Hallo,

ich möchte über eine kleine DTL-Logik die Stellung der Weichen/Signale auswerten und davon abhängig Relais schalten. In meiner Bastelkiste liegen aus früherer Zeit noch etliche BC140-16 Transistoren. Diese wollte ich gerne dafür nutzen. Anhand des Datenblatts ist mir jetzt nicht so recht klar welchen Wert ich für die Berechnung des Basiswiderstands nehmen soll: Bei Ic = 1A und Vce = 1V ist der Wert für DC Current Gain 30, bei Ic = 0,1A und Vce = 1V ist der Wert für DC Current Gain 100-250.

Die zu schaltenden Relais liegen zwischen 12V/300 Ohm und 12V/560 Ohm (je nach Typ und Hersteller). Die Schaltung soll direkt mit 12V DC betrieben werden (auch die DTL-Logik).

Welche Größe/Leistung sollte jetzt der Basiswiderstand haben?

Gruß,

Hans-Jürgen

Hallo Hans-Jürgen,

das Relais zieht bei 12VDC ca. 0,04A Strom. Geht man davon aus, dass die Stromverstärkung des Transistor bei 100 liegt, wären 400µA oder 0,4mA Basisstrom erforderlich.
Damit der Transistor schnellstmöglich verlustarm durchschaltet, sollte der Basisstrom min. um das 3-fache ( Sättigung ! ) höher sein -> 1,2mA, gewählt 2mA.
12VDC / 0,002 A = 6000 Ohm.
Du kannst zwischen 5,6k und 6,8 K wählen.

Gruß

Jürgen

Hallo Jürgen,

Du hast für die Stromverstärkung den Wert 100 gewählt - wäre auch meine erste Idee gewesen, aber warum? Wegen der Last von 40 mA des Relais?

Gruß,

Hans-Jürgen

Siehe das Datenblatt des BC140-16 zu hFE: für Group-16 beträgt dieser "100 to 250". 100 ist also die untere Grenze und man liegt damit auf der sicheren Seite. Man kann diesen Wert am konkreten Exemplar auch messen, aber wenn man nicht absolut stromsparend unterwegs sein will, reicht die angegebene Dimensionierung völlig aus.

Thomas

Hallo Thomas,

im gleichen Datenblatt steht unter hFE aber auch bei Ic=1A der Wert 30 bei typical - gilt das dann eher bei größeren Strömen?

Gruß,

Hans-Jürgen

Ja, je höher der erforderliche Kollektorstrom umso niedriger die Stromverstärkung. Meist gibt es in Datenblättern dazu ein Diagramm. Irgendwie sehen die Dinger aus wie aus dem Museum. Denke auch an die Freilaufdiode für die Relais.

Thomas

Hallo Thomas,

Museum kommt langsam hin, die sind noch aus den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts. Wenn ich also 1A über den Transistor schalten will, dann nehme ich die 30 und setze noch so nettes Alukrönchen als Kühlkörper drauf, oder?

Als Freilaufdiode wollte ich eine 1N4007 nehmen, die habe ich neben etlichen 1N4001 ebenfalls noch in größeren Mengen über.

Damit die Basis sicher nicht in der Luft hängt wollte ich noch einen 47kOhm-Widerstand als Pulldown einbauen wenn die DTL nicht auf Masse ausgelegt ist - die DTL selber hat ja auch noch einen gewissen Widerstand, den würde ich dann vom Basiswiderstand abziehen. Oder habe ich da jetzt noch Denkfehler?

Gruß,

Hans-Jürgen

Den Pulldown-Widerstand kannst Du Dir schenken. Das ist ja kein FET, der hier braucht richtig Basisstrom um zu leiten. 1N4007 als Freilaufdiode ist etwas oversized, aber wenn sie einmal rumliegen....
Bei einem Ampere wird es mit der Verlustleistung schon etwas knapp, aber für einen Schalter auch noch einen Kühlkörper?
Ganz ehrlich, ehe ich mir solchen Aufwand antue, dann würde ich lieber was Moderneres verbauen; ein gescheiter Mosfet kostet ja nun auch kein Geld mehr.

Thomas

Hallo,
da er ja nur 40mA schalten will, wird er keinen Kühlkörper brauchen. Auch dürften 10KOhm als Basiswiderstand völlig reichen. Den Widerstand von der Basis zum Emitter mit 47Kohm ist relativ gut gewählt (eigentlich schon etwas hoch). Es fallen hier ja nur max 0,7V ab. Ich würde ihn nicht weglassen (hilft Störungen zu vermeiden). Die Diode ist wirklich etwas reichlich.

Carsten

Hallo,

Danke für die Antworten - das mit dem 1A und Kühlkörper war nur akademisch zu sehen. Mir ging es da eher darum speziell diesen Transistor zu verstehen.

Den Pulldownwiderstand hatte ich deswegen angedacht, da vor dem Basiswiderstand eventuell noch ein Schalter ist und somit der Transistor einen undefinierten Eingang hat. Habe schon vor vielen Jahren davon gehört das man das vermeiden soll.

Die 1N4007 sind halt noch da - sicher würde es wohl auch eine 1N4148 machen, die müsste ich aber extra besorgen. Auf der Einkaufsliste sind die jetzt mit drauf.

Gruß,

Hans-Jürgen

Zitat von hjs2600 im Beitrag #10

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Den Pulldownwiderstand hatte ich deswegen angedacht, da vor dem Basiswiderstand eventuell noch ein Schalter ist und somit der Transistor einen undefinierten Eingang hat. Habe schon vor vielen Jahren davon gehört das man das vermeiden soll.

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Hallo Thomas,

Danke für die Tips - dann lasse ich den Pulldownwiderstand weg wenn das eher keine Fehlerquelle ist.

Gruß,

Hans-Jürgen

Hallo,

was passiert eigentlich wenn der Emitter bei einem NPN-Transistor durch einen Schalter keine Verbindung zum Minuspol mehr hat, Basis und Kollektor aber noch angeschlossen sind? Kann da ein Strom von C nach B oder umgekehrt fließen? Oder sperrt der Transistor dann einfach?

Gruß,

Hans-Jürgen

Man kann sich einen Transistor als aus 2 Dioden bestehend vorstellen Wiki

Ohne Emitterstrom würde die Kollektordiode m.E. sperren.

Hallo Bernhard,

das Bild kenne ich, aber wenn die Spannung an der Basis größer als am Kollektor ist?

Gruß,

Hans-Jürgen

Hallo Hans-Jürgen,

wie kann die Basisspannung höher als die Kollektorspannung werden? Wenn der Transistor sperrt, dann ist die Kollektorspannung = +Ub und die Basis kann ja auch nicht mehr als +Ub sein, oder?

Hallo Bernhard,

wenn C über einen anderen Schalter direkt auf Masse liegt dann könnte +Ub doch höher sein, oder?

Hintergrund der Frage: Ich will einige Relais durch Transistorschaltungen ersetzen und da kommt das bisher vor...

Gruß,

Hans-Jürgen

Hallo Hans-Jürgen,

ich würde eine Transistorschaltung immer so aufbauen, dass der Emitter über einen Emitterwiderstabnd mit der Masse der Schaltung verbunden ist (-Ub). Die Last gehört in den Kollektorpfad.

Zudem: Je nach Anwendung wäre meine Empfehlung eher ein MosFet oder ein Thyristor denn an klassicher Transistor.

Schaue mal unter "elektronische Relais"

Moin, lege die Logik nicht in den Lastkreis, die gehört davor in die Ansteuerung. Dann bleibt für den Transistor nur das Schalten des Relais übrig und es sind dort keine Verrenkungen erforderlich.

Thomas

Hallo,

bin schon dabei das Alles etwas umzuplanen - bisher war die ganze Logik mit Relais angedacht. Mit Transistoren etc. fehlt mir die Erfahrung, habe das bisher nur in der Theorie betrachtet oder einfache Schaltungen nachgebaut ohne mir groß Gedanken über die Funktion der Bauteile zu machen.

Gruß,

Hans-Jürgen