Frage zu Transistorbestellung

[Basteltisch]

Hallo zusammen,
ich habe eine Kleine Frage zur Leistungsangabe von Transistoren:

Ich habe selbst einen Aufbau in welchem ein MC unter 5V per Pin High Schaltung einen Transistor schaltet welcher 12V und 0,5A durchlässt.

Nun wollte ich mir einen entsprechenden Transistor bestellen, doch die Leistungsangaben finde ich etwas verwirrend:
(Reichelt)
Transistor NPN TO-126 22V 4A 36W

22 * 4 sind nicht 36!

Also sind die 22V die Spannung ab welcher der Transistor schaltet, oder die maximale schaltbare Leistung?

Benötigt er 4A an der B Leitung oder ist das ebenfalls die Leitfähigkeit?

Ich bitte um Aufklärung.

Es grüßt,
Basteltisch

[Bluebunny]

Das sind die Maximalwerte die du mit diesem Transistor schalten kannst. Also bis 22V Spannung und bis 4A Strom, beides zusammen darf aber nicht 36W Leistung übersteigen.

22V * 1,63A = 36W
9V * 4A = 36W
12V * 3A = 36W

[nflatjor555]

Was noch dazu kommt: die 36W sind meist bei guter Kuehlung (groesser Kuehlkoerper). Wenn die Kuehlung nicht optimal ist geht der auch bei geringeren Verlustleistungen kaputt.

Aber keine Sorge, der Transistor voll durchschaltet hat der vielleicht 1V bei 0.5A (-> 0.5W), wenn der Transistor sperrt fliesst keinen Strom --> 0W.

[Elu]

Hallo, ich bin zwar nicht der Fragesteller, möchte mich aber auch für diese Erläuterung bedanken. Das hatte mich schon immer mal interessiert.
Elu

[nikolaus10]

Letztendlich sind die Daten in den Katalogen nicht relevant.

Es entscheidet das was in den Datenblaetter steht.
Und selbst die gelten nicht immer.
Weis nicht was fuer einen merkwuerdien Transitor du dir da raus gesucht hast, aber 22 Volt kommen mir komisch vor.
Die 36 Watt haellt er auch nur dann aus wenn das Gehaeuse genau 25 Grad Celsius hat, also nie.

[Basteltisch]

Hallo,
danke für die Antworten.
Also kann ich auch einfach Transistoren für 100W und 50A kaufen und muss mir nie wieder sorgen machen dass ich einen zu kleinen erwischt habe wenn ich 0,5A schalten möchte?

[dremler]

ja kannst du:)

nur sind die meistens auch teurer....

[Besserwessi]

Die Großen Transistoren sind bei halt auch mechanisch größer und oft beim Verstärkungsfaktor, der Geschwindigkeit und fast immer bei der Kollekot-Basis Kapazität schlechter.

So schlecht ist die Ideee mit dem größeren Transistor auch nicht, wenn man z.B. was "unkaputbares" für Schülerexperimente sucht. Auch da sollte aber ein 2N20355 reichen (15 A, ca. 115W).

[nikolaus10]

Der 2N3055 ist eigentlich kein Transitor --- eher ein Relais :-)


(StromVerstaerkungsfaktor = 6 )

[Basteltisch]

Hallo,
so habe mir nun folgenden Transistor gekauft:
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=5000;GROUP=A14;GROUPID=2887;ARTICLE= 21469;START=0;SORT=artnr;OFFSET=16;SID=29EgvHjKwQA R0AACIoquwf6e28ce8979e4baaffe174ec04ed33b1

60 V und 5A, liegt voll in meinen 12V und 0,5A Grenzen :)

Aber nun hab ich das Problem das diese nur sehr sehr wenig Leistung durchlassen. Im Gegensatz zu meinen bisherigen Transistoren die bis 0,3A funktionieren (aber auch mal 0,4 durchlassen), erhällt das Gerät am Collector gerade mal 4 von 7 V und 0,3 von benötigten 0,5A, bei gleichem Aufbau wie beim kleinen Transistor (547A). Woran kann das liegen?

Es grüßt,
Basteltisch

[nikolaus10]

Woran kann das liegen ? mhhh.
Vielleicht an deinem wissenstand ? :-)

Den Transistor den du dir ausgesucht hast ist ein Darlington, also zwei Transistoren in einem Gehaeuse.
Das bedeutet er hat eine hohe Stromverstaerkung braucht aber die doppelte Eingangsspannung zum durchschalten.
Und da kommt deine Schaltung ins Spiel ... ja welche eigentlich? Wie sieht die ueberhaupt aus?

Von den Werten her koennte dein Transitor das locker erledigen.

[Basteltisch]

Oha sowas gibts auch?
Na dann werd ich mal versuchen die Basis des grossen an den Collektor des kleinen hängen und den Kleinen schalten.

[Besserwessi]

Noch einen Transistor dazu zu schalten ist nicht nötig. Der TIP120 ist schon eine Darlingtontransistor, also schon eine klein Schaltung mit 2 Transistoren und hier auch 2 Widerständen dazu. Deshalb braucht man zum Durchschalten aber auch 1,2-1,4 V an der Basis und nicht nur 0,6-0,7 V wie sonst.

Wie sieht denn die Schaltung aus ?

[Basteltisch]

Hallo,
die Basis schaltet ein Atmega8 mit einem 4,2Ohm Vorwiderstand.

Wie kann ich den denn dazu bewegen mehr Spannung als High Pegel rauszulassen?

Es grüßt,
Basteltisch

[Besserwessi]

Das sollte eigentlich reichen, wenn der µC mit mehr als 2-3 V läuft. Ober wurde vergessen den Pin als Ausgang zu Schalten, dann ist nämlich nur der Pullup von etwa 50 K aktiv, und das könnte zu wenig sein.

[Basteltisch]

Hallo,
also de läuft mit 7V und der Pin ist aufjedenfall als Ausgang definiert.

Habe das mal mit einer LED getestet, wenn ich das so anschliesse:
VCC > LED > C >E > GND dann ist die LED dauerhaft an, bis auf wenn der Pin auf 1 gesetzt wird, dann ist sie nur sehr schwach.

Ist der Transistor kaputt?

[Besserwessi]

Einen Defekt kann man nicht unbedingt ausschließen, ist aber unwahrscheinlich. So ein großen Transistor geht nicht so leicht kaput, und wenn dann meistens so, dass er nicht mehr sperrt.

Der Test mit der LED spricht mehr für eine falsche zuordnung der Pins.
Ist denn sicher das die Pins richtig zugeordnet sind: Beim TIP120 ist in Mitte der Kollektor (so wie fast immer bei TO220 und ähnlichen), die Basis ist links.

[Jaecko]

also de läuft mit 7V und der Pin ist aufjedenfall als Ausgang definiert.


Les ich das richtig, dass der ATMega 7V kriegt?
Wären etwa 1,5V zu viel.

[oberallgeier]

Ich bezweifle auch, dass die Ausgangsdefinition stimmt - das Restglimmen

... dann ist sie nur sehr schwach ... macht mich ziemlich misstrauisch. Aber ohne Code (und ohne Schaltplan) ist guter Rat ein Abenteuer . . . . (oder . . . nur . . . teuer?)

[Basteltisch]

ja kriegt er, schadet ihm scheinbar nicht. das ist auch nur der testaufbau zum testen von transistoren, alle fest verbauten kriegen 5V. Und es funktioniert ja mit den kleineren Transistoren, also kanns nicht daran liegen das der UC 7V bekommt.

[Jaecko]

Kann schon an den 7V liegen. Die 5,5V max. stehen nicht umsonst im Datenblatt. Allgemein ist es so, dass ne Schaltung einfach unvorhergesehen reagiert, wenn irgendwelche Bereiche überschritten werden. Darum gibts die ja.
Also einfach mal auf 5V runtergehen und testen.

Nachtrag: Es kommt halt natürlich auch auf die Zeit an, wie lange die Werte ausserhalb sind. Mit 7V wird er jedenfalls die geplante Lebensdauer sicher nicht erreichen.
12V verkraften die Dinger in Einzelfällen mal bis zu 20 sec. Danach werden die zu Silizium-zu-Rauch-Konvertern... leider schon mal unfreiwillig probiert... (Was müssen ISP und I2C-Stecker auch gleich aussehen...)

[Basteltisch]

Also schaltet der UC genau dann wenn der neue Transistor drann ist weniger wenn der Pin auf 1 gesetzt wird als wenn der alte Transistor drann ist? Dafür hab ich doch garkeine Sensoren eingebaut.

Mit dem alten klappts ja jedesmal, nur leider nicht allzuoft (sind eben nur bis 0,3 und nicht darüber).

Auch wenn ich mich nicht so gut auskenne, aber die kleine Schlussfolgerung kann nicht verkehrt sein :)

Oh sehe grad der zum testen ist ein ATTiny. aber da sind auch nicht viel mehr eingetragen. Aus meiner Sicht schaltet er jedesmal zuverlässig einen Pin auf High wenn ich einen Taster betätige, unabhängig davon was dahinter steckt. Der lief heute z.b. 4 Stunden auf 7V.

Was kann man bei Transistoren denn sonst falsch machen?

Es grüßt,
Basteltisch

[Bluebunny]

Sind die 4,2 Ohm als Vorwiderstand nicht ein wenig niedrig?

Ich hätte jetzt so nach Augenmaß 1 kOhm als Basiswiderstand genommen.

[Richard]

Hallo,
danke für die Antworten.
Also kann ich auch einfach Transistoren für 100W und 50A kaufen und muss mir nie wieder sorgen machen dass ich einen zu kleinen erwischt habe wenn ich 0,5A schalten möchte?

Fast. :-)

Ich sage3 nur Datenblatt und Datenblatt lesen Üben.

Diese 22 V sind wirklich etwas seltsam, bedeuten aber letztendlich
nur das der Transistor auf der C-E strecke nicht mehr verträgt ohne
Abzugfackeln. (das sollte aber heute bedeutend höher ausfallen).
Die W Angebe ist auch mit Vorsicht zu vetrstehen und darf mit ruhigem
Gewissen halbiert werden. Kann man aber auch im Datenblatt ablesen.
Da kommt es darauf an wie schnell der Transistor durchschaltet, der
muß möglist schnell durch den mit Ptod bezeichneten Bereich schalten.

Suche einmal nach 4 Quadranten Kennlinie, ist etwas verwirrend
aber wenn einmal Begriffen eigentlich einfach.

Gruß Richard

[Basteltisch]

Sind die 4,2 Ohm als Vorwiderstand nicht ein wenig niedrig?

Ich hätte jetzt so nach Augenmaß 1 kOhm als Basiswiderstand genommen.

Ändert denn der Vorwiderstand etwas am Durchschaltverhalten des Transistors?

[Bluebunny]

Schau da mal rein.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand

[Besserwessi]

4,2 Ohm sind wriklich zu wenig. Da gibt es auch irgendwo eine grenze für zu viel Basisstrom oder zu viel Strom von µC Pin. Beides könnte in der gleichen Größenordnung sein (ca. 20-50 mA).

Den µC mit 7 V zu beteiben ist nicht gut, lieber eine LED in Reihe, dann sieht man gleich wie viel Strom gebraucht wird. Weniger al 5 V sind dagengen kein großes Porblem.

[Basteltisch]

In welche Reihe soll die LED? Wie gesagt es funktioniert Problemlos mit 7V.

Das mit dem Basiswiderstand guck ich mir mal an, danke.

[nikolaus10]

Das mit problemlos kann nicht sein sonst wuerdest du hier nicht schreiben.

Das mit den 7 Volt lass mal sein. Hoer auf die Leute hier.

Wenn du so etwas machst gibt es Nebeneffekte, und wir suchen uns den Wolf.
Veroeffentlich erstmal deine Schaltung und dann gibt es wider Tipps.

[Basteltisch]

Hallo,
das "es funktioniert" bezog sich auf den 547 Transistor, welcher wie gewünscht durchschaltet, auch bei 7V auf dem UC (und zwar jedesmal), nur sobald der TIP120 drann ist will dieser nicht so wie der 547. Aber ich probiere gleich mal mit verschiedenen Vorwiderständen rum.

Also die Schaltung sieht so aus:





VCC
+
|-|-----|--------|-------------------|------------------
| | | | |
| | | atmega8 | .-.
| | | ___ __ | | |
| | |-|___|--o| |o- | | |
| | -o| |o- | '-'
| | -o| |o------| Verbraucher
| | -o|__|o- |
| | -o| |o------| |
| .-. R1 -o| |o- | |
| | | -o| |o- | |
| | | -o|__|o- -----------| |
| '-' | | |
| | | | |
| | | .-. |
--- - LED | | | |
--- ^ -> | | | |---|
| | | '-' |/
Kondensator | | | -|
| | | |<
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
||-----|----------------------------|-----------|-------
===
GND
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

[Basteltisch]

So also hab nicht auf die korrekte Pin belegung bei VCC und GND des AVR geachtet, aber ich denke es ist ersichtlich wie es funktioniert.

[Basteltisch]

So also ich habe mir die Rechnung für den Basiswiderstand mal angesehen.
Rb = (Ue - 1,4V)/(Ic/Hfe) = 7V - 1,4V / (0,40A / 0,3A) = 4,17Ohm. Müsste ich doch also mit meinen 4,2Ohm etwa richtig liegen oder nicht?

Zumindest hab ich für Hfe (Stromverstärkung) die 0,3A gefunden.

Es grüßt,
Basteltisch

[nikolaus10]

Vielleicht hast du dich im Datenblatt verlesen, die Stromverstaerkung muesste groesser 1000 sein. Im Datenblatt wird meistens angegeben wie gross die Stromverstaerkung bei einem bestimmten Collektorstrom ist.
Auf jeden fall reicht ein Basistrom von 500 uA zum durchschhalten des Transitors aus.

Und damit berechne den Basiswiderstand nochmal neu :-)

( Der hier so beliebte 2N3055 hat bei einem Collectorstrom von 10 Ampere eine Stromverstaerkung von 6 !!! :-)

[Basteltisch]

Hallo,
ach dann ist das die Spalte daneben.

Damit ändert sich die Rechnung wie folgt:
Rb = (Ue - 1,4V)/(Ic/Hfe) = 7V - 1,4V / (0,40A / 1000) = 14kOhm

Na dann werd ich mal ein bisschen rumprobieren und poste gleich das Ergebniss.

Es grüßt,
Basteltisch

[Basteltisch]

So also mit dem vorwiderstand hat es nicht funktioniert, aber ich habe jetzt mal das ganze an meine Schaltung angeschlossen in der es keinen Vorwiderstand gibt, der UC mit 5V läuft und 12V auf den C Pin geschaltet werden, und da klappt es wunderbar. werde trotzdem mal versuchen die 14k in dieser neuen Schaltung dazwischen zu mogeln.

edit: ok das funktioniert auch. Waren die 7 V wohl doch nicht genug. Mit den 14k an der Basis ist das ganze langlebiger oder? Dann werd ich die einfach mal einplanen. Nu ist es aber mal Zeit eine Platine zu erstellen, hier sind grade sage und schreibe 6 Krokodilklemmen im Einsatz :)

Dann sag ich schonmal vorab Danke an alle die zu dieser Erfolgreichen Lösung beigetragen haben.

Es grüßt,
Basteltisch