Transistor aansturen vanuit uC - hoe bereken je de weerstand?

Het is misschien een simpele vraag maar ik kom er niet uit...

Ik wil met een Atmel ATMEGA8 een BC547 transistor aansturen. Nu dacht ik domweg de base van de transistor aan een poort te knopen maar ik zie in allerlei schema's dat er altijd een weerstand tussen zit.

Ik ben beginnend in de elektronica en ken alleen wat basisregels. Alleen in dit geval weet ik niet hoe (of waarop) ik die basisregels toe moet passen om de waarde van de weerstand te berekenen...

De uitgang van de uC is 5V en kan max 40mA verdragen. Begrijp ik dan goed dat de weerstand in ieder geval 125 Ohm moet zijn om de 40mA nooit te overschrijden?

Nu zijn de waarden van de weerstand in de gevonden schema's altijd vele malen hoger, varierend van bv. 1500 tot 4700 Ohm, waardoor de stroom veel lager uitkomt. Dit is waar bij mij even het licht uit gaat... Blijkbaar moet ik 'iets' uit de datasheet van de BC547 halen om de gewenste stroomsterkte (en daarmee dus de waarde van de weerstand) te bepalen. Ik weet echter niet welke gegevens uit de datasheet ik daarvoor moet gebruiken, en ook niet welke regels dan van toepassing zijn...

Ik hoop dat iemand me kan/wil uitleggen hoe ik hier tegenaan zou moeten kijken. Alvast bedankt!

Groet,
Jeroen.
Modeltreinen automatiseren is géén kinderspel!
wat wil je met de transistor gaan schakelen?

mvg,
noone.
483726095 / Een foto zegt meer dan 1000 woorden.
cj-tronics

Golden Member

Voor een BC547 is de max collectorstroom 100mA en de minimum versterkingsfactor hfe 100. Dan is de benodigde basisstroom 1mA. De basisweerstand is dan 5Vcc-0,7Vbe/1mA =4300ohm of 3k9. Met 3k9 is de basisstroom ietsje groter en wordt de transistor wat meer in verzadiging gestuurt.

[Bericht gewijzigd door cj-tronics op 4 november 2010 23:54:24 (21%)]

Als we de gloeilamp telkens opnieuw moesten uitvinden was er nog steeds geen LED verlichting
Een transistor is een stroomversterker... door een kleine stroom de basis in te sturen, kun je een grotere stroom door de collector laten lopen.

De verhouding tussen de basisstroom en de collectorstroom is de stroomversterkingsfactor.

40mA door de basis van een BC547 sturen lijkt me teveel van het goede... de exacte stroom zal afhangen van de gewenste collectorstroom en de versterkingsfactor.

[Edit] En cj-tronics laat hierboven zien hoe je het dan in de praktijk uitrekent.
@noone
De transistor moet een communicatielijn (Wired-Or) van normaal gesproken 12V / 15mA (max 24V) al dan niet naar GND schakelen.

@allen
Jeemig wat een berg antwoorden in korte tijd! Het begint in ieder geval een klein beetje duidelijker te worden.

Omdat de te schakelen stroom op 15mA ligt moet ik dus minimaal 0.15mA naar de base sturen? En maximaal 1mA omdat 100mA het maximum is van de BC547? Dus alle weerstanden tussen de 4k3 en 28k6 zouden kunnen? (snap ik alleen de keuze voor 3k9 even niet...)

[Bericht gewijzigd door virtollie op 4 november 2010 23:39:24 (61%)]

Modeltreinen automatiseren is géén kinderspel!
hier nog een linkje met info.

mvg,
noone.
483726095 / Een foto zegt meer dan 1000 woorden.
je moet eigenlijk 4 waardes hebben. de aanstuurspanning, de gewenste schakelstroom,

van de transistor de versterkingsfactor (hfe) en de base-emitter spanning (Vbe)

een transistor is eigenlijk een stroomversterker.

hij laat tussen zijn collector en emitter een stroom door die de versterkingsfactor maal hoger ligt als de basisstroom.

als je dus een transistor zou hebben met een hfe van 100 en je wilt 1A schakelen. dan moet er dus 10mA basisstroom lopen.

jammer genoeg is de hfe nooit (voor zover ik weet) constant.


In jou geval moet je even de datasheet opzoeken en kijken voor de dc current gain. Die is afhankelijk van het type (bc547 a,b of c)

samen met de stroom door de belasting kun je nu uitrekenen wat de basisstroom moet zijn.
namelijk Ibelasting/hfe

dat is als het goed is maar enkele mA.

Dan kun je de basisweerstand berekenen. met de wet van ohm.
u/i=R

die spanning, is niet de spanning uit de uC (om het maar meteen even goed aan te leren), maar de spanning over de weerstand. Dat klinkt hetzelfde, en dat is het bijna.
maar die weerstand hangt niet rechtstreeks aan de nul. als dat zo zou zijn geweest zou alle spanning over de weerstand vallen (dus de 5v). Nu zit er nog een transistor tussen. die wil ook wat. In het geval van een bc547 is dat ongeveer 0,7v.
dus over de weerstand valt maximaal 5-0,7=4,3v.

de weerstand die je dan nodig hebt is 4,3v/de berekende basisstroom


hopelijk heb ik het een beetje begrijpelijk opgeschreven
een oneindige hoge spanningspuls kan ik niet maken, maar de helft daarvan moet wel lukken. En als ik er daar 2 van bij elkaar optel ben ik er ook
Het linkje van noone, samen met het verhaal van timberleek, lijken een prima uitleg te geven. Ik ga dat eerst even op mijn gemak goed zitten lezen want ik denk dat ik er dan wel uit kom.

Allen bedankt voor de snelle reacties!
Modeltreinen automatiseren is géén kinderspel!
rew
Als je "wired or" draadje max 15mA levert door de tor, dan kan je uitgaande van een "worst case" hfe van 100 (in de praktijk 200-500) uitrekenen dat je 0.15mA aan de basis wilt hebben.

Met 0.15mA aan de basis en 4.3V over de weerstand kom je op 28k. Je kunt nu 27k nemen als "veel voorkomende waarde", maar iets minder, 22k, 15k, 10k, 4k7, 2k2 of 1k kan ook.
four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/catalog/
zoals cj-tronics al aangaf, dit is een minimum stroom. je gebruikt de transitor in zijn verzadigingsgebied, dat wil zeggen dat er meer basisstroom loopt dan IC/Hfe. De stroom die er wel loopt, beperk je door de belasting. Deze beperk je niet door de basisstroom kleiner te maken dan Icmax / Hfe ....

De Hfe is niet constant, zelf afhankelijk van Ic om het nog leuker te maken...
Ik ben er klaar mee voor
Je kan dus inderdaad het beste de laagste HFE waarde pakken, deze staat in het datasheet HFE (150 ~ 200). Dit is de versterkingsfactor voor de basis stroom waarmee je de stroom kan berekenen die de transistor gaat sturen. (Echter hangt dit af van de belasting die in het secundaire circuit hangt).

Vaak neem ik simpelweg een weerstand van 1K, dan weet je zeker dat de transistor in verzadiging gaat, maar berekening (in voorgaande post) wijst uit dat een weerstand van 3K9 ook voldoende is.

Succes. mvg Rein
Uhm, wat nog niemand heeft vertelt is dat je je stroom door de basis van de transistor wil beperken. Dit om de transistor 1: heel te houden en 2: je geen energie wilt verspillen. Door de stroom door de basis van je transistor te vergroten gaat hij meer en meer in verzadeging. Maar Verzadigt is verzadigt. Verder open kan ie niet. Het is zonde om nu 40mA door die basis te sturen terwijl je het met enkele mA ook kan doen. dat wordt allemaal omgezet in warmte. En teveel warmte in je tor is ook funest voor je tor en betekent bovendien dat je tor minder c-e stroom aankan omdat de basis stroom ook verwarmt. Dit is de reden dat er een weerstand tussen je uC en de tor zit. Maakt het je niet veel uit omdat je niet zoveel stroom door de c-e wilt hebben en je toch zat uit je voeding hebt kun je gewoon een relatief lage waarde kiezen. Als het je wel aan 't hart ligt kies dan iets zo hoog mogelijk.
U uit is minimaal 4.2 Volt, Ube maximaal 0.9 bij 100 mA Hfe minimaal bij 100 mA niet gespec. maar vooruit 100. Dus om hem bij 100 mA in verzadiging te houden is R maximaal 4.2 - 0.9 = 3.3 / 1 mA is 3K3

Gebruik je 22 K loopt er ( 4,2-0,7) / 22K = 0,16 mA, Bij een Hfe van 100 gaat de transitor dus bij 16 mA uit verzadiging.....

[Bericht gewijzigd door Sponcebert op 5 november 2010 16:49:00 (24%)]

Ik ben er klaar mee voor
Sponcebert, Jij had mijn edit nog gezien voor ik hem weer had weg gehaald
Ik dacht... Het gaat me om de reden dat er een weerstand zit en heb de rest weer weg gehaald, maar goed. idd. 0,16 mA bij een hfe van 100 maar bedenk dat je eigenlijk altijd hoger zit met je hfe en U uit en de Ube lager ligt.

Cookie instellingen

Deze website maakt gebruik van cookies om de website te verbeteren: om anonieme statistieken bij te houden en om relevante advertenties te tonen.

Mocht je geen cookies willen accepteren, dan kun je op instellingen klikken om deze optie te kiezen. Als je gebruik wilt maken van alle functionaliteiten op deze website, klik dan op Accepteren.

Instellingen