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TimJ

E-Mail

07.08.2018,
16:02
 

Transistoren richtig verstanden? (Bauelemente)

Hallo zusammen,

ich bin mir noch nicht sich, ob ich Transistoren schon richtig verstanden habe. Es wäre super, wenn wir ihr mir meine Fragen bzw. Aussagen bestätigen oder erklären könnt, wo da ein Fehler drin liegt.

- Die Verstärkung (hFE) ist der Multiplikator für den maximalen Strom der zwischen Collector und Emitter fließen kann. Bei einem Stromfluß zwischen Basis und Emitter von 0.2mA kann somit bei einem hFE von 150 maximal 30mA fließen!?

- Wenn ich z. B. mit einem Transistor ein Relais schalten möchte, ist somit der Strom den er zum Anziehen benötigt interessant!?

- Auf einem Datenblatt steht "Collector Current — Continuous" von 100mA. Demnach wäre dadurch der maximale Strom der zwischen Basis und Emitter fließen darf auf 1/150 (hFE von 150) beschränkt!?

Viele Grüße
Tim

Wolfgang Horejsi

E-Mail

07.08.2018,
16:25

@ TimJ

Transistoren richtig verstanden?

» Hallo zusammen,
»
» ich bin mir noch nicht sich, ob ich Transistoren schon richtig verstanden
» habe. Es wäre super, wenn wir ihr mir meine Fragen bzw. Aussagen bestätigen
» oder erklären könnt, wo da ein Fehler drin liegt.
»
» - Die Verstärkung (hFE) ist der Multiplikator für den maximalen Strom der
» zwischen Collector und Emitter fließen kann. Bei einem Stromfluß zwischen
» Basis und Emitter von 0.2mA kann somit bei einem hFE von 150 maximal 30mA
» fließen!?

Im Prinzip schon, nur ist die Stromverstärkung kein fixer Wert, er ist vom Strom, von der Temperatur und sehr stark von Exemplarsteuungen abhängig.

»
» - Wenn ich z. B. mit einem Transistor ein Relais schalten möchte, ist somit
» der Strom den er zum Anziehen benötigt interessant!?
»

Hier bestimmt der Widerstand der Relais-Wicklung und die Spannung die Stromaufnahme. Der Transistor sollte diesen Strom als Dauerstrom vertragen. Der zulässige Dauerstrom ist stark temperaturanhängig.

» - Auf einem Datenblatt steht "Collector Current — Continuous" von 100mA.
» Demnach wäre dadurch der maximale Strom der zwischen Basis und Emitter
» fließen darf auf 1/150 (hFE von 150) beschränkt!?

Nein. Der Basistrom darf wesentlich höher sein. Auch der max. Basisstrom steht oft im Datenblatt.

Da der Stromverstärkungsfaktor kein fixer Wert ist, wird nicht selten einfach Pi-mal-Daumen der Kollektorstrom/20 als Basisstrom gerechnet. Bei großen Strömen gilt oft: I(B)=I(C)/5.

Hartwig(R)

07.08.2018,
16:31

@ TimJ

Transistoren richtig verstanden?

» Hallo zusammen,
Hallo,
»
» ich bin mir noch nicht sich, ob ich Transistoren schon richtig verstanden
» habe. Es wäre super, wenn wir ihr mir meine Fragen bzw. Aussagen bestätigen
» oder erklären könnt, wo da ein Fehler drin liegt.
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» - Die Verstärkung (hFE) ist der Multiplikator für den maximalen Strom der
» zwischen Collector und Emitter fließen kann. Bei einem Stromfluß zwischen
» Basis und Emitter von 0.2mA kann somit bei einem hFE von 150 maximal 30mA
» fließen!?

ja, so ist es. Nur ist hFE sehr starken Exemplarstreuungen unterworfen. Der maximale Kollektorstrom ist ein fester Wert, der aber direkt nichts mit dem hFE zu tun hat.

»
» - Wenn ich z. B. mit einem Transistor ein Relais schalten möchte, ist somit
» der Strom den er zum Anziehen benötigt interessant!?

ja schon - nur das Relais ist für eine Spannung ausgelegt (bei der es einen bestimmten, von Spulenwiderstand abhängigen Strom zieht). Jetzt berechnet man aber die Ansteuerung des Transistors nicht genau für diesen Strom - dann wäre man nämlich im Linearbetrieb und damit auch von den Exemplastreuungen abhängig. Hier wählt man den Schaltbetrieb, bei dem der Transistor satt übersteuert wird - der Basisstrom ist dann etwa 5-10x der benötigte Strom für das Relais. Wenn das Relais korrekt im Kollektorkreis liegt und die Betriebsspannung der Relaisspannung entspricht, ist der Transistor bis in die Sättigung gesteuert, das Uce ist kleiner 100mV. Den Strom durch Kollektor/Emitter bestimmt allein das Relais. Durch die niedrige Uce wird der Transistor im übersteuerten Schaltbetrieb nur gering belastet.

» - Auf einem Datenblatt steht "Collector Current — Continuous" von 100mA.
» Demnach wäre dadurch der maximale Strom der zwischen Basis und Emitter

Nein, der maximale Basisstrom ist zuweilen auch angegeben, liegt aber viel höher als Deine Berechnung und hat auch mit dem hFE nichts zu tun - auch der maximale Kollektorstrom ist unabhängig vom hFE - er darf nicht überschritten werden. Der Kollektorstrom wird i.A. durch den Kolllektorwiderstand oder den Emitterwiderstand begerenzt. Eine Begrenzung durch hFE ist keine gute Idee, da hFE nicht nur streut, sondern auch temperaturabhängig ist - üblicherwise positiv. Stellst Du also den max. Strom über hFE ein, so kann sich der Transistor erwärmen, hFE wird größer, Strom wird größer, mehr Wärme usw bis der magische Rauch aus dem Transistor entweicht.....

» fließen darf auf 1/150 (hFE von 150) beschränkt!?

Das "reine" hFE eines Transistors ist eigentlich als stark streuender Maximalwert oder typischer Wert zu sehen. Mit Hilfe der sogenannten Gegenkopplung wird die Verstärkung auf einen geringeren Wert gebracht (typisch ein geringer Teil des hFE), der dann aber nicht mehr streut und thermisch stabiler ist.
»
» Viele Grüße
» Tim

Grüße
Hartwig

JBE(R)

bei mir zu hause,
07.08.2018,
16:45
(editiert von JBE
am 07.08.2018 um 16:52)


@ TimJ

Transistoren richtig verstanden?

» Hallo zusammen,
»
» ich bin mir noch nicht sich, ob ich Transistoren schon richtig verstanden
» habe. Es wäre super, wenn wir ihr mir meine Fragen bzw. Aussagen bestätigen
» oder erklären könnt, wo da ein Fehler drin liegt.
»
» - Die Verstärkung (hFE) ist der Multiplikator für den maximalen Strom der
» zwischen Collector und Emitter fließen kann. Bei einem Stromfluß zwischen
» Basis und Emitter von 0.2mA kann somit bei einem hFE von 150 maximal 30mA
» fließen!?

Ic=IB*B oder Ic=IB*hfe

Die Verstärkung ist ja schon wie gesagt worden kein Fixer Wert

»
» - Wenn ich z. B. mit einem Transistor ein Relais schalten möchte, ist somit
» der Strom den er zum Anziehen benötigt interessant!?
»
» - Auf einem Datenblatt steht "Collector Current — Continuous" von 100mA.
» Demnach wäre dadurch der maximale Strom der zwischen Basis und Emitter
» fließen darf auf 1/150 (hFE von 150) beschränkt!?
»

IB = IC/B oder IB = IC/hfe

Zum Schalten von Relais oder andere Sachen, sollte der Transisator Übersteuert werden, dazu wurde auch schon was geschrieben.

In der Regel ILast / 5 - 20, also hier 100mA / 5 - 20, man nimmt meistens 5.

Der Transistor sollte aber schon mehr Strom vertragen als die Last braucht. Dein Relais mit 100mA würde ich dann einen Transistor verpassen der mindestens 200mA

dauerstrom aushält. Die 100mA Dauerstrom ist der Grenzwert des Transistors und darf nicht überschritten werden, anders sieht es aus wenn nur ganz kurz ein und ausgeschaltet werden soll, dann verträgt der Transiator mehr Strom.

» Viele Grüße
» Tim

--
Für Gramm-atik, Schreibrechtslinksfehler, Interp(f)unktion, KLEIN und groß Schreibwaren, fragen Sie irren Leerrehr und oder Duden.
:erregt:

Gunther

07.08.2018,
17:12

@ TimJ

Transistoren richtig verstanden?

» Hallo zusammen,
Hallo

» 0.2mA

Das Dezimaltrennzeichen der Wahl ist das Komma, nicht der Punkt.

Hartwig(R)

07.08.2018,
20:01

@ Gunther

Transistoren richtig verstanden?

» » Hallo zusammen,
» Hallo
»
» » 0.2mA
»
» Das Dezimaltrennzeichen der Wahl ist das Komma, nicht der Punkt.

nö, ISO 80000-1: ...ist das Dezimaltrennzeichen Komma oder Punkt.
In der Schweiz ist übrigens beides gebräuchlich....
ansonsten je nach Land....

Gunther

07.08.2018,
20:57

@ Hartwig

Transistoren richtig verstanden?

» ansonsten je nach Land....

Sag ich doch, Komma. Hier gibt es die deutsche Domain mit DE.

bastelix(R)

07.08.2018,
23:26

@ Gunther

Transistoren richtig verstanden?

» » ansonsten je nach Land....
»
» Sag ich doch, Komma. Hier gibt es die deutsche Domain mit DE.
Punkt, Komma, Strich; fertig ist das Trollgesicht :P

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Zürich (Schweiz),
15.08.2018,
10:16

@ Hartwig

Punkt oder/und Komma, das ist hier die Frage...

Hallo Hartwig und alle andern,

» » » 0.2mA
» »
» » Das Dezimaltrennzeichen der Wahl ist das Komma, nicht der Punkt.
»
» nö, ISO 80000-1: ...ist das Dezimaltrennzeichen Komma oder Punkt.
» In der Schweiz ist übrigens beides gebräuchlich....

Ich bin es in der Tat seit vielen Jahrzehnten gewohnt den Punkt zu verwenden. Diese Gewohnheit hat sogar dazu geführt, dass mich das Komma stört. :-|

Aber total schlimm finde ich es, wenn man den Punkt als 1000er-Stelle benutzt:
Also 1.500 für Eintausendfünfhundert. Da schätze ich es lieber mit dem '-Zeichen, also 1'500.

Aber, wie es so schön heisst "Jedem Tierchen sein Pläsierchen", ich kann beim Lesen mit beidem Leben.
Offenbar bin ich auch diesbezüglich ein Typischer Schweizer... :-D

Aber fragen wir mal Google, der auch als Rechner dienen kann:

Kommamethode: Wenn ich "2,5 * 4,1" eingebe, folgt das Resultat mit = 10,25 (mit Komma)
Also: 2,5 * 4,1 = 10,25

Punktmethode: Wenn ich "2.5 * 4.1" eingebe, folgt das Resultat mit = 10.25 (mit Punkt)
Also 2.5 * 4.1 = 10.25

Ich kenne übrigens kein einziges Messgerät, ob deutsches oder amerikanisches Produkt, das das Komma als Dezimaltrennzeichen verwendet. Aber ich denke, es wird wohl auch Ausnahmen geben... :lookaround:

--
Gruss
Thomas

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