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Thema: Transistorsuche Basis 3.3V, zur Steuerung von 14-20V

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Transistorsuche Basis 3.3V, zur Steuerung von 14-20V

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    Hallo beisammen,

    ich habe eine Anwendung, bei der ich mit einem Raspberry Pi (GPIO 3,3V) gerne ein 14-20V Signal schalten würde.
    Bevor ich jetzt anfange, mit einen risßigen Cluster aus verschiedenen Transistoren zusammenzulöten, würde ich gerne wissen, ob hier vielleicht jemand eine Idee hat.

    Collector: 15V Versorgungsspannung => LED-Elemente => Collector
    Base: 3,3V Pi-GPIO
    Emitter: Masse

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo,

    Da fehlt was ganz wichtiges: die Ströme!

    Bipolar-Transistoren sind Stromverstärker, da fliesst also ein Basisistrom, welcher dann einen, um den Verstärkungsfaktor, grösseren Kollektorstrom steuert.
    Die 3.3V wirst du bei Bipolar-Transistoren nicht finden, da beträgt die Basisspannung immer um die 0.7V und der Strom wird mit einem Widerstand eingestellt.

    Bei FETs sieht das anders aus.
    Hier wird der Drain-Strom durch eine Spannung am Gate gesteuert.

    Also, was solls denn sein?

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Der Basisstrom bei nem bipolaren wird natürlich per R(base) geregelt, das ist mir bewusst. 3.3V hab ich nur angegeben, weil das die maximale Spannung des Raspberrys an den GPIOs ist
    Letztendlich ist mir egal, obs ein bipolarer Transistor oder ein FET wird (wobei ich bisher noch nicht mit FETs gearbeitet habe).
    Am liebsten ein günstiges Bauteil, wichtiger ist aber, dass es gut verfügbar ist, ich bin jetzt schon was im Zeitdruck.

    Auf die Schnelle hab ich bei Reichelt z.B. den IRF 3704Z gefunden, ein 20V FET. Allerdings bin ich mir nicht sicher, ob es für meinen Anwendungsfall nicht was geeigneteres gibt
    Gate 1,65-2,55V (hier müsste ich also ncoh nen Spannungsteiler basteln, um den FET nicht mit 3,3V zu bruzzeln)
    Drain-to-Source 20V (heißt das bei FETs Vmax?)

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Welchen strom muss der transistor schalten ?????????????????????????????????????????
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  5. #5
    RN-Premium User Roboter-Spezialist Avatar von witkatz
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    Das "Gate Threshold Voltage" also die Schwellenspannung streut im Bereich 1,65-2,55 V, d.H. mit 3,3V bist du sicher über der Schwellenspannung drüber, der Transistor verträgt bis zu max. U_GS 20V

  6. #6
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    Bei den Transistoren, die ich momentan hier habe, macht mir die Emitter-Base-Spannung einen Strich durch die Rechnung. Hier darf der Spannung bei meinen Transistoren hier (BC547, BC338...) max. 5V betragen. Ich hab grade mal einige Datenblätter verschiedener Bipolartransistoren und Darlingtons überflogen, aber bis auf zwei Ausnahmen (Dralingtons mit UEB 7V bzw. 10V) hab ich da nichts gefunden, was passen könnte...


    Der Strom pro Transistor wird unter 200mA bleiben, Tendenz 100mA, zur Sicherheit sollte er aber lieber 150mA vertragen

    @Witkarz: Das könnte ich doch mit einem Spannungsteiler regeln, oder stellt das ein Problem dar?

  7. #7
    RN-Premium User Roboter-Spezialist Avatar von witkatz
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    du brauchst keinen Spannungsteiler -> direkt mit 3,3V schalten, einen Pulldown Widerstand zur Masse solltest du aber schon vorsehen, falls dein GPIO hochohmig wird-> dann du willst ja auch ausschalten
    Geändert von witkatz (01.04.2014 um 13:21 Uhr)

  8. #8
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    Okay, das machts natürlich einfacher. Hast du zufällig nen Link zur Berechnung des Pulldowns parrat? Ansonsten such ich mir da gleich schnell raus, was ich brauchen könnte...

    Aber mein Hauptproblem ist immer noch die Auswahl des richtigen Transistors. Also könnte ich nun den von mir rausgepickten nutzen. Oder empfiehlst du mir einen anderen, evtl. günstigeren Kandidaten?

  9. #9
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    Hallo,
    Zitat Zitat von Cysign Beitrag anzeigen
    Bei den Transistoren, die ich momentan hier habe, macht mir die Emitter-Base-Spannung einen Strich durch die Rechnung. Hier darf der Spannung bei meinen Transistoren hier (BC547, BC338...) max. 5V betragen. Ich hab grade mal einige Datenblätter verschiedener Bipolartransistoren und Darlingtons überflogen, aber bis auf zwei Ausnahmen (Dralingtons mit UEB 7V bzw. 10V) hab ich da nichts gefunden, was passen könnte...
    Der Strom pro Transistor wird unter 200mA bleiben, Tendenz 100mA, zur Sicherheit sollte er aber lieber 150mA vertragen
    Du hast da einen grundlegenden Denkfehler !

    Ueb = 5V ist die maximale Spannung in Sperrrichtung!
    Manche Hersteller geben Ube an, dann wird der Spannungswert negativ.

    Ube ist viel kleiner und setzt sich zusammen aus der Schleusenspannung ( ca. 0.7V bei Si) und dem Spannungsabfall an Rbe.
    Der zusätzliche Basiswiderstand erzeugt einen Spannungsabfall, sodass auch bei 5V am Widerstand die Basisispannung nicht über etwa 1V ansteigt.
    http://www.elektronik-kompendium.de/...au/1506161.htm

    Je nach Hersteller wird der BC547 auch mit 150mA angegeben.
    der BC338 hat mit 150mA garantiert keine Probleme.


    Auf alle Fälle hatte ich die letzten 40 Jahre nie Probleme einen BC547 auch mit 5V (TTL) anzusteuern

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  10. #10
    RN-Premium User Roboter-Spezialist Avatar von witkatz
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    Solange du kein PWM machst ist der Pull-Down Widerstand für MOSFET nicht kritisch.
    Günstiger ist der Kleinleistungstransistor BC338, aber dann muss dein GPIO einen Basisstrom von 10-20 mA treiben um 200mA zu schalten. Könntest evtl. auch mit BC547+BC338 eine Darlington-Schaltung aufbauen. Oder gleich ein Darlington-Array wie ULN2003A verwenden, ist immer noch günstiger als der MOSFET und hat mehrere Kanäle.
    Geändert von witkatz (01.04.2014 um 14:03 Uhr)

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