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Thema: 160Hz Magnetfeldansteuerung mit Transistor

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    160Hz Magnetfeldansteuerung mit Transistor

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    Hallo,
    ich habe folgendes vor:

    Ich möchte über einen Transistor eine Magnetspule ansteuern. (SV 6)
    In der Eagle Schematic-Datei habe ich es mal grün umrahmt.

    Die Spule wird mit 160Hz und 12 Volt betrieben.
    Oben im Rahmen kommen 12 Volt Gleichspannung an und werden über die Kontakte von K2 an den Transistor weitergegeben.
    Über den Kontakt "Treiber_3" unten rechts kommen 160 Hz und eine beliebig hohe Gleichspannung zur Basis des Transistors an, um den Transistor zu schalten. Der verwendete Transistor ist ein BD139/10.
    Der restliche Teil im Rahmen ist eigentlich für dieses Problem uninteressant.
    Das Problem:
    Egal welche Spannung ich über Treiber_3 an die Basis lege, der Transistor gibt nur eine kleine Spannung raus, unter 1 Volt und die 160 Hz. Es wird aber nicht durch die 12 Volt verstärkt.

    Könnt ihr mir helfen? Ich verzweifle langsam an diesem Problem. Was mache ich falsch?
    Gibt es andere schaltungstechnische Möglichkeiten dem Fehler entgegen zuwirken?

  2. #2
    Moderator Roboter Genie
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    Hi!
    Mein Tipp: Wenn die .rar Dateien Bilder sind, dann stell die besser als .jpg oder .png rein! Das gibt erfahrungsgemäß mehr Antworten.

    MfG
    Basti

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Hallo
    Denke auch mal, das man nicht unbedingt alles entraetseln muss.
    Nicht jeder verwendet Eagel und nicht jeder ist bereit deine RAR datei zu entpacken.
    Nur mal so ins blaue geschossen. Die Stromverstaerkung deines Transtors reicht nicht aus.
    Probier das ganze einfach mal mit einem Audioverstaerker aus.
    Fuer deine 12Vss ? brauchst du auch mehr wie eine Versorgungsspannung von 12 Volt.
    MFG

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    so hier mal als Bild

    Warum reicht die Stromverstärkung nicht aus?
    Die Spule hat einen Innenwiderstand von 90 Ohm.
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken magnet_105.jpg  

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Was soll den heißen: "der Transistor gibt nur eine Spannung von 1V raus"?
    Liegen die am Transistor oder an der Spule an?
    Gruß

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Selber googlen wäre praktischer... wenn du möchtest, kann ich es dir berechnen. Sag mir, welche Spannung dein Treiber ausgibt und welchen Innenwiderstand er hat.
    Dann brauche ich noch den hfe aus dem Datenblatt deines Transistors. Daraus berechne ich dir dann deinen Vorwiderstand nach U=RI

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von Hubert.G
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    Hast du dir die Schaltung selbst ausgedacht, das nehme ich mal an. Wenn du die Last im Emitterkreis des Transistors hast, bekommst du genau die Probleme mit der Ansteuerung die du jetzt hast. Schau einmal welche Spannung du an der Basis des Transistors hast, die soll um 0,7V höher sein als am Emitter.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    hfe ist 63/160

    Die Spannung an der Basis um am Emitter sind 0,7V unterschiedlich.
    Wenn ich über einen Mikrocontroller 5V an Treiber_3 anlegen würde, dann sollte der Transistor doch eigentlich schalten und ca. 12V ausgeben.
    Oder sehe ich da was falsch?

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Wenn Du das so formulierst, würde ich sagen ja.
    Ganz einfach: Wenn Dein T nicht schaltet, weil seine Basis keinen Strom bekommt, dann liegen 12V zwischen seinem Collector und seinem Emitter an (Spannungen liegen immer zwischen ZWEI Punkten an!), weil kein Strom durch ihn fließt. Wenn er dann schaltet, dann liegen natürlich weniger als 12V an. Bei einem idealen Schalter beträgt die Spannung dann 0V, weil dessen Widerstand 0Ohm beträgt. Bei Deinem T werden es "etwas" mehr als 0 V sein, je nachdem, was es für einer ist und wieviel er grade verstärkt.
    Deswegen kann man nicht sagen "der T gibt 12V aus". Woraus denn? Und von wo nach wo???
    Ein Transistor wie Du ihn beschaltest verstärkt nicht die Spannung, sondern den Strom! Also musst Du entweder den Strom messen oder auf ihn schließen.
    Leider wissen wir nicht, was hinter dem Emitter hängt davon und vom Widerstand im Collectorkreis (kann ich nicht lesen) hängt ab, wieviel Spannung am Emitter anliegt.. Deshalb sagte auch jemand hier, dass man den T nicht "nach Vcc" sondern "nach GND" schalten sollte, also hinter Deine Stecker und mit Emitter auf Masse.
    GN8

    Edit: An der Basis Emitterstrecke beträgt die Spannung immer 0,7V. Steigt sie darüber hinaus, ist es eine Frage der Zeit, bis Dein T im Eimer ist, weil dann zu viel Strom fließt.

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Ich habe jetzt nicht wirklich damit gerechnet, dass du die Sachen tatsächlich aussuchst. Aber ich versuche es:

    I_CM = Peak collektor current ist 2A, das möchte ich erreichen können mit dem hfe von 63.
    Als Steuerspannung nehme ich U = 12V an.

    An der Basisdiode fallen 0.7V ab, also nur noch U = 12V-0.7V = 11.3V
    U = R * I
    R = U / I
    R = 11.3V / 2A = 5,65[R]
    Jetzt noch die Stromverstärkung mit einbeziehen:
    R = 5,65 * hfe = 355[R]. Zur Sicherheit sollte man den hfe mit Faktor 2-3 multiplizieren. Hier reicht es imho wenn man ungefähr 300Ohm als Vorwiderstand für die Basis verwendet.

    Jetzt noch zur Sicherheit den Strom durch die Basis berechnen, nicht dass er abraucht:
    I_B = U / R
    I_B = 11.3V / 300[R] = 0.0376A = 37,6mA
    Das ist wesentlich kleiner als der I_BM Base Peak current = 1A aus dem Datenblatt.

    Schau noch mal in das Datenblatt, ob deine Angabe von hfe = 63 - 100 wirklich so stimmt. Den Basisstrom kannst du noch weiter erhöhen, da ist noch Luft drin. Es kann gut sein, dass ich mich verrechnet habe und dass es bessere Wege gibt - ich bin müde. Und was du mit den Optokopplern vorhast weiß ich immer noch nicht...

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