Transistorschaltung

Diskutiere Transistorschaltung im Hausaufgaben Forum im Bereich DIVERSES; Hallo zusammen, ich habe ein scheinbar relativ simples Problem mit einer Transistorschaltung. Bin mir aber noch zu unsicher mit meiner...

  1. #1 Magicrookie, 13.05.2012
    Magicrookie

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    Hallo zusammen,

    ich habe ein scheinbar relativ simples Problem mit einer Transistorschaltung.
    Bin mir aber noch zu unsicher mit meiner eventuell richtigen Lösung.

    Zuerst einmal die Aufgabe:

    Eine Leuchte soll von einem Microcontroller angesteuert werden.
    Der Microcontroller hat ein Ausgangssignal von 2V und 150mA. Die Leuchte aber benötigt eine Spannung von 227-230V und 1A Strom.

    Gegeben ist uns eine Spannungsquelle von 230V und ein NPN Transistor.

    a) Welche Schaltung könne ich dafür nehmen und warum?
    Mein Gedanke dazu ist: Ich würde eine Emitterschaltung nehmen, da meine Berechnungen sonst keinen Sinn ergeben.

    Da diese Antwort aber etwas unschön klingt und wohl nicht fachlich korrekt ist, wäre eine Hilfe bei einer Besseren Antwort sehr nett.

    b) Zeichne und berechne die Schaltung
    Da ich gerade nicht befähigt bin meine Schaltung an dieser Stelle einzufügen, versuche ich mal sie zu um schreiben.

    -Oben habe ich eine Anschlussklemme mit 230V
    -zwischen dieser Klemme und dem Kollektor habe ich
    besagt Leuchte eingefügt.
    - vor der Basis habe ich eine Klemme mit 2V und einem Widerstand, welcher dazu dient die Spannung um 1.3V zu verringern ( geg. UBE=0.7V)
    - der Emitter liegt blank auf Masse.

    Laut meiner Denkweise hätte die Leuchte somit oben ihre 229,7V (geg UCE 0.3V)
    Aber bekommt sie so auch den nötigen Strom?
    Kann die Quelle diesen Strom einfach abgeben?
     
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  3. edi

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    Hallo,

    willkommen im Forum.

    Ich denke so wird das nichts.

    Der Transistor kann die 230V Wechselspannung nicht direkt schalten. Am einfachsten wird es wohl sein ein
    Relais dazwischen zu schalten.
    Die Details werden dir sicher die Elektroniker hier im Forum erklären können....., meine rudimentären Kenntnisse reichen da für die Auslegung leider nicht aus...
     
  4. #3 Magicrookie, 13.05.2012
    Magicrookie

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    Danke schonmal :)
    Allerdings ist in meiner Aufgabe explizit nach einem Transistor gefragt (bzw. einer Transisorschaltung) und keine Rede von Wechselspannung, auch wenn das auf Grund der Benutzung einer Leuchte einleuchten würde.
    Benutzt wird Gleichspannung, zmd kann ich das aus dem Thema des Buchabschnittes "Transistoren und ihre Verwendung unter Gleichspannung" ableiten.
    Bitte stört euch auch nicht an den eventuell etwas krassen werten. Die Aufgabe war fiktional gestellt.
     
  5. patois

    patois

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    .
    Über dem Basisvorwiderstand sollen also 2V - 0,7V = 1,3 Volt abfallen.

    Um den Transistor als Schalter zu betreiben, muss man ihn "übersteuern".

    Da kein Hinweis vorliegt, welchen B-Wert der Transistor hat, wird auf den Wert zurückgegriffen,
    der als Ausgangsstrom für den µC genannt wurde: 150mA.

    Um die Sache nicht zu sehr zu verkomplizieren, wird der Kaltstrom-Effekt der Leuchte vernachlässigt.

    Zur Bestimmung des Basisvorwiderstandes stehen somit zwei Werte zur Verfügung:

    1) Spannungsabfall über dem Widerstand: 1,3 Volt

    2) Strom durch diesen Widerstand maximal: 0,15 Ampère

    Nach dem Ohmschen Gesetz wird R = U / I = 1,3 / 0,15 = 8,67 OHM

    Die Leistung des Widerstandes wird: P = U * I = 1,3 * 0,15 = 0,195 WATT

    Der mindestens erforderliche B-Wert des Transistors ist:

    B = Ic / Ib = 1 / 0,15 = 6,67 (eine dimensionslose Zahl)

    Der Knackpunkt wird sein einen Transistor zu finden, der eine Spannung von Ucb = 230 Volt aushält,
    wenn der Transistor sich im Sperrzustand befindet.
    Einen B-Wert von ~ 10 bei einem Ic von 1 Ampère sollte allerweil zu finden sein.

    P.
     
  6. patois

    patois

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    *** Simulation der Schaltung ***

    .
    Spaßeshalber wurde die besprochene Schaltung mit YENKA simuliert:


    [​IMG]


    Der Basisstrom wurde mit Hilfe eines Trimmpotis auf 150 mA eingestellt.
    Der eingestellte OHM-Wert am Trimmpoti weicht vom berechneten Wert ab.

    FAZIT: die Überlegungen des Fragestellers konnten grob gesehen verifiziert werden.

    P.
     
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