Raspberry Pi 3: Transistor und Widerstand für LEDs?
Hallo!
Möchte mehrere LEDs mit einem Raspberry Pi 3 zum leuchten bringen. Eine LED braucht dabei 3,2V. Möchte diese mit ca. 10mA betreiben. Den Strom sollen die LEDs aus den 5V-Pins des Pi bekommen. Dafür brauche ich dann einen 150 Ohm Widerstand.
Um die LEDs per GPIO (3,3V) zu schalten, benötige ich für jede LED ja einen Transistor. Ich bin bei Recherchen auf den BC337-40 (NPN) gestoßen. Jetzt frage ich mich allerdings, wie groß der Widerstand zwischen GPIO-Pin und Basis des Transistors sein sollte. Habe bei meiner Suche was von 1.500 Ohm gelesen. Das würde ja aber bedeuten, dass bei 0,6V für die Basis, diese mit 2mA angesprochen werden würde. Soll an die Basis aber nur 1mA, dann müsste der Widerstand bei 0,6V schon 2.700 Ohm sein. Auch tue ich mich schwer, so ein Datenblatt des Transistors zu lesen (bspw. auf der Internetseite eines großen Elektronikhändlers mit dem Buchstaben "c").
Kenne mich da leider (noch) nicht so aus, und bin daher für Eure Infos/Tipps dankbar!
2 Antworten
Ich würde die Schaltung so machen: https://chaosdorf.de/wp-content/uploads/2013/03/chaosdoorschaufenster.png Damit werden die Ausgänge des Raspberry Pi über Optokoppler geschützt.
Die Treibertransistoren schalten eine separate Versorgungsspannung von 12V. Hier kann man dan LEDs mit entsprechendem Vorwiderstand anschließen.
Für die separate 12V Versorgungsspannung kann ein Steckernetzteil verwendet werden: https://www.longlife-led.de/steckernetzteil-12v-2a-hohlstecker-24w-ac100-240v.html?gclid=EAIaIQobChMI9qH2-t2E2QIVhxwbCh1CwARAEAQYAyABEgIm4vD_BwE
Man kann auch Relais mit 12V Spulenspannung anschließen. Dann muss parallel zur Relaisspule eine Diode vom Typ 1N4148 in Sperrichtung parallel geschaltet werden. Zum Beispiel dieses Relais: https://www.netzgeraet.de/relais/platinenrelais/12v-relais/19634/relais-12v-dc-spule-1xein-omron-g2rl11-10a-250v.html?gclid=EAIaIQobChMI79rzj92E2QIVxBXTCh0_IgCTEAQYBCABEgJ-PfD_BwE Damit kann man dann z.B. Netzspannung schalten (VDE Bestimmungen einhalten). Dann braucht man etwas leistungsstärkere Treibertransistoren weil die Relaisspule kurzzeitig einen hohen Einschaltstrom verursacht. Zum Beispiel der Typ BC140 oder BC141.
- das kommt auf den Verstärkungs-Faktor beta des npn-Transistors an... meist so um die 100...
- also 10mA/100=100µA... (3,3V-0,6V)/100µA=27kOhm
- http://www.falstad.com/circuit/e-npn.html
- dann wären da ja auch noch n-Channel MOSFETs... :)
- 1mA sinnlos verballern... wie furchtbar... :)
- bei 27kOhm hätte man noch ne intrinsische Strom-Begrenzung...
- wenn man die „Sicherung“ nich braucht, nehm ich eigentlich immer MOSFETs...
- oder warum nimmt man sonst n BJT?
Ja, hätte man, aber man hat dann auch kein UCE von ca 0,1V sondern von 0,4 - 0,7V, je nachdem, wie genau man den Arbeitspunkt erwischt. Klar, auf jeden Fall unter Ptot des Transistor, aber auch eine etwas gedimmte LED...
BJT weil man die Basis nicht extra auf Masse ziehen muss, um wieder auszuschalten? Weil ein MosFET einen Ladestrom am Gate hat und nicht selbstständig schnell sperrt? Weil man sich vlt mit MosFET noch nicht beschäftigt hat? Ich weiß es nicht. Ein Transistor reicht ja für den kleinen Anwendungsfall... :)
Was Du beschreibst, ist der Betrieb als Verstärker... Beim Betrieb als Schalter (was hier ja gewünscht ist) wird der Transistor im Regelfall mit ca 10x IB betrieben, damit er sicher durchschaltet und Uce so gering wie möglich ist, um einen möglichst geringe Verlustleistung zu erhalten. Somit (und so auch im Kennlinienblatt ersichtlich) benötigt man ca 1mA IB um 10mA sicher zu schalten. Das macht bei einem UBEon von ca 1,2V (Datenblatt) dann 2,1kOhm.