[Showitevent]

So ich werf jetzt mal eine simple Schaltung in den Raum, bewusst ohne Dimensionierung der Bauteile. Dem einen Mag das sehr spartanisch vorkommen, dem anderen sagt das nun folgende erstmal garnichts.

In diesem Fall werden beide Transistoren nur als Schalter verwendet.

Kurze Funktionsweise zur Aufklärung:

Fall S1 geöffnet:

R1 liefert eine Vorspannung für Q1. Die Vorspannung die hier ansteht wird bestimmt über den Abfall Basis zu Emitter da der Emitter von Q1 direkt an Masse liegt. C2 Spielt erstmal keine gewichtige Rolle, den denken wir uns weg.
Der Spannungs Abfall beträgt um 0,7 Volt (Ube). Dies wird festgelegt durch das Material aus dem der Transistor besteht. In unserem Fall Silizium. Es gibt einige Sondertypen, die uns aber auch erstmal nicht interessieren.

Unsere Betriebsspannung ist mit 12 Volt (UB+ angegeben. Demnach fällt über R1 eine Spannung von:
12 - 0,7 Volt ab = 11.3 Volt

Im vorliegenden Fall bedeutet das, das der Q1 von Kollektor zu Emitter voll durchsteuert. (Niederohmig ist)
Da auch über Kollektor zu Emitter eine Spannung abfällt ( 2x0,7 Volt = 1,4 Volt = Uce) steht an unserem Relais eine Spannung von UB+ - Uce. = 10,6 Volt.

Diese Spannung reicht für die meisten 12 Volt (gerade Klein)relais aus um durchzuschalten. Das ist sicherlich nicht der Idealfall. Darauf kommen wir aber auch später noch zu sprechen.

D1 und C1 werden jetzt auch erstmal vernachlässigt und weggedacht. Den meisten sollten diese beiden Bauteile bereits ein Begriff sein.

R2 dient als "Strombegrenzung" für die Q2 Basis.
Anders als bei Röhren fliesst immer ein Strom über die Basis (Gitter). Andernfalls kann der Transistor nicht durchsteuern. Wie schon erwähnt liegt die Durchbruchspannung bei 0,7 Volt ähnlich der einer einfachen Diode.

Soviel erstmal zur Vorerklärung.

Dem einen oder anderen wird schon aufgefallen sein, dass im nachfolgenden Fall ein Fehler vorliegt.
Bewusst habe ich erstmal ein Bauteil weg gelassen.

Wer sieht den Fehler und kann das entsprechende Bauteil mit worten Beschreiben?
Lösungen gibt es mehrere. Eine ist recht simpel, die andere ist qualitativ hochwertiger.

Gruß

Joe

[Holzdruide]

Hallo Joe

Auf den ersten Blick geht mir da der Basisvorwiderstand von Q1 ab

Gruß Franz

[chipsatz]

Hallo Joe,

Da auch über Kollektor zu Emitter eine Spannung abfällt ( 2x0,7 Volt = 1,4 Volt = Uce) steht an unserem Relais eine Spannung von UB+ - Uce. = 10,6 Volt.

Das ist nicht ganz richtig. Die Kollektor-Emitter-Strecke ist ja keine normale Reihenschaltung zweier Dioden. Uce ist bei einem normalen Schalttransistor je nach Strom, voll durchgesteuert ca 0,1-0,2V.

Fehler kann ich jetzt spontan keinen finden, außer vielleicht, dass man C2 nicht direkt mit S1 parallel schalten sollte, da C2 immer beim schließen von S1 brutal kurz geschlossen wird.

Eigentlich könnte man die LED D2 mit R3 gleich parallel schalten und man könnte sich Q2 sparen.
Vielleicht solltest du der Schaltung auch noch eine mögliche sinnvolle Verwendung zuweisen, denn eigentlich bräuchte man für die gegebene Funktion gar keinen Transistor. Schalter, Relais mit D1 und die LED mit R3 würden genügen.

Grüße,
mike

[AmpGuru]

Mhm...der letzten Schalttransistor den ich in der Schaltung gemessen hatte (Darlington im Ampeg SVT HT Relais Ansteuerung) hatte 0,9V UCE. Bei 1,2V UBE sollte der eigentlich durchgesteuert haben. Das Datenblatt sagte ähnliche Werte. 0,1-0,2V scheinen mir daher recht optimistisch.
Grüße!
AG

[SvR]

Salü,

Bei 1,2V UBE sollte der eigentlich durchgesteuert haben.

U_BE liegt immer im Bereich um 0,6V bis 0,7V. Entscheident ist, wie viel Basisstrom fließt und wie hoch der Stromverstärkungsfaktor ist. Zur Dimensionierung des Basiswiderstands rechne ich immer mit dem geringsten Stromverstärkungsfaktor und mit dem doppelten Basisstrom um den Transistor sicher in die Sättigung zu bekommen. Dann sind die 0,2V je nach Transistor durch aus zu erreichen.
mfg sven
Edit: Ok, bei Darlington hat man quasi zwei pn-Übergänge, dann kann Ube auch 1,2V sein. Trotzdem isses vom Basisstrom abhängig ob voll durchgesteuert wird.

[Holzdruide]

So Kleinlich mit der Durchbruchspannung bin ich mal nicht soll ja eine Theoriegeschichte sein.
Mit Basisvorwiderstand habe ich vielleicht schlecht ausgedrückt, der müsste zwischen S1 und C2 liegen.

So wie das gezeichnet ist hat Mike recht,
das erinnert mich an eine Elektor Unsinn Schaltung "Knallfrosch"
der C wird über R1 aufgeladen, Drückt man Taster (S1) dann knallts,
ist aber eher eine moderne Vergewaltigungsvorrichtung für Cs, die mögen die hohen Ströme die durch Kurzschliessen entstehen ja bekanntlich gar nicht.

Gruß Franz

[chipsatz]

Hallo

So Kleinlich mit der Durchbruchspannung bin ich mal nicht soll ja eine Theoriegeschichte sein.

Hast ja recht, ich wollt auch nicht "überpingelig" sein. Mir ging es hauptsächlich um die Betrachtung Uce=2x0,7V und die stimmt eben so auch theoretisch nicht.

Wegen des Basiswiderstands von Q1: R1 übernimmt schon diese Aufgabe. Dadurch ist die Sache mit dem kurz-Schließen des C2 nicht ganz so schlimm, da er sich nur auf ca 0,7V aufladen kann. Würde ich aber trotzdem nicht machen. C2 kann man m.Mng. nach getrost weglassen. Ich sehe da keine funktionelle Notwendigkeit, aber die wird uns Joe sicher noch verraten .

Gruß,
mike

[Fandango]

Hallo Allesamt,
der C2 ist an dieser Stelle falsch, außer man möchte eine Zeitverzögerung beim Schalten haben.
Die LED würde ich am Kollektor gegen Masse anschließen, dann spielt die CE-Spannung bei durchgeschaltetem Q1 keine Rolle mehr.
Und wenn man ganz sicher gehen will baut man noch einen Widerstand von Basis Q2 an Masse rein.
Aber bei R1 10k und R2 100k braucht man den auch nicht.

Grüß,
Georg

[SvR]

Salü,

Vielleicht solltest du der Schaltung auch noch eine mögliche sinnvolle Verwendung zuweisen, denn eigentlich bräuchte man für die gegebene Funktion gar keinen Transistor. Schalter, Relais mit D1 und die LED mit R3 würden genügen.

Jop seh ich auch so. Ich hab mal im Anhang ein Beispiel wie es einem eher mal über den Weg läuft, wenn man zum Schalten einen µC oder irgendwelche Gatter verwendet (z.B bei Mehrkanalamps mit Tastern etc.).
Ich mach an Hand der Schaltung auch gleich mal ne Beispielrechnung wie R1 dimensioniert wird.
Transistordaten BC547B (Datenblatt ausem Internet):
I_Cmax=100mA
P_Cmax=500mW
h_FE=200...450 -> Stromverstärkungsfaktor
U_CEsat=150mV -> Restspannung über Kollektor und Emitter bei Sättigung
U_BE=0,7V
Relais (12V ausem Shop hier):
Spulenspannung: 12V
Leistungsaufnahme: 400mW

Geschaltet wird bei +5V -> damit ergibt sich aus Maschenumlauf für U_R1=5V-0,7V=4,3V
Der Basisstrom wird aus dem Kollektorstrom (I_C=400mW/12V=34mA) und dem Stromverstärkungsfaktor berechnet -> I_B=I_C/h_FE, wobei mit dem schlechsten Fall für h_FE=200 gerechnet wird. I_B=34mA/200=170µA
Davon nehmen wir den doppelten Wert um den Transistor auch sicher in die Sättigung zu treiben: Daraus folgt dann R1=U_R1/(2*I_B)=12,6kohm
mfg sven

Edit: Im Schaltplan fehlt noch die Schutzdiode über der Relaisspule. Die darf natürlich nicht vergessen werden!

[Holzdruide]

Hallo Sven

Ja so schaut das vernünftig aus.
Vor allem deshalb weil es keine sinnlosen Bauteile gibt die eigentlich nur für Verwirrung sorgen.

Ich hab mal zum Spass ein Flipflop aufgebaut und ein Relais damit über eine Million mal schalten lassen.
Und das ohne die angeblich so wichtige Schutzdiode, mit Absicht weil ich wissen wollte was passiert wenn da gar keine Diode ist.

Gar nichts, Relais schaltet genauso, 4 Wochen lang alle ca 2 Sekunden, hat mir genügt für den Test.

Habe an meiner Zentralheizung eine Netzausfallsicherung bestehend aus Autobatterie, Ladegerät, Campingwandler, ein Thermoschalter und 2 Relais, hat schon etliche Stromausfälle überlebt, funzt bestens und kostet fast nix, abgesehen vom Akku.

Gruß Franz

Edit - natürlich ist mir die Funktion einer Schutzdiode bekannt und selbstverständlich baue ich auch eine ein, was mich bei den meisten Angaben betreffs der Schutzdiode stört - es steht meistens nirgends dass die Diode überhaupt nur einen wirksamen Schutz bietet wenn es eine recht schnelle Diode ist.

[Fandango]

Hallo,
wenn wir schon mal an Beispielen sind dann habe ich auch hier mal etwas.
Das ist eine Netzteilschaltung, 400V Eingang, 355V Ausgang, bei 100mA Last mit einem Restbrumm von unter 1mVss.
Ab etwa 100mA Last oder bei Kurzschluss schaltet der Strom innerhalb 1/1000Sec. auf Null und bleibt ausgeschaltet, einschalten dann nur mit einem (nicht eingezeichnetem) Reset-Taster. Oder ganz ausschalten und warten, einen Entladewiderstand am großen Elko habe ich glatt vergessen.
Hier der Link zur Spice-Datei: http://www.dateiupload.com/files/J2IpgyJabI.asc


Gebaut hab ichs noch nicht, aber was bei mir bis heute mit Spice funktioniert hat ist immer gelaufen. Diese Schaltung ersetzt die Drossel und alle großen Elkos außer dem Lade-Elko, außerdem ist es  Spannungsstabilisiert.
Die Kosten liegen unter 10€.
Alle Widerstände sind 0,25W Typen, außer dem 220K links oben, der hat 1W.
Nicht bezeichnete Dioden = 1N4007.

So wie die Schaltung jetzt gezeichnet ist schaltet der Strom nach etwa 5,5 Sek. ab. Bei einem R-Last von 3550 Ohm läuft es mind. 40 Sek. lang und sollte auch weiterlaufen, länger habe ich nicht gespiced.

Mit dem Widerstand "RS" unten rechts wird der Abschaltstrom eingestellt, da kann man auch einen größeren Poti parallelschalten, wer weiß wie das funktioniert benötigt sowieso keine Erklärungen dazu.

Die Teile dazu habe ich mir schon besorgt, und das werde ich auch bald einbauen, aber da muss ich erstmal den Amp durchmessen und die Schaltung den Gegebenheiten anpassen, die hier ist ja variabel.
Es ist ja auch nicht das erste Mal dass ich im Netzteil Mosfets benutze, abgeschossen hab ich noch keinen.

Viele Grüße,
Georg

[Holzdruide]

Hallo Georg

Die Fets sind die IRF 830 nehme ich an, da Du ja geschrieben hast dass da welche bei Dir wohnen 
Besonders für kleine Endstufen mit einer Röhre also Single end finde ich die Fets besonders nett.

Gruß Franz

[Fody]

Hallo Leute,

Was ist los mit euch?
Ich will jetzt keinem auf die Füsse treten, aber muss mal was zu dem Thread hier sagen:
Hab mich jetzt durch 5, nein sagen wir 4 Seiten "Bla" durchgequält.
Für mich als nur "Hobbyelektroniker" war auf den ersten vier Seiten nur eine sinnvolle Information, nämlich der Link zum Elektronikkompendium. Hätt ich gleich Google gefragt, hätt ich mir 2 Stunden Laptop-Akku gespart.
Dann endlich auf der fünften Seite wird es interessant. Basisschaltung leicht verständlich erklärt. Mit Rechnung und Praxisbezug.
Enttäuschend ist blos wieder: Noch bevor der Thread richtig ins rollen kommt isser wieder tot. Schade!
Nur falls jemand noch Lust hat hier Wissen für andere Hobbybastler zu sammeln, hier ein paar Dinge die mich brennend interessieren würden und zum Thema Amp passen:

Eingangsschaltung mit OP
Gleichstromheizung
geregeltes Bias
geregelte Schirmgitterspannung
FET als Drosselersatz
Effekt-Loop und Halltreiber etc.
Mehrkanalumschalterei mit Tastern, Footswitch und Muting

Vielleicht hat ja jemand ein paar erprobte Standartschaltungen hierzu und möchte sie solchen "Schaltplan-Legastenikern" wie mir zugänglich machen.

Gruss Casim

[cca88]

Hallo Leute,

Was ist los mit euch?
Ich will jetzt keinem auf die Füsse treten, aber muss mal was zu dem Thread hier sagen:
Hab mich jetzt durch 5, nein sagen wir 4 Seiten "Bla" durchgequält.
Für mich als nur "Hobbyelektroniker" war auf den ersten vier Seiten nur eine sinnvolle Information, nämlich der Link zum Elektronikkompendium. Hätt ich gleich Google gefragt, hätt ich mir 2 Stunden Laptop-Akku gespart.
Dann endlich auf der fünften Seite wird es interessant. Basisschaltung leicht verständlich erklärt. Mit Rechnung und Praxisbezug.
Enttäuschend ist blos wieder: Noch bevor der Thread richtig ins rollen kommt isser wieder tot. Schade!
Nur falls jemand noch Lust hat hier Wissen für andere Hobbybastler zu sammeln, hier ein paar Dinge die mich brennend interessieren würden und zum Thema Amp passen:

Eingangsschaltung mit OP
Gleichstromheizung
geregeltes Bias
geregelte Schirmgitterspannung
FET als Drosselersatz
Effekt-Loop und Halltreiber etc.
Mehrkanalumschalterei mit Tastern, Footswitch und Muting

Vielleicht hat ja jemand ein paar erprobte Standartschaltungen hierzu und möchte sie solchen "Schaltplan-Legastenikern" wie mir zugänglich machen.

Gruss Casim

Casim,

na wie wärs, wenn Du die Koordination übernimmst und die fachlichen Beiträge der anderen zusamenstellst?

Grüße

Jochen

[Ramarro]

Eigentlich wäre ich eher mal auf eine Stellungnahme des Fadenstarters gespannt ...

Grüße,
Rolf