Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Darlington schaltung pwm


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von Jörg B. (jb01)


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Guten Tag,

ich habe eine schaltung, die leider nicht funktioniert und verstehe 
einfach nicht warum.
Hier mal der schaltplan.
Über pwm soll ein led-streifen gedimmt werden. ich habe dort 2 
transistoren verschaltet, damit ich höhere ströme dimmen kann.

hab ich irgendeinen fehler in der schaltung?
sie schaltet immer voll durch.

pwm von 0-5v funktionieren(arduino).

: Verschoben durch Moderator
von Jens G. (jensig)


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Jörg B. schrieb:
> pwm von 0-5v funktionieren(arduino).

Und welche Frequenz? Wenn zu hoch, können die Transistoren mit ihren 
PullDown-Rs nicht mehr schnell genug schalten.
Und welche Lastströme sollen denn geschaltet werden?
Heutzutage nimmmt man aber eher LowLevel-Mosfets, die man direkt an den 
µC anschließen kann.

von Falk B. (falk)


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Jörg B. schrieb:
> ich habe eine schaltung, die leider nicht funktioniert und verstehe
> einfach nicht warum.
> Hier mal der schaltplan.
> Über pwm soll ein led-streifen gedimmt werden. ich habe dort 2
> transistoren verschaltet, damit ich höhere ströme dimmen kann.
>
> hab ich irgendeinen fehler in der schaltung?
> sie schaltet immer voll durch.

Dann ist wohl was falsch angeschlossen. Das kann man mit einem 
Multimeter prüfen.

> pwm von 0-5v funktionieren(arduino).

Gut. Dann mach keine PWM, sondern Takte im 5s Takt LOW/HIGH. Da kann man 
auch mit einem Multimeter schnell genug messen.

Allerdiungs geht es auch einfacher. Nimm einen IRLZ34N, den kann man 
direkt mit 5V treiben und gut. Kein zusätzlicher Transistor nötig und 
bis 5A geht der auch ohne Kühlkörper.

von S. L. (sldt)


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1
BD235 (von vorn): E-C-B,
2
BC337 (von unten): B
3
                  E C, richtig?

von Frank K. (kibabalu)


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Die Schaltung sollte so eigentlich funktionieren: Ein Emitterfolger 
treibt den eigentlichen Schalter

Was ist denn ein "PWM-Streifen"? LED in Reihe oder Parallel? Was fliesst 
denn da für ein Strom, wenn man die einfach so ohne Vorwiderstand an 12V 
hängt?

: Bearbeitet durch User
von Jörg B. (jb01)


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Erstmal vielen Dank für eure Rückmeldungen. Ich werde morgen nochmal 
nach der Pinbelegung gucken obwohl ich schon gefühlt 10 Mal ins 
Datenblatt geschaut habe. Immerhin weiß ich daß die Schaltung 
funktionieren sollte. Der LED Streifen  hat immer glaub 4 Led in Reihe 
mit eingelöteten Widerständen. Dort fließt ein Strom von ca 350ma. Ich 
möchte diesen Streifen allerdings erweitern sonst hätte ein Transistor 
ja gereicht 😃.
Mit einer längeren Taktung zum Messen ist auch eine gute Idee das 
Versuche ich dann wenn ich die Pinbelegung kontrolliert habe.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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S. L. schrieb:
> BC337 (von unten)
> richtig?
Besser ist es, die Anschlussreihenfolge ohne verbogenen mittleren 
Anschluss von unten zu betrachten:
1
     
2
           ___ 
3
         /     \
4
        | E B C |
5
        '-------'

Jörg B. schrieb:
> Ich werde morgen nochmal nach der Pinbelegung gucken obwohl ich schon
> gefühlt 10 Mal ins Datenblatt geschaut habe.
Zeig doch mal ein paar brauchbare Fotos von deinem Aufbau.

> Der LED Streifen  hat immer glaub 4 Led in Reihe mit eingelöteten
> Widerständen. Dort fließt ein Strom von ca 350ma. Ich möchte diesen
> Streifen allerdings erweitern
Und wieviel Strom fließt dann statt der bisherigen 350mA?

> sie schaltet immer voll durch.
> pwm von 0-5v funktionieren(arduino).
Wenn du da mit ein paar kHz reintaktest, dann kann es sein, dass der 
voll aufgesteuerte BD235 vom 10k-Widerstand zu langsam "ausgeräumt" 
wird.
Mit den Standardwerten von 490Hz/980Hz sollte das allerdings kein 
Problem sein.

> pwm von 0-5v funktionieren(arduino).
Hast du ein Oszilloskop?

Jörg B. schrieb:
> habe dort 2 transistoren verschaltet
Das ist aber keine Darlington-Schaltung. Bei der Darlington-Schaltung 
sind die Kollektoren beider Transistoren zusammengeschaltet. Das 
resultiert in einer recht hohen Ucesat von ca. 1V.

BTW: diese Aufgabe würde ich wie Falk mit einem Mosfet lösen.

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Jörg B. schrieb:
>sie schaltet immer voll durch.

Auch wenn du Basis vom BC337 mit Masse kurzschließt?

von Rainer W. (rawi)


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Jörg B. schrieb:
> hab ich irgendeinen fehler in der schaltung?

Das ist keine Darlington Schaltung.
https://de.wikipedia.org/wiki/Darlington-Schaltung

Warum ist der Basisvorwiderstand beim ersten Transistor so klein 
gewählt?
Wieviel Strom willst du schalten?
Mit welchem Stromverstärkungsfaktor rechnest du?

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Rainer W. schrieb:
> Mit welchem Stromverstärkungsfaktor rechnest du?
Laut Datenblatt hat der bei IC=1.0A, VCE=2V einen Wert von 25.

Für 1A müssen also 40mA fließen und es fallen immer noch 2V ab. Da ist 
es schon ratsam, etwas mehr reinzugeben.

Da wird einem dann schnell klar: ja, bipolare Transistoren sind so 
schlecht. Deshalb haben sich in diesem Spannungsbereich für solche 
Schaltaufgaben breitflächig Mosfets durchgesetzt.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Rainer W. schrieb:
> Warum ist der Basisvorwiderstand beim ersten Transistor so klein
> gewählt?

Da es sich beim BC337 um einen Emitterfolger handelt und sowieso schon 
kaum Strom in die Basis vom BC337 reinfließt, kann der 480R auch 
komplett entfallen. Der 150R genügt für eine mehr als ausreichende 
Strombegrenzung für die Basis des BD235 (25mA). Er könnte sogar noch auf 
68R verkleinert werden.

Für ein schnelleres Ausräumen der Basis, kann noch ein 1k Widerstand an 
die B-E-Strecke geschaltet werden.

Lothar M. schrieb:
> Deshalb haben sich in diesem Spannungsbereich für solche Schaltaufgaben
> breitflächig Mosfets durchgesetzt.

Der würde bei 4,3V nicht richtig durchschalten. Dann müsste das 
Treiberkonzept komplett geändert werden. Ja, das ist dann tatsächlich 
auch besser.

von Wf88 (wf88)


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Michael M. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Deshalb haben sich in diesem Spannungsbereich für solche Schaltaufgaben
>> breitflächig Mosfets durchgesetzt.
>
> Der würde bei 4,3V nicht richtig durchschalten. Dann müsste das
> Treiberkonzept komplett geändert werden. Ja, das ist dann tatsächlich
> auch besser.

**Der** MOSFET ???

Es gibt genug, die schon bei 2,5V voll durchschalten.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Michael M. schrieb:
> Der würde bei 4,3V nicht richtig durchschalten.
Woher weißt du denn, welcher das ist? Und wieviel der schalten muss?

: Bearbeitet durch Moderator
von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Wf88 schrieb:
> Es gibt genug, die schon bei 2,5V voll durchschalten.

Warum?

Lothar M. schrieb:
> Woher weißt du denn, welcher das ist?

Ist doch egaal.

Bei einer üppigen Versorgungsspannung von 12V bin ich nicht an einem 
Logic-Level-Mosfet gebunden. Da wird die Ansteuerschaltung natürlich so 
konstruiert, dass ein Feld, Wald und Wiesen Mosfet eingesetzt werden 
kann.

von Wf88 (wf88)


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Michael M. schrieb:
> Wf88 schrieb:
>> Es gibt genug, die schon bei 2,5V voll durchschalten.
>
> Warum?

Weil Infineon die so baut?

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Wf88 schrieb:
> Weil Infineon die so baut?

Das tut aber bei geändertem Konzept nicht Not.

Aber ich gebe dir Recht, der Aufwand wird dann größer.

von Wf88 (wf88)


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Was wird daran aufwändiger?

uC-Pin -> (evtl Rg) + Pull-Down ans Gate -> LL-MOSFET.

Im besten Fall 1R + 1 MOSFET.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Michael M. schrieb:
> Das tut aber bei geändertem Konzept nicht Not.
Man muss im Grunde gar kein Konzept ändern oder gar eine zusätzliche 
Ansteuerstufe designen, wenn man gleich einen passenden Mosfet nimmt. Es 
ist ja nicht so, dass es die nicht gibt...

: Bearbeitet durch Moderator
von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Wf88 schrieb:
> Was wird daran aufwändiger?

Nein, das ist ein Missverständnis. Mein Konzept ohne LL-Mosfet wird 
natürlich aufwendiger.

Puhh! Ihr habt gewonnen! Dann nehmt euren LL-Mosfet und schiebt euch den 
Strom vom uC direkt ins Gate vom LL-Mosfet rein, so wie Wf88 es oben in 
Prosa beschrieben hat:

Wf88 schrieb:
> uC-Pin -> (evtl Rg) + Pull-Down ans Gate -> LL-MOSFET.

Ich gebe unumwunden zu, dass das das Einfachste ist. Ende der Durchsage!

von Mi N. (msx)


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Falk B. schrieb:
> Allerdiungs geht es auch einfacher. Nimm einen IRLZ34N, den kann man
> direkt mit 5V treiben und gut. Kein zusätzlicher Transistor nötig und
> bis 5A geht der auch ohne Kühlkörper.

Dazu hatte ich kürzlich ein zwei Bilder mit Ansteuerung durch einen 
ATmega328 gemacht, was selbst bei hohen PWM-Frequenzen kein Problem ist:
Beitrag "Re: DC Motor piepst/jault bei PWM-Ansteuerung mit Atmega 168p"

Dein µC - wenn abweichend von einem AVR - dürfte ähnlich starke Ausgänge 
haben, sodaß Du den BC337 auch weglassen kannst und den BD235 über 150 
Ohm direkt vom Controller ansteuerst. Das Abschalten dürfte dabei 
deutlich schneller gehen.

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