LED: Transistor schaltet nicht richtig

L I V E Stammtisch ab 20:30 Uhr im Chat
  • Hallo,

    ich bin gerade dabei, eine Erweiterungsplatine für meinen Raspberry PI zu entwerfen.
    Die erste Version führte dazu, dass er mir abgeraucht ist. Aber das ist eine andere Frage.

    Eine Aufgabe soll sein, dass verschiedene LEDs leuchten. Hört sich erstmal einfach an. Allerdings befinden sich die LEDs in verschiedenen Vandalismustastern mit integriertem Vorwiderstand.

    Die LEDs werden mit 5V versorgt. Das Ganze soll über einen Transistor (NPN; BC847) geschaltet werden. Bei der Berechnung des Basiswiderstands bin ich bei der grünen LED nach Abrundung auf 560 kOhm und bei der roten auf 15 kOhm gekommen.
    Die grüne LED zieht 0,8 mA und die grüne 3 mA. Ich bin von einem hfesat von 20 ausgegangen.

    Zum Problem:
    Der Transistor schaltet zwar durch bei einem Signal, allerdings glimmen die LEDs, wenn kein Signal an der Basis des Transistors anliegt. Es reicht schon, wenn ich mit einem Finger die Basis berühre.
    Ich habe schon empirisch versucht, den richtigen Basiswiderstand zu ermitteln. Selbst bei 2 MOhm glimmen die LEDs noch.

    Habe ich einen kompletten Denkfehler oder was habe ich falsch gemacht?


  • Hallo,
    ich glaube, dass die Taster für Wechselspannung ausgelegt sind,
    weil die LED's antiparallel geschaltet sind.
    Mit Deiner Schaltung würde "Grün 1" und "Rot 1" nicht leuchten.
    Wenn die LED's glimmen, was ich bei "Grün 1" und "Rot 1" nicht glauben kann, wäre es interessant, wie lange sie das tun.
    Es kann sein, dass als Vorwiderstand ein Kondensator eingesetzt wurde, der sich erst auflädt.

    Viele Grüße

    Einmal editiert, zuletzt von torsten_001 (8. März 2015 um 17:44)

  • Hallo.

    Eine Aufgabe soll sein, dass verschiedene LEDs leuchten. Hört sich erstmal einfach an. Allerdings befinden sich die LEDs in verschiedenen Vandalismustastern mit integriertem Vorwiderstand.


    Zum Problem:
    Der Transistor schaltet zwar durch bei einem Signal, allerdings glimmen die LEDs, wenn kein Signal an der Basis des Transistors anliegt. Es reicht schon, wenn ich mit einem Finger die Basis berühre.
    Ich habe schon empirisch versucht, den richtigen Basiswiderstand zu ermitteln. Selbst bei 2 MOhm glimmen die LEDs noch.


    ...Vandalismustastern ???? wie bitte ?
    ...Leds sind antiparallel geschaltet ?

    zu deinem Problem:
    Du betreibst den Transistor bei inaktivem Ausgang mit "offener" Basis, das ist dein Fehler

    Les dir das mal durch.

    Besonders der Punkt "offene Basis"

    gruß root

    Einmal editiert, zuletzt von root (8. März 2015 um 17:13)

  • Hi,


    ...
    ... mit integriertem Vorwiderstand.
    ...


    da fängt das Problem imho schon an.
    Wie mein Vorredner schon schrieb, kann es sein, dass die Taster für Wechselstrom ausgelegt sind. Vermutlich aber dann eher 12V/24V. Ohne den Wert des Widerstands kommst Du da vermutlich nicht weiter.


    ...
    ... Bei der Berechnung des Basiswiderstands bin ich bei der grünen LED nach Abrundung auf 560 kOhm und bei der roten auf 15 kOhm gekommen.
    ...


    das erscheint mir viel zu hoch. Ich denke, die Werte sollten so knapp um 1kOhm liegen.


    ...
    Die grüne LED zieht 0,8 mA und die grüne 3 mA.
    ...


    Das wiederum glaube ich nicht ;) ...
    Nimmst Du Dir mal -> diesen <- Vorwiderstands-Rechner als Beispiel, dann liegen die Ströme normalerweise wesentlich höher.

    //EDIT: da war der root mal wieder schneller ;) ...

    cu,
    -ds-

  • Hallo.


    Wieso fragst Du nochmal nach, ob die LED's antiparallel geschaltet sind?


    ähm.. wozu bei dieser Schaltung?

    Ich kenn ja Löschdioden an ner Spule ... aber ne "Lösche-led" an ner Led ? ... man lernt ja nie aus ... :D

    Antiparallel geschaltete Led's werden komplett anders angesteuert.

    gruß root

    Einmal editiert, zuletzt von root (8. März 2015 um 17:53)

  • Hallo,

    @root "ähm.. wozu bei dieser Schaltung?"

    "Ich kenn ja Löschdioden an ner Spule ... aber ne "Lösche-led" an ner Led ? ... man lernt ja nie aus ... :D"

    wozu bei dieser Schaltung? Das weiß ich doch nicht. Es war bloß eine Feststellung.
    Von einer Löschdiode (Freilaufdiode) hab ich auch nichts gesagt.

    LED's werden bei Wechselspannung antiparallel geschaltet, weil bei einer LED in Sperrrichtung der Widerstand nicht wirkt.

    Viele Grüße

    Einmal editiert, zuletzt von torsten_001 (8. März 2015 um 18:25)

  • Hallo.


    ... weil bei einer LED in Sperrrichtung der Widerstand nicht wirkt.

    .... na aber hallo... ich würde sagen "gottseidank" wirkt er, und ist sogar noch so groß , dass er komplett sperrt. ;)

    gruß root

  • Wenn der Taster werksseitig mit LED bestückt ist, hat der garantiert auch passende Vorwiderstände drin (24V?) Und bei antiparallel geschalteten LED´s ist der mit Sicherheit für Wechselspannung.

    Geht nicht, gibts nicht. Reine Preisfrage....

  • Ich weiß leider nicht, ob die integrierten LEDs wirklich antiparallel geschaltet sind. Laut Beschreibung sind sie für 12 V ausgelegt. Die Datenblätter, die ich finden konnte, waren mehr als dürftig. Ich kann auch keinen Taster opfern, um da mal reinzuschauen.

    Die grüne LED zieht bei 5V tatsächlich nur 0,8mA und die rote 3mA. Also entweder ist mein Multimeter, das Labornetzteil oder mein Kopf kaputt.

    Bei einem Signal an der Basis des Transistors leuchten die LEDs ja, wie sie sollen. Nur wenn kein Signal anliegt, glimmen sie.

  • Hallo,
    @root

    ".... na aber hallo... ich würde sagen "gottseidank" wirkt er, und ist sogar noch so groß , dass er komplett sperrt. ;)"


    er wirkt nicht, denn in Sperrrichtung fließt kein Strom und ohne Strom kein Spannungsabfall.
    Das Sperren übernimmt die LED.

    Viele Grüße

    Einmal editiert, zuletzt von torsten_001 (8. März 2015 um 19:40)

  • Hi,


    ...
    Die grüne LED zieht bei 5V tatsächlich nur 0,8mA und die rote 3mA. Also entweder ist mein Multimeter, das Labornetzteil oder mein Kopf kaputt.
    ...


    dann wird da schon ein entsprechend fetter Vorwiderstand drin sein ...
    Aber ok ... wenn Dir das reicht


    ....
    Bei einem Signal an der Basis des Transistors leuchten die LEDs ja, wie sie sollen. Nur wenn kein Signal anliegt, glimmen sie.


    Meine Vermutung: der Basiswiderstand ist zu hoch. Bei einem HIGH Pegel schaltet der Transistor noch und hat einen definierten Pegel, bei LOW hängt die Basis in der "Luft".
    Ich würde mal einen so um die 1 bis 2kOhm nehmen ... wenn der Basisstrom auf 2 mA begrenzt ist, dann bist Du im grünen Bereich. Den hfe lass ruhig mal aussen vor ... mehr als sie braucht, zieht die LED schon nicht.

    cu,
    -ds-

  • Bei dem Werksseitig eingebauten Widerstand wirst Du auch bei vollen 5 Volt am Schalter nicht über 6 -10 mA kommen. Je nachdem was für LED´s verbaut sind, leuchtet da wenig bis garnichts.....

    Geht nicht, gibts nicht. Reine Preisfrage....

  • Schmeiss doch einfach R2 / R5 raus. Da das DIng für 12 Volt ausgelegt ist passiert nichts.
    Evtl. reichen die 5 Volt um die LED´s zum glimmen zu bekommen.

    MOMENT: Oder sind die wie gezeicnhet IM Schalter?
    Wenn ja klemm einfach mal direkt 5 Volt an die LED Anschlüsse. Dann siehst Du erstmal ob da mit 5 Volt überhaupt was passiert

    Geht nicht, gibts nicht. Reine Preisfrage....

    Einmal editiert, zuletzt von dale (8. März 2015 um 20:29)


  • Schmeiss doch einfach R2 / R5 raus. Da das DIng für 12 Volt ausgelegt ist passiert nichts.
    Evtl. reichen die 5 Volt um die LED´s zum glimmen zu bekommen.

    MOMENT: Oder sind die wie gezeicnhet IM Schalter?
    Wenn ja klemm einfach mal direkt 5 Volt an die LED Anschlüsse. Dann siehst Du erstmal ob da mit 5 Volt überhaupt was passiert

    Ich hatte schon alles durchgetestet. Die Leuchtstärke bei 5V reicht mir.
    Die Widerstände sind im Taster. Ich habe jetzt doch einen auseinandergebaut. Die rote LED hat einen 1kOhm Widerstand.


    Die rote LED funktioniert jetzt mit 1,8 kOhm wunderbar. Dabei braucht der Transistor etwa 2,6 mA. Danke für den Tipp.

    Die grüne LED macht noch Probleme. Der Transistor schaltet soweit auch. Es reicht aber immernoch mein Finger am Basiswiderstand, um die LED zum Glimmen zu bringen.
    Ich habe nochmal nachgemessen. Die grüne LED zieht bei 5V lächerliche 0,8 mA.

  • Bei den "Massenware" LED's haben die roten eine andere Betriebsspannung als die grünen (1,7V bzw. 2.4V)
    Soll heissen, das der Vorwiderstand bei den grünen kleiner sein muss, als bei den roten.

    (Unter Vorbehalt, da ich nicht weiss welche LED's verbaut sind)

    Hab da mal was rausgesucht: LED Grundlagen

    Geht nicht, gibts nicht. Reine Preisfrage....

    Einmal editiert, zuletzt von dale (8. März 2015 um 20:49)

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