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» Wieviel mA verträgt dein Raspi?

GPIO als Ausgang beschalten (Output)
Ist ein GPIO als Ausgang definiert, dann kann man Schaltzustände an externe Schaltungsteile weitergeben. Wird ein GPIO als Ausgang beschaltet, dann sollte man dabei ein paar Grenzen beachten. Hält man sich nicht an diese Grenzwerte, dann läuft man Gefahr, dass der Raspberry Pi dabei ganz oder teilweise zerstört wird.

- Die GPIO-Anschlüsse haben eine maximale Steuerspannung von +3,3 Volt.
- Der entnehmbare Strom aus einem GPIO liegt bei maximal 16 mA.
- Aus allen GPIOs zusammen darf maximal ein Strom von 51 mA entnommen werden.
- Die Empfehlung pro GPIO liegt bei 2 oder 3 mA. Bei mehr muss man mit einem "Treiber" arbeiten.
- An einem GPIO kann man nicht jede Art von Last betreiben.

Quelle: https://www.elektronik-kompendium.de/sites/raspberry-pi/2006031.htm#:~:text=Der%20entnehmbare%20Strom%20aus%20einem,von%2051%20mA%20entnommen%20werden.

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» GPIO als Ausgang beschalten (Output)
» Ist ein GPIO als Ausgang definiert, dann kann man Schaltzustände an externe
» Schaltungsteile weitergeben. Wird ein GPIO als Ausgang beschaltet, dann
» sollte man dabei ein paar Grenzen beachten. Hält man sich nicht an diese
» Grenzwerte, dann läuft man Gefahr, dass der Raspberry Pi dabei ganz oder
» teilweise zerstört wird.
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» - Die GPIO-Anschlüsse haben eine maximale Steuerspannung von +3,3 Volt.
» - Der entnehmbare Strom aus einem GPIO liegt bei maximal 16 mA.
» - Aus allen GPIOs zusammen darf maximal ein Strom von 51 mA entnommen
» werden.
» - Die Empfehlung pro GPIO liegt bei 2 oder 3 mA. Bei mehr muss man mit
» einem "Treiber" arbeiten.
» - An einem GPIO kann man nicht jede Art von Last betreiben.
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» Quelle:
» https://www.elektronik-kompendium.de/sites/raspberry-pi/2006031.htm#:~:text=Der%20entnehmbare%20Strom%20aus%20einem,von%2051%20mA%20entnommen%20werden.
Ohne Widerstand ist dann der Raspi und der Transistor im Eimer

gibt übrigens auch fertig als Bausatz
https://www.pollin.de/p/bausatz-mosfet-treiber-rb-4-4x100w-810329

» Dazu habe mich mir bei Berry Base einen „2N2222A Bipolarer Transistor, NPN,
» 40V, 600mA, TO-92, 3-pin“
Wie bist du denn an dieses Fossil geraten ? Ich wusste gar nicht, daß der noch hergestellt wird. Aber gut: Hat damals funktioniert - funktioniert auch heute.

Zur Berechnung:
0,78W bei 5V entspricht 156mA, also rund 150mA. Die Gleichstromverstärkung des 2N2222 in diesem Bereich liegt zwischen 50 und 100, gehen wir einmal von interpolierten 75 aus. Es wird also ein Steuerstrom von minimal 150mA / 75 = 2mA benötigt.
Am GPIO-Pin liegen bei H-Pegel 3,3V an, davon müssen wir die BE-Sättigungsspannung abziehen, laut Datenblatt zwischen 0,6 und 1,3V. Gehen wir von der worst case-Bedingung aus, bleiben von der Ausgangsspannung des RPi noch 2V übrig, die für den nötigen Steuerstrom sorgen müssen. Das ergibt für den Vorwiderstand einen Wert von 2V / 0,002A = 1000Ohm.
In der Praxis dürftest du mit 470 Ohm auf der sicheren Seite sein, wenn das immer noch nicht reicht, kannst du den Widerstand auf 220 Ohm verkleinern.

» und einen „Metallschichtwiderstand, 10,0 KOhm, 0,6W, ±1%,
» 0207, axial, Durchsteckmontage“ gekauft. Angetrieben werden sollen zwei
» kleine Elektronik-Lüfter, die jeweils nur 0,78 W Leistung aufnehmen.

Du hast wirklich EINEN Widerstand bestellt?

Übrigens: Der derzeitige Feld- Wald- und Wiesen- Kleinleistungstransistor ist der BC547, da bekommst du 100 Stück für 5€. Und für diese einfache Anwendung reichen 1/4W-Kohleschichtwiderstände völlig aus, für 3€/100Stck.

--
Es ist unter der Würde eines Technikers, die Gebrauchsanweisung zu lesen!

» Ohne Widerstand ist dann der Raspi und der Transistor im Eimer
Ja, das ist wohl wahr. Sollte ich sein lassen. Ich könnte lieber testweise noch einen zweiten 10 kOhm Widerstand parralel schalten. Dann komme ich auf 5 kOhm, was m.M.n. theoretisch schon eine merkliche Verbesserung bringen könnte. Ansonsten hätte ich noch einen 1 kOhm Widerstand hier liegen.

» Übrigens: Der derzeitige Feld- Wald- und Wiesen- Kleinleistungstransistor
» ist der BC547,

max. 100mA!

Dann schon eher der BC337.




Aber für den TE wäre ein MOSFET das richtige.

» » Übrigens: Der derzeitige Feld- Wald- und Wiesen-
» Kleinleistungstransistor
» » ist der BC547,
»
» max. 100mA!
Stimmt, da müsste man 2 nehmen, für jeden Lüfter einen.
»
» Dann schon eher der BC337.
Oder gleich einen BD139: hfe(min) = 40 --> 470Ohm Vorwiderstand
»
»
»
»
» Aber für den TE wäre ein MOSFET das richtige.
Ganz meine Meinung. Beispielsweise BS170. Der benötigt dann gar keinen Vorwiderstand.

--
Es ist unter der Würde eines Technikers, die Gebrauchsanweisung zu lesen!

» » » Übrigens: Der derzeitige Feld- Wald- und Wiesen-
» » Kleinleistungstransistor
» » » ist der BC547,
» »
» » max. 100mA!
» Stimmt, da müsste man 2 nehmen, für jeden Lüfter einen.

Reicht immer noch nicht.


» »
» » Dann schon eher der BC337.
» Oder gleich einen BD139: hfe(min) = 40 --> 470Ohm Vorwiderstand

Zu wenig Basisstrom.


» » Aber für den TE wäre ein MOSFET das richtige.
» Ganz meine Meinung. Beispielsweise BS170. Der benötigt dann gar keinen
» Vorwiderstand.

Der BS170 ist zu hochohmig und nicht für 3V Gatespannung.

» » » Übrigens: Der derzeitige Feld- Wald- und Wiesen-
» » Kleinleistungstransistor
» » » ist der BC547,
» »
» » max. 100mA!
» Stimmt, da müsste man 2 nehmen, für jeden Lüfter einen.
Dann brauchst du auch 2x Basisstrom, oder 2 Ausgänge des Raspi.

Hallo grindstone,

danke für deine Rückmeldung. Dein korrigierter Post ist mal richtig gut. Danke dir. Deine Berechnungen sind jetzt für einen Lüfter mit 0,78 W. Lasse ich beide Lüfter angeschlossen (2x 0,78 W = 1,56 W) bräuchte ich dann einen Vorwiderstand von 2 V / 0,004 A = 500 Ohm. Der von dir vorgeschlagene 470 Ohm Widerstand müsste also passen, oder?

Und ja, ich habe mir Widerstände bestellt. Ich löte alle fünf Jahre mal eine Schaltung und habe mir abgewöhnt alles auf Vorrat zu kaufen. Oft weiß ich dann nicht mehr, wo ich es hin geräumt habe, oder ich sehe den Bauteilen nicht mehr an, was sie sind… oder ich habe sowieso die falschen Bauteile da. Einen 470 Ohm Widerstand finde ich in meiner Bastelbox schon wieder keinen mehr.

Danke und Grüße,
Mic.

» Hallo grindstone,
»
» danke für deine Rückmeldung. Dein korrigierter Post ist mal richtig gut.
» Danke dir. Deine Berechnungen sind jetzt für einen Lüfter mit 0,78 W. Lasse
» ich beide Lüfter angeschlossen (2x 0,78 W = 1,56 W) bräuchte ich dann einen
» Vorwiderstand von 2 V / 0,004 A = 500 Ohm. Der von dir vorgeschlagene 470
» Ohm Widerstand müsste also passen, oder?
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» Und ja, ich habe mir Widerstände bestellt. Ich löte alle fünf Jahre mal
» eine Schaltung und habe mir abgewöhnt alles auf Vorrat zu kaufen. Oft weiß
» ich dann nicht mehr, wo ich es hin geräumt habe, oder ich sehe den
» Bauteilen nicht mehr an, was sie sind… oder ich habe sowieso die falschen
» Bauteile da. Einen 470 Ohm Widerstand finde ich in meiner Bastelbox schon
» wieder keinen mehr.
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» Danke und Grüße,
» Mic.
Der Basisstrom ist immer noch viel zu niedrig. Nimm einen 240 oder 270 Ohm
Oder besser einen Mosfet oder die oben verlinkte Platine mit 4 Kanälen

Ich bin etwas aus der Übung, aber der Widerstand in der Zeichnung hat nur 1k, nicht 10k, oder?

Gruß Ingo

» Ich bin etwas aus der Übung, aber der Widerstand in der Zeichnung hat nur
» 1k, nicht 10k, oder?

Orange = Faktor 1000, eben 3 Nullen.

Und auch im Text ist von 10kOhm die Rede.

Ungetesteter Murks halt.

Hallo zusammen,

danke noch einmal für eure Tipps. Ich habe mich mal an Widerständen versucht, die ich noch dahatte. Da meine Mini-Platine schon gelötet ist, habe ich diese jeweils parallel zum bereits eingebauten 10 kΩ Widerstand geschaltet.

Versuch 1: Widerstand 507 Ω (in Summe also 483 &#937
Damit laufen die Lüfter an, drehen sich aber noch mit recht geringer Drehzahl.
I_B = 3,3 V / 483 Ω = 0,007 A

Versuch 2: Widerstand 33 Ω (in Summe also 33 &#937
Damit laufen die Lüfter schon recht gut aber auch noch nicht mit voller Drehzahl
I_B = 3,3 V / 33 Ω = 0,1 A

Versuch 3: Widerstand 5 Ω (in Summe also 5 &#937
Damit laufen die Lüfter mit fast voller Drehzahl (Schätzungsweise 90 %).
I_B = 3,3 V / 5 Ω = 0,66 A

Betrachtet man nur die Drehzahl würde ich zum Widerstand 5 Ω tendieren. Frage ist nur, ob das die Schaltung (RasPi GPIO Pin, NPN-Transistor) auf Dauer aushalten.

Die 10 kΩ stehen im Text der Bauleitung. Den Farbcode des Widerstands hatte ich mir nicht angeschaut. @ingoingo

Grüße,
Mic.

» danke noch einmal für eure Tipps. Ich habe mich mal an Widerständen
» versucht, die ich noch dahatte.
Aber sonst nicht darauf gehört, was gesagt wurde.
Der Transistor ist und bleibt ungeeignet.

» I_B = 3,3 V / 33 Ω = 0,1 A
» I_B = 3,3 V / 5 Ω = 0,66 A
Diese Ströme werden wohl kaum in echt fließen
Dazu brauchst du ja nur mal die Spannung über dem Widerstand messen. Aber bitte nicht mit Quasi-Kurzschlüssen in Form von 5 Ohm Widerständen.
Außerdem hast du wieder die BE-Spannung vernachlässigt.