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Thema: Hubmagnet schalten: Leistungstransistor sperrt nicht richtig

  1. #1
    Benutzer Stammmitglied
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    Hubmagnet schalten: Leistungstransistor sperrt nicht richtig

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    Hallo,

    ich möchte mit einem Atmel Mega 168 einen Hubmagneten ein- und ausschalten. Der Hubmagnet hat 12V/15 Watt und einen Innenwiderstand von 11 Ohm.

    Die Stromversorgung liefert 16V - 2,5A.
    Der Microcontroller befindet sich auf einem Experimentierboard (RN-Minicontrol), das ihn per Spannungsregler mit 5V versorgt.

    Ich habe nun eine Emitterschaltung aufgebaut:

    - Ich verwende einen Transistor BUL146 (NPN) mit folgenden Angaben: Ic max=6,0A; Icc=500mA; Pd max=100W;Vce=5,0V; Vco max=400,0; hfe bei 14-34

    - Port des Microcontrollers über Vorwiderstand 1,1kOhm an Basis des Transistors
    - Hubmagnet zwischen Stromversorgung (+) an Collektor des Transistors
    - Emitter des Transistors mit Stromversorgung (-) verbunden.

    Effekt:
    Sobald ich die Stromversorgung einschalte, zieht der Magnet an. Er zieht auch noch an wenn ich das Steuerkabel vom Microcontroller zur Basis abziehe.

    Statt des Hubmagneten habe ich nun eine LED mit Vorwiderstand 1,1kOhm angeschlossen. Wenn ich die Stromversorgung einschalte, leuchtet die LED mit "halber" Helligkeit. Wenn ich den steuernden Port auf "1" setze, leuchtet sie doppelt so hell.

    Woran kann das liegen, dass der Transistor nicht sperrt?

    Grüße,
    Jörg

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Mir fallen zwei Sachen ein: 1. Ist die Masse der zwei Spannungsversorgungen verbunden? Das kann man aus Deinem Posting nicht so ganz genau erkennen. 2. Beim TO220-Gehäuse hat der Kühlflansch Verbindung mit dem Collector, wenn Du den z.B. auf einen auf Masse liegendem Kühlkörper hast, ergäbe das den Effekt.

    Wenn Du den Fehler gefunden hast wirst Du aber das Problem haben, das dann Dein Transistor nicht sauber durchsteuert, für Deine Last ist der Basisstron viel zu klein. Da wirst Du noch einen kleinen Transistor dazwischen setzen müssen.

    greetz Rajko

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von SprinterSB
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    Versuch mal nen Widerstand von 20kΩ zwischen Basis und Emitter.

    Bist du sicher, daß der Port des µC auf OUT steht? Ansonsten schaltet er nur zwischen PullUp und hochohmig.

    Hast du ne Freilaufdiode am Magneten? Falls nicht, ist der Transistor womöglich durchgeschossen.
    Disclaimer: none. Sue me.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hallo,

    bei der Schaltung ist der Basisstrom für den Transistor viel zu niedrig. Bei 16 Volt und 11 Ohm Innenwiderstand fliesst durch den Magnet ein Strom von ca. 1,45 A fliessen. Bei einer Stromverstärkung von 14x durch den Transistor ergibt sich ein notwendiger Basisstrom von ca. 100 mA. Durch den Basiswiderstand von 1,1 kOhm kann jedoch bei 5 Volt Betriebsspannung - 0,7 Volt Ube nur ein Strom von ca. 4 mA fliessen. Wenn du wirklich diesen Transistor verwenden willst, dann brauchst du noch einen zweiten, kleineren Transistor zum Erzeugen des notwendigen Basisstroms. Besser wäre jedoch ein logic level Mosfet wie der IRLZ34N.

    Gruss
    Jakob

  5. #5
    Benutzer Stammmitglied
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    Hallo Zusammen,

    danke für die treffenden Antworten.

    Ich hatte die Pins falsch belegt. Basis und Collector waren vertauscht.

    Mit einer LED funktioniert es jetzt, mit dem Hubmagneten noch nicht. Ich denke, ich werde mir einen Mosfet besorgen, versuche aber vorher noch mit dem bisherigen weiterzuarbeiten und einen Vorverstärker aufzubauen.

    Grüße,
    Jörg

  6. #6
    Benutzer Stammmitglied
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    Ich betreibe den Magneten jetzt mit einem IRLZ34N Mosfet. Funktioniert hervorragend und der Mosfet bleibt fast kühl.

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