Basisvorwiderstand bei Kollektorschaltung

Hallo,
ich habe hier ein Problem bei dieser Schaltung.
Es muss eine Emitterschaltung bleiben, da dies bereits verbaut ist.
Nun habe ich das Problem beim ausrechnen des Basiswiderstands von dem Transistor BC238 (hFE 180-400, ich rechne mit 180).

Meine Rechnung bei Emitterschaltung:

Gesamtstrom = 4 IR-LED's parallel = Igesamt

Igesamt = I1 + I2 + I3 +I4

I1 = 5V / 180Ohm = 0,028A = 28mA

Igesamt = 0,028A * 4 = 0,111A = 111mA

IBasistrom = Igesamt * (4 / hFE) = 0,111A * (4 / 180) = 0,0025A = 2,5mA

Basisvorwiderstand = RBasis = 5V / ("Faktor um aus dem Regelbereich des Transistor's zu gelangen" * IBasistrom)

RBasis = 5V / (4 * 0,0025A) = 506Ohm

Frage:
Muss ich bei der Emitterschaltung einfach nur noch die Durchgangsspannung der LED beachten (eine reicht ja, da alle parallel geschalten sind)?
Also so:

Igesamt = 111mA
IBasistrom = 0,0025A = 2,5mA

Durchgangsspannung der LED = VLED = 2,3V (angenommener Wert)

Erforderliche Basispannung = 0,7V + 2,3V = 3V

Basisvorwiderstand = RBasis = 3V / ("Faktor um aus dem Regelbereich des Transistor's zu gelangen" * IBasistrom)

RBasis = 300Ohm

Kann das stimmen?
Bitte um Hilfe [-o<

Hier der Schaltplan.
Es geht um 4 CNY70 Optokoppler.
Den Transistor kann man doch als Verbraucher weglassen ?
Die Widerstände 10kOhm habe ich auch weggelassen (bei der Rechnung), darf ich das? Ich habe somit nur mit den LED's als Verbraucher gerechnet.

Du möchtest durch jede Diode 20mA fließen lassen?
Das sind zusammen 80mA.
Der Basisstrom der dafür benötigt wird ist ca. 0,5mA.
Wieviel Spannung darf am Basiswiderstand abfallen? 0,5V?, dann nimm 1kOhm.
Bei 0,25V wären es 470Ohm.

Ein PNP Transistor wäre vielleicht besser, die Funktion der Schaltung mit den parallelen Kopplern ist aber nicht direkt nachvollziehbar so sollte ich dazu keinen Rat geben.
Manfred

Zitat:

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Zitat von Manf

Du möchtest durch jede Diode 20mA fließen lassen?
Das sind zusammen 80mA.
Der Basisstrom der dafür benötigt wird ist ca. 0,5mA.
Wieviel Spannung darf am Basiswiderstand abfallen? 0,5V?, dann nimm 1kOhm.
Bei 0,25V wären es 470Ohm.

Ein PNP Transistor wäre vielleicht besser, die Funktion der Schaltung mit den parallelen Kopplern ist aber nicht direkt nachvollziehbar so sollte ich dazu keinen Rat geben.
Manfred

---

Hallo Manf,

danke dir erstmal O:)

Alle 4 LED's benötigen 111mA und die will ich dann alle voll betreiben.
Wie kommst du auf 0,5mA?
Wieviel Spannung am Basiswiderstand abfallen soll?

Also in diesen Fragen bin ich noch vollkommen am Anfang (Anfänger), es wäre schön, wenn du deine Rechnungen und deine Gedankengänge aufschreiben könntest, so kann ich es lernen und begreifen O:)

Warum das Ganze?
Mein Bot "Rabbie Twin" befindet sich gerade im massiven Umbau und ich muss mit den analogen Ports sparsam umgehen.
3 benötige ich für Sharp Sensoren, es bleiben also 5 übrig. 1 Port brauche ich für den mittleren CNY70 Optokoppler (5 sind nebeneinander) und die letzten 4 Ports muss ich aufteilen.
Standard sind die 4 Ports für 4 LDR's geschalten (um später Solarpanel auszurichten, wenn aber der eine CNY70 (der immer geschalten ist) mir ungewöhnliche Spannungen gibt, so schalte ich die anderen 4 CNY70 an und dafür die LDR's aus.

Hier die Schaltung:

Wenn der Strom durch die LEDs zusammen 111mA benötigen und der Strom durch den Transistor fließen soll, dann muß durch die Basis der durch 180 geteilte Strom fließen.
Das ist dann immer noch ungefähr 0,5 mA bis 0,6mA.
Man kann sie über den npn Transistor in Kollektorschaltung einschalten oder über einen pnp Transistor in Emitterschaltung. Die Basiswiderstände wären unterchiedlich.
Beim bisherigen Ansatz mit npn soll ja am Basiswiderstand nicht viel Spannung abfallen. Deshalb die genanneten Spannungen oder weniger.

Beim pnp Transistor an der Stelle fällt am Basiswiderstand ein Spannung von 5V minus eine Diodenschwellspannung ab, also 4,4V. Das wären dann 6,8kOhm bis 8,2kOhm.
Manfred

Ich habe gerade nochmal etwas gefunden.

Nun rechne ich mal den NPN in Emitterschaltung:

Daten zu Transistor BC238:
UBE = 0,62V = 620mV
hFEmin = 120
UCEsat = 0,2V = 200mV
VCC = 5V
Übersteuerungsfaktor = ü = 4

Rechnung:
Basiswiderstand = RBasis = [(VCC - UBE) * 120] / (ü * 0,111A)

RBasis = 1176Ohm
EDIT: Irgendwie habe ich Müll gerechnet, jetzt stimmt der Widerstandswert.

Wie rechne ich nun, wenn ich die Last am Emitter habe (wie im Schaltplan) und nicht wie in dieser Rechnung am Collektor?

EDIT: Ich habe die Threadüberschrift in "Kollektorschaltung" (Emitterfolge)anstatt "Emitterschaltung" umgewandelt.

Vielleicht findest Du hier einige Beispiele für die Anwendung:
http://www.elektronik-kompendium.de/...rer/powsw1.htm

Der BC237 ist in der Tat etwas schwach für den vorgesehenen Strom und müßte für 110mA schon kräftig angesteuert werden.
http://pdf1.alldatasheet.co.kr/datas...ILD/BC238.html

Ich kann auch ein BC548 benutzen:
hFE = 300

Somit:
RBasis = 2939Ohm
Ist das korrekt?

@ Manf
Also ist es besser, wenn man einen Transistor benutzt, wo der Basiswiderstand höher ist (also die Leistungsgrenze höher liegt)?

Und: gibt es eine verständlichen Rechnungsweg wie oben, nur mit Kollektorschaltung (es geht mir nur um den Schalteffekt des Transistor's)?

Der BC548 ist wie der PN100A für 300mA angegeben, der BC237 nur für 100mA.
Der BC548 ist damit weniger an der Grenze und hält seine Daten besser ein. Mal sehen, ob es ein Augangskennlinienfeld für den BC548 gibt mit dem man den Basisstrom genauer bestimmen kann.
Manfred



Also hier ist es in Bild 9:
Für eine Sättigungsspannung von beispielswise Uce=0,8V benötigt man bei Ic=100mA einen Basistrom von 1mA.
http://www.onsemi.com/pub/Collateral/BC546-D.PDF

Zitat:

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Zitat von Manf

Der BC548 ist wie der PN100A für 300mA angegeben, der BC237 nur für 100mA.
Der BC548 ist damit weniger an der Grenze und hält seine Daten besser ein. Mal sehen, ob es ein Augangskennlinienfeld für den BC548 gibt mit dem man den Basisstrom genauer bestimmen kann.
Manfred



Also hier ist es in Bild 9:
Für eine Sättigungsspannung von beispielswise Uce=0,8V benötigt man bei Ic=100mA einen Basistrom von 1mA.
http://www.onsemi.com/pub/Collateral/BC546-D.PDF

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Danke.
Ich habe mal im Datenblatt nachgeschaut und konnte es nachverfolgen (Kennlinie), aber:
wie kommst du auf Uce=0,8V ?

Rechnest du nur mit den Spannung über Collektor - Emitter und liest im Kennlinienfeld die Stromstärke für die Basis ab oder rechnest du auch wie oben den Basiswiderstand aus?

Also wie gesagt bin ich im Bereich Elektronik ein Anfänger und habe erst mich mit Robotik damit beschäftigt.
Ausrechnen des Basiswiderstands habe ich vorher ebenfalls nicht gemacht, es wäre echt schön, wenn du oder Andere mir dies erklären würdet (von mir aus auch per ICQ) O:)

Je größer der Baisstrom, desto kleiner wird bei gegebenem Kolletorstrom die Kollektor-Emitterspannung.
Bei 0,8V ist das Ziel mehr oder weniger erreicht.
Man kann auch einen kleineren Wer fordern und mehr Basisstrom spendieren. (Dann wird man bei über 100mA bald den nächst-größeren Transistor nehmen. )
Ich habe noch einmal nachgesehen, für den BC548 ist es Bild 3 mit 2,5mA, Bild 9 mit 1mA ist für BC546.

Man kann auch den Basisstrom mit 5mA ansetzen, das ist sicher noch vertretbar, und sehen wie weit man damit kommt. Die Ansteuerung muß den Basisstrom dann eben auch liefern können.
Manfred