controllerport die Last über den Drain. Evtl das Gate pull down mit ein paar K_ohm.
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Re: LED mit Transisor schalten, bitte Hilfe

Neuer Beitragvon BernhardS am Montag 2. September 2013, 18:33

wernerh hat geschrieben:Abgesehen davon das dieser Beitrag nicht mehr ganz frisch ist


Uups... gar nicht gesehen. Naja, vielleicht interessierts jemanden.
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