Styra 23V med PNP-transistor från en PIC.

[netrunner]

Jag håller på att bygga en RGBY-lampa och är klar med alla lysdioder, ca 150st. I ett tillfälligt ryck av sinnesförvirring så fick jag för mig att bygga allt med gemensam jord och styrning av ström med PNP-transistor. Tvärtom mot hur jag brukar göra. Lysdioderna styrs av en 12F675 som får ström i från samma källa men genom en 78L05.

För att tända lysdioderna måste jag ge PNP-transistorn jord på basen. Det är ju lätt fixat, bara skicka en 0:a ut.

För att släcka lysdioderna så ... är det svårare. Skickar jag en 1:a så är det i alla fall mindre än 23V så lysdioderna är tända i alla fall.

Kod: Markera allt

+23V ---------------+----------------
           R1       |
 PIC __/\/\/\_______/   PNP-transistor
                   \
                    |
                    |
                    R2
                    |
                    |
                  _\/_ LED x 150st
                    |
                    |
GND  -------------------------------

Jag tycker att detta bör funka teoretisk ... men det gör det inte praktiken:

Kod: Markera allt

+23V ----+-----------------------+----------------
         |            R1         |
         R4   _______/\/\/\_____/   PNP-transistor
         |    |                 \
         +----|                  |
              |                  |
        R3    |                  R2
PIC --/\/\___/  NPN-transistor   |
             \                   |
              |                _\/_ LED x 150st
              |                  |
              |                  |
GND  ------------------------------------------

Vad har jag missat? Bör det funka i praktiken också?

[Mindmapper]

Visst ska det fungera. Men det behövs lite räknande på resistorerna. Det är bättre med R4 mellan basen och Vcc. Ofta använder man en zener mellan transistorn och resistorn för att få bättre balans på strömmarna.

Men en NPN-transistor som styr LED är lättare och förnuftigare som du vet. Det svider lite att koppla om men är det inte lite jobb i förhållande till det du gör nu.

[sodjan]

> ... så fick jag för mig att bygga allt med [...] styrning av ström med PNP-transistor.

Varför ?

[Mr M]

Du har inte skrivit hur bas emitter och kollektor är kopplade, så det kan ju vara felet.

Annars:

Skippa R4 helt (behövs ej).

Mät så att PNP-trissan bottnar (Vce ungefär 0V) då den öppnar. Bottnar den inte så är R1 för stor. Och bottnar inte NPN-trissan så är R3 för stor.

Verifiera också att R2 är rätt beräknad också.

Om du har möjlighet att mäta kan du skriva in mätvärden för alla noder i schemat samt komponentvärden.

[Marta]

Vad är anleningen till att Du inte använder NPN mot jord istället?

För att styra lite mera exotiska displaytyper (läs VFD) är tricket att ha den höga drivspänningen negativ och PNP trissorna är kopplade mot +5. Lite svårare med LED kanske eftersom de kan dra en betydande ström.

Annars så skall det funger fint med dubbla trissor som Du ritat, men flytta motståndet R4 som det redan sagts. Ta absolut inte bort det, stänga en trissa genom att låta basen flyta är en mindre bra ide. Har Du provat att sätta en metallbit mellan bas och emitter för att kolla så dioderna slocknar då? Är Du helt säker på att programmet är OK och inte glitchar hela tiden så det ser ut som om där fanns en läckström?

Vad är förresten problemet? Lyser de hela tiden, eller lyser de inte alls?

[netrunner]

Ja, visst är det dumt med tillfällig sinnesförvirring.

Nu har jag 150 lysdioder lödda i en matris för att gå med gemensam jord. Har funderat på att löda loss alla och vända på dom ett halvt varv men den kommer att ta evigheter i praktiken.

Alla sitter i 4 grupper så det är 4 extra transistorer som måste till.

Så vi flyttar R4 då:

Kod: Markera allt

+23V --------------------+-------+----------------
                  R1     R4      |
              __/\/\/\___+______/   PNP-transistor
              |                 \
              |                  |
              |                  |
        R3    |                  R2
PIC --/\/\___/  NPN-transistor   |
             \                   |
              |                _\/_ LED x 150st
              |                  |
              |                  |
GND  ------------------------------------------

Problemet är att lysdioderna alltid lyser. Jag har testa PIC 12F675 på labbdäcket mot 1 lysdiod av vardera färg för att kolla att allt var ok. Det funkade. Även om jag kastade om 1:a och 0:a så skulle det synas något, men nu är alla alltid 100% på.

Jag har satt R1 till att ge 200% av den ström som PNP-transistorn behöver och R4 till att vara 20ggr R1.

[4kTRB]

Om du lägger R4 från basen på PNP till +23V enligt tidigare förslag så blir det bra.
Med 150 LED á 20mA så får du 3A.
Med en PNP med hFE = 40 så kan du välja R1=300ohm.
Har NPN minsta hFE på 200 så kan du välja R3=1200 ohm.
R4 = 1k
R4 säkrar en stabil spänning på basen när du stryper NPN-trissan,
som redan sagts ovan. Strömmen genom R4 blir max ca 0.7V/1000.

[netrunner]

Nja...
Jag har 4 färger: Röd,Grön,Blå,Gul.
Varje färg har 5 slingor parallellt.
Tack vare 23V så kan varje slinga ha 10st Röda/Gula eller 7st Gröna/Blå seriellt.
Varje slinga är på 20mA, så 5 slingor gör 100mA per färg.
(Blå och grön upplever ögat som starkare så även om dom är färre så måste jag nog minska ljusstyrkan i mjukvara.)

PNP-transistorn har hfe 100 enligt säljaren men jag mäter den till ca 400. Säkert mätfel.
PNP-transistorn ska då ha minst 1mA på basen, men den får 5mA ... för jag är vill vara säker på att den öppnar.

R1 blir då (?) 4,7K och R4 47K.
Frågan är om inte R4 ska vara ännu större?

Det är inte helt korrekt att ha så många lysdioder seriellt och det är en risk jag tar. I praktiken visade det sig att det var väldigt smidigt att göra en matris på det sättet. Ska återkomma med foto, så framgår det tydligare.

[v-g]

hfe kan mycket väl vara 400 då du antagligen mäter utan last eller långt från maxlast. Normalt brukar en trissa gå ner rejält i hfe när den lastas vilket också brukar synas i databladen (hfe vid maxlast), brukar även ofta finnas diagram på detta.

Räkna på din maxlast för resistorn, normalt är det inte livsavgörande men det kan vara bra att åtminstone ligga inom rätt tiopotens

[Mr M]

Koppla så här (samt se mitt första svar för övrig info):

Kod: Markera allt

+23V ----------------------------+----------------
                  R1             |e
              __/\/\/\__________/   PNP-transistor
              |               b \ 
              |                  |c
              |                  |
        R3    | c                R2
PIC --/\/\___/  NPN-transistor   |
           b \                   |
              | e              _\/_ LED x 150st
              |                  |
              |                  |
GND  ------------------------------------------

[Icecap]

Men kom ihåg ett motstånd mellan bas och emitter på PNP-transistorn! Runt 470R till 680R duger fint.

[Marta]

Har Du provat att brygga bas-emitter på PNP-trissan? Fortsätter det lysa då är trissan kass. Slocknar det så gör samma på NPN. Slocknar det så är där basström fast det inte skall vara det.

Hur har Du det med jordningarna? Du har väl inte hittat på något med långa sladdar och spänningsfall som kan orsaka problem?

[netrunner]

Det är ju sant, transistorn kan ju vara paj!

Ska kolla så fort jag är hemma.

[ie]

Men kom ihåg ett motstånd mellan bas och emitter på PNP-transistorn!

Varför? Lär väl inte behövas på vanliga transistorer. Däremot nödvändigt på MOSFET.

[Marta]

De behövs för att snabbt och säkert få transistorn att stänga. Leda bort basladdningen lite snabbare samt ta hand om eventuella läckströmmar. Speciellt viktigt om det skall användas PWM/MUX och branta flanker är viktigt. Då kan det i vissa fall t.o.m. behövas ännu fler "onödiga" komponenter för att nå erforderlig prestanda.

Det är bl.a. just dessa "onödiga" komponenter som skiljer en proffskonstruktion från en nybörjares finurliga kladdande.

Titta på i stort sett vilket "riktigt" schema som helst och Du kommer att finna massor av komponenter som utifrån utligt kunnande och antagandet om mera ideala egenskaper än verkligheten bjuder på är helt onödiga. Ofta kan en sak t.o.m. fungera även om någon av dessa komponenter tas bort, men marginalerna minskas och reproducerbarheten försämras. Vissa exemplar kommer att fungera dåligt och kanske även bli felbenägna.