Welche Transistoren für LED Cluster?

Wozu plus und minus ein und ausschalten? Sollte doch auch nur eins reichen...

Das Hauptproblem ist, dass die Transistoren mit einigen Milliampere angesteuert werden und eine Schaltleistung von ca. 3 A aufbringen sollen. Das erfordert Leistungstransistoren. Die haben aber nur eine geringe Verstärkung von etwa hFE=20-30. Also versuchen wir es mal mit Darlingtontransistoren, die bringen etwa hFE=1000. Schauen wir uns mal die Typen TIP140(npn) und TIP145(pnp) an, die gibt's beim Reichelt für 1.10 EUR
Die Ansteuerspannung Basis-Emitter ist beim Darlington aber ca. doppelt so hoch, so dass die Basisvorwiderstände angepasst werden sollten. Ich schätze mal, der 1K Widerstand sollte eher 330-470 Ohm betragen und der 2,2K Widerstand eher 1K. Wichtig ist, dass der Basisstrom der Darlingtons wenigstens 10 mA beträgt um gut durchzusteuern. Also mal die Spannung am jeweiligen Basisvorwiderstand messen und rechnen: wenn I = U / R >= 10 mA ergibt, ist er gut bemessen. Noch zu beachten ist, dass die Transistoren einen Kühlkörper brauchen, weil da ein paar Watt Verlustleistung auftreten.
Eigentlich ist das hier eher ein Fall für Power-MOSFET's. Die haben im Schaltbetrieb eine sehr geringe Verlustleistung, können daher ungekühlt betrieben werden und reduzieren dem Cluster auch weit weniger die Betriebsspannung. Brauchen allerdings auch eine andere Ansteuerung.

Zitat

Wozu plus und minus ein und ausschalten? Sollte doch auch nur eins reichen...

...zum Multiplexen oder wofür?

Nimm Mosfets. Hab an meinem Fader hier zwei Dual Mosfets dran, die werden nichtmal lauwarm. Teilename bei Pollin: MMDF3N03HDR2

Das kommt jetzt darauf an, ob die MOSFET's mit ein paar Hertz oder vielleicht mit ein paar 100 kHz betrieben werden sollen.
Im letzteren Fall ist der Aufwand höher, weil die Gate-Kapazitäten sehr schnell umgeladen werden müssen.

Übrigens: Interessant finde ich auch den IRF7319 (unter 1 EUR), der enthält in einem SMD-Gehäuse einen N-Kanal und
einen P-Kanal MOSFET. Könnte gut zum Cluster passen.

Bei Conrad Artikel-Nr.: 155772 - 62 der hält 200V und 9A auf und kostet 73 Cent.

Gruß Matze1992

Sorry, den finde ich aus 2 Gründen weniger gut geeignet:

1. Hat RDSon 0,4 Ohm - Ergibt bei 3A schon 3,6W Verlustleistung
2. Hat keinen Logikpegel - muss mit mind. 10V angesteuert werden.

Wenn Power, nehme ich gerne den IRL3803.
Kostet zwar 1,20 beim Reichelt, hat aber nur 0,006 Ohm RDSon
also bei 3A nur 0,054W Verlustleistung und kann Logikpegel,
kann also auch unter 5V angesteuert werden.
Und 30V 120A sind auch nicht schlecht.

Habe mal eine Ansteuerung entworfen:

[Blockierte Grafik: http://www.novatime-systeme.de/images/MOSFET.GIF]

Ist invertiert, also mit GND-Signal bzw. ohne Eingangssignal leitend
und mit +Signal gesperrt.
Der MOSFET braucht auch bei mehreren Ampere Last keine Kühlung.
Die Schaltung habe ich so noch nicht ausprobiert, sollte aber klappen.

So, jetzt noch ergänzend das Pendant in P-Kanal-Technik.

[Blockierte Grafik: http://www.novatime-systeme.de/images/MOSFET2.GIF]

Hier ist nun nicht invertiert, also TTL +Signal macht den MOSFET leitend.
Den IRF 4905 gibt's beim Reichelt für 1,30 und kann 55V 74A.
Der RDSon ist mit 0,02 Ohm nicht ganz so gut wie der IRL3803, aber bei 3A braucht's
noch keine Kühlung (0,18W Verlustleistung). Zur Ansteuerung reicht hier nicht mehr
der Logiklevel, daher die 12V 'Benutzung'.
Ähm - bitte mal Bescheid sagen, wenn ich hier zuviel rumposte.

Jau, ist so komplett richtig (Copyright ist hiermit erteilt).

Allerdings: Die Invertierung im Minus-Zweig bewirkt, dass das Relais
dann anzieht, wenn oben Plus-Signal und unten Minus-Signal anliegt.

Edit: Sonst müsste man unten nochmal invertieren, müsste ich mal überlegen

Es müsste gehen, wenn man im unteren Zweig den 220R nach unten legt, also zwischen Emitter und Gnd
und den Kollektor an +5V legt. vom Emitter geht dann der 22R wie gehabt ans Gate.
Das wäre dann eine so genannte Kollektorschaltung, die nicht invertiert. Hab ich aber noch nicht probiert.

Bei der unteren Stufe kannst du eigentlich direkt mit dem PIC Signal aufs Gate gehen.

Da muss ich Scorpion weitestgehend recht geben. Das naheliegende sieht man mitunter nicht gleich.

Allerdings: Das Gate des MOSFET hat mit etwa 5 nF eine Kapazität, die auf den PIC-Ausgang im Schaltmoment wie ein Kurzschluss wirkt. Kann der das ab? Hier sollte man doch einen Widerstand von 47 Ohm zwischen PIC-Ausgang und Gate legen. Der schadet garantiert nicht und begrenzt die Stromspitzen auf 100 mA.
Anzuraten wäre noch ein Schutzwiderstand ca. 10K vom Gate nach Gnd, da sich sonst bei offenem Eingang das Gate statisch aufladen würde. Jepp, das wär's.

Ansonsten mal messen, dass der PIC-Ausgang wenigstens ca. 4V liefert, dass der MOSFET satt durchschaltet.