Unterschied Fotodiode <=> Fototransistor

[Lupin III.]

Ich habe eine Schaltung entworfen, die von einer einfachen IR-Lichtschranke aktiviert wird. Die Sende-LED hat dabei keine Modulation sondern leuchtet dauernd. Da ich die Schaltung mehrfach aufbauen will und dafür nicht mehr genug Teile in meinem Fundus hatte, habe ich den Rest bestellen müssen und die Teile sind inzwischen auch schon auf dem Weg. Allerdings bin ich leider erst jetzt draufgekommen, dass ich in der Testschaltung einen Fototransistor verwendet habe, jetzt aber Fotodioden bestellt habe.

Kann ich die einfach an der selben Stelle einsetzen und komme ich damit noch auf einen Meter Reichweite?

Und weil ich grade dabei bin:
Es geht um zwei IR-Dioden: CQY99=TSUS5400 und LD274. In den Datenblättern steht bei Forward Current 150 bzw. 100mA, jeweils ohne Pulsdauer. Bei Forward Voltage steht dann aber immer I_F = 100mA, t_p = 20ms dabei, neben den eigentlichen 1,3V, was bei beiden gleich ist. Eine Angabe ohne t_p gibt es nur für die Sperrspannung.

Kann man die LEDs gar nicht im Dauerbetrieb laufen lassen?
Wenn doch, mit welchen Werten muss ich dann den Vorwiderstand für 12V berechnen? 1,3V und 100mA was dann 107Ohm (=>120Ohm) ergibt?

[vorschlaghammer]

der unterschied ist das die fotodioden sind für kleiner leistungen gedacht und schalten dafür schneller als foto transistoren aber die haben jetzt ne größere schaltleistung und die dioden musst du im speer betrieb laufen lassen sonst nützt sie dir nicht´s hoffentlich hab ich dir genug geholfen

[Lupin III.]

Leider kann ich nicht die ganze Schaltung posten, weil Bilder nur 400x400 Pixel groß sein dürfen. Aber nur noch einmal zur Sicherheit der Teil mit dem Fototransistor. Durch unterbrechen des Lichtstrahls wird T1 hochohmig, wodurch der Basisstrom von T2 positiv wird und somit den Kondensator C1 entlädt, der anschließend über R3 wieder langsam geladen wird.

Die Diode würde ich in diesem Fall also mit Anode an Masse legen. Wenn ich das richtig verstehe, verhält sie sich nur im Dunklen wie eine richtige Diode und bei IR-Licht leitet sie in beide Richtungen. Da sie nicht viel Leistung verbraten muss sollte der Ersatz von T1 durch eine Diode eigentlich funktionieren, oder?

Ich würde das ganze ja gerne selber testen, aber die Bauteile sind noch nicht da und das kann auch noch bis Freitag dauern.

[vorschlaghammer]

jop stimmt das hab ich im letzten jahr in der schule gelernt gut das ich das noch weis

[Stromus]

Die Schaltung hat ein Problem: Belstung von T2 durch C1. Die saftige Spitze beim Entladen wird in der Transistorstruktur Löcher verursachen und nach einiger Zeit geht er Hops. Zwischen T2 und C1 ist ein Widerstand nötig, der so dimensioniert sein muss, dass der maximale Transistorstrom nicht überschritten wird.

[minas morgul]

Dann kann man sich ja einfach einen passenden Wiederstand besorgen und ihn zwischen schalten ???

[Lupin III.]

An der Stelle hatte ich auch schon in bisschen Bauchweh. Aber ich dachte so schlimm wird's nicht sein, ist ja nur ganz kurz. Und C1 sollte einfach sofort komplett entladen sein, da er als Timer verwendet wird und das Unterbrechen der Lichtschranke nur sehr kurz dauert. Geht das mit dem Widerstand noch?

Eine kleine Frage zur Berechnung: die Schaltung wird mit 12V betrieben, wodurch sich auch C1 bis beinahe dorthin aufläd (ein kleiner Teil fällt immer über BE von T3 ab, oder?). Laut Datenblatt verträgt ein BC549 200mA CE-Strom. Daraus folgt ein 60Ohm in Serie zu C1 und alles ist OK?




PS: warum gibt es eine so kleine Pixelbeschränkung bei den Bildern? Wären kB nicht sinnvoller?

[Erfinderlein]

Hallo,

wenn du in die Kollektorleitung 47 Ohm schaltest und einen normalen gewickelten Elko für C1 verwendest bist du auf der sicheren Seite. Die Spitzen welche Stromus anspricht sind deutlich höher im Strom, können dann aber in der Praxis wegen der Induktivität des Kondensatorwickels die theorethischen Werte nicht erreichen. Wenn du da einen Tantalkondensator nimmst wird das schon gefährlicher.

Gruss aus GR

[minas morgul]

Was ist den Induktivität ??? Hab ich ja noch nie gehört ....

[Erfinderlein]

Hallo, na dann: ???

unter dem Blickwinkel hoher Frequenzen oder sehr kurzer Schaltzeiten musst du jedes Stück Draht als komplexes Gebilde mit resisitiven, induktiven und kapazitiven Anteilen betrachten.

Ein gewickelter Kondensator, wenn er nicht gerade so hergestellt wird, dass die Stirnseiten des Wickels versetzt sind und verlötet werden, hat dann eine relativ hohen induktiven Anteil ( wirkt als Spule ) welcher sich einer sehr schnellen Entladung entgegenstellt.

Kondensatoren für sehr schnelle Entladungen müssen daher induktionsarm hergestellt werden sind natürlich teurer und dürfen sich dann Impulskondensatoren nennen.

Falls ihr diese Wort Induktivität in eurem Fachjargon nicht mehr führen solltet, bitte ich um Aufklärung wie man da heute dazu sagt.

Vielleicht spuliges Verhalten anstatt induktiv ??

Und wenn du meinst mich verarschen zu müssen; denk daran ich kann deine Beiträge auch ein bischen Korrektur lesen, ja auch löschen !

Liebe Grüsse aus Griechenland

[minas morgul]

Ich verarsche dih aber nicht ...
Danke das du es mir eklärt hasst !!!

[Lupin III.]

Aus einen "normalen gewickelten Elko" schließe ich, dass das keine Spezialform ist und ich so einen auch bekomme, wenn ich nicht speziell darauf schaue, dass es ein anderer ist. Das heißt, wenn ich bei Reichelt einen 220µF/16V mit Radialanschlüssen bestellt habe, ist er gewickelt, oder?

(Ich habe mal einen Kondensator aufgemacht und es war meterweise Alufolie drin. Ich weiß allerdings nicht mehr, ob es ein Elko war. Ist das gewickelt?)

[Erfinderlein]

ja das sollte so der Fall sein. In diesem Niedervoltbereich und mit einer solchen Kapazität wäre ohnehin nur ein Tantal-Elko die Alternative und die sind im zivilen Bereich meist Quaderförmig.

Gruss

[Stromus]

Um wie viel die induktiven Anteile des Kondensators oder der Anschlüße, Leiterbahnen usw. die Anstiegsflanke schleifen ist uninteressant, da diese Erscheinungen weit über der Grenzfrequenz des Kollektorkreises des Transistors liegen. Soll bedeuten, wenn die induktiven Anteile eine brauchbare Impedanz bezüglich Strombremse im Anfang UKW liefern und der Transistor dafür eine Grenzfrequenz unter 1MegHz aufweist, dann wirkt der Kondensator nur als solcher und das war's. Aber interessant ist die Stromflanke, wenn der Transistor noch nicht durchgeschaltet hat. Das nennt man dann Schaltverluste und deshalb ist ein Widerstand nötig. Warum Widerstand und keine Spule? Na weil Spule+Kondensator = LC-seriell mit Resonanzüberhöhung bei einer bestimmten Frequenz. Der Widerstand dagegen funktioniert bandbreitig.

[Lupin III.]

Ich habe die Schaltung inzwischen zusammengelötet (eigentlich sogar 4-fach, da ich sie an mehreren Stellen brauche). Die Ausschaltzeit ist, wohl Dank Bauteiltoleranzen, bei allen zwar etwas unterschiedlich (von 65 - 85 sek) und selbst bei der gleichen Schaltung nicht immer konstant, aber das ist nicht so wichtig. Das ganze ist auf einer Streifenrasterplatine und dabei nicht größer als 1,5 x 1,5 x 7,0 cm, also so, dass man es schön in der Holzleiste verstecken kann, die auch die Halterung für die LEDs ist.

Neben dem Widerstand war noch eine Änderung notwendig. Der Leistungstransistor am Ausgang hat eine relativ niedrige Stromverstärkung (30-fach laut Datenblatt) und braucht daher noch einen "Treiber"-Transistor um genug Strom für alle LEDs (zur Zeit mit 60 getestet) durchzulassen. Dazu noch eine Frage: Kann ich bei einem Transistor mit TO-220-Gehäuse eigentlich statt des Kollektorbeinchens auch direkt an das Metallteil mit dem Befestigungsloch löten?

T4 wird während des Leuchtens unangenehm heiß. Verbrennungen bekommt man allerdings auch nach 10 Sekunden nicht, sollte also noch im grünen Bereich sein. (oder?)

Die Basis T2 liegt jetzt dauernd über 15k an Masse und hat einen Eingang der zum Auslösen der Schaltung an die 12V gelegt werden muss.

Den Fototransistor habe ich komplett rausgenommen, da er an eine andere Platine angeschlossen wird (das Bild unten). Das hat den Grund, dass ich die Schaltung durch mehrere Lichtschranken auslösen können will, aber auch mit einem Fototransistor mehrere jeweils unterschiedliche Schaltungen aktivieren will. In der alten Version haben sich die Schaltungen immer gegenseitig beeinflusst. Die Schaltung unten soll das verhindern.

Mit den Fotodioden hatte ich kein Glück. Ich habe nichts zusammenbauen können, was bei einer Lichtschranken-Entfernung von einem Meter noch ein brauchbares Signal erzeugt hätte. 10cm sind schon schwierig.