Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Attiny, tranzystor na wyjściu no i kłopot

yogi009 10 Gru 2017 10:41 1674 30
  • #1 10 Gru 2017 10:41
    yogi009
    Poziom 42  

    Nie jestem pewny, czy to dobry dział, w razie czego proszę o przeniesienie. A teraz do rzeczy...

    Idą święta, postanowiłem w ramach nauki podstaw AVR zaprojektować sterownik świateł choinkowych. Jako serce pracuje Attiny84, z którego wyprowadziłem 10 kanałów sterujących diodami LED (jak widać, pierwszy pin podaje napięcie zasilania, ostatni to masa).

    Attiny, tranzystor na wyjściu no i kłopotAttiny, tranzystor na wyjściu no i kłopot

    Diody o niskim poborze prądu, żeby nie zdziwić mikrokontrolera w momencie zapalenia wszystkich LED'ów. I ten układ ładnie działa. Algorytm zapala/gasi losowo wybraną diodę LED.

    W drugim kroku zrobiłem prościutki sterownik 2 LED'ów na tranzystorze sterującym BC557C, jak na obrazku:

    Attiny, tranzystor na wyjściu no i kłopot

    I to też prawidłowo działa.

    No to zabrałem się za budowę docelowego sterownika, czyli 10 kanałów (bazując na schemacie z ostatniego obrazka) z BC857B, tym razem diody zasiliłem napięciem 12V (5 LED'ów w szeregu). Dodałem też stabilizator 5V zapewniający zasilanie modułu mikrokontrolera. Łańcuchy 5xLED wpinam w miejscu pomarańczowej kropki, zawsze katodą do masy.

    Attiny, tranzystor na wyjściu no i kłopot

    No i... nie działa :-) Zasilanie jest poprawne, Vcc = 12V, część logiczna otrzymuje +5V. Po połączeniu modułu sterownika Attiny z modułem 10xBC857 na każdym kanale łańcuch LED'ów świeci stałym światłem. Po ich rozłączeniu nie świeci i to jest akurat prawidłowe. Jeśli połączę oba moduly, na wyjściach mikrokontrolera (i wejściach modułu z tranzystorami - zaznaczone niebieską kropką) mam poprawnie zmieniające się stany logicznego zera i jedynki (czyli 0V i ok. 5V), natomiast łańuch LED świeci.

    Zacząłem badać sam moduł 10xBC557 - standardowo nic nie świeci (czyli jest ok), ale kiedy na dowolne wejście (oznaczone niebieską kropką) podam masę lub +5V, diody świecą eleganckim, silnym światłem (co tłumaczy ciągłe świecenie LED'ów). Zmiana wartości rezystora bazowego nic nie przyniosła, kombinowałem w zakresie 4k7-47k.

    Czyżby zachodziła potrzeba jakiegoś spolaryzowania bazy dodatkowym rezystorem podpiętym np. do plusa zasilania (tylko którego)? Proszę o wsparcie, święta idą :-)

    0 29
  • #3 10 Gru 2017 11:21
    yogi009
    Poziom 42  

    Rozumiem, że katodą do bazy? W takim razie dlaczego ten trzeci schemat z jednym tranzystorem działał?

    0
  • #4 10 Gru 2017 11:41
    rs6000
    Poziom 27  

    To może zadziałać tylko przy czerwonym kolorze diod gdyż mają najmniejszy spadek napięcia, przy każdym innym kolorze (większym spadku napięcia) diody się nie zaświecą z uwagi na zbyt niskie napięcie. Zasilanie 12V minus spadek na tranzystorze ~0.7V to masz 11.3 V, dla diody zielonej spadek ~3V to potrzebujesz dla 5 diod min 15V, dla żółtej spadek 2,8V czyli 14V, dla niebieskiej i białej jeszcze więcej, tylko czerwona ma szanse w takim układzie.

    BC557 ma Ic 0.1A wiec przy pięciu diodach pracuje na maks parametrach.


    Pozdr

    0
  • Pomocny post
    #5 10 Gru 2017 11:59
    landy13
    Poziom 29  

    yogi009 napisał:
    Zasilanie jest poprawne, Vcc = 12V, część logiczna otrzymuje +5V. Po połączeniu modułu sterownika Attiny z modułem 10xBC857 na każdym kanale łańcuch LED'ów świeci stałym światłem.
    yogi009 napisał:
    W takim razie dlaczego ten trzeci schemat z jednym tranzystorem działał?

    Układ z jednym tranzystorem działał, bo zasilany był napięciem 5V. A tranzystora pnp zasilonego z 12V nie zamkniesz napięciem 5V. Gdy Attiny wystawia zero napięcie BE wynosi 12V, diody świecą zgodnie z założeniem. A co gdy Attiny wystawi jedynkę? Napięcie BE wyniesie 7V i tranzystor dalej przewodzi.

    Przerób to na tranzystory npn i będzie dobrze.

    0
  • #6 10 Gru 2017 12:01
    itadek
    Poziom 21  

    Zasilanie VCC przy tym schemacie nie może być większe niż zasilanie mikroprocesora więc tylko 5V. Zasil takim napięciem i sprawdź czy działa

    0
  • Pomocny post
    #7 10 Gru 2017 12:01
    komatssu
    Poziom 28  

    W obecnym układzie (bez wymiany tranzystorów na NPN i zmiany w programie) wystarczy zmodyfikować zasilanie, tak aby obecne punkty VCC i +5V były na tym samym potencjale. Najłatwiej zrobić to używając stabilizatora "ujemnego" 79L05.

    0
  • #8 10 Gru 2017 12:33
    yogi009
    Poziom 42  

    rs6000 napisał:
    BC557 ma Ic 0.1A wiec przy pięciu diodach pracuje na maks parametrach.


    Kolego, oglądałeś w ogóle schemat? 5 LED'ów połączyłem szeregowo, więc prąd wynosi max. 20mA na tranzystor. Diody są czerwone, zresztą nie w tym jest problem, gdyby napięcie zasilania było za niskie dla LED'ów, to one by nie świeciły.

    itadek napisał:
    Zasilanie VCC przy tym schemacie nie może być większe niż zasilanie mikroprocesora więc tylko 5V. Zasil takim napięciem i sprawdź czy działa


    No przecież to widać na trzecim obrazku, przy tym samym napięciu działa, ale dwa LED'y w szeregu to trochu za mało. Chciałbym tutaj wpiąć szeregi po 5-10 LED'ów. Tranzystory wytrzymują do 40-60V więc to nie jest kłopot.

    landy13 napisał:
    Układ z jednym tranzystorem działał, bo zasilany był napięciem 5V. A tranzystora pnp zasilonego z 12V nie zamkniesz napięciem 5V. Gdy Attiny wystawia zero napięcie BE wynosi 12V, diody świecą zgodnie z założeniem. A co gdy Attiny wystawi jedynkę? Napięcie BE wyniesie 7V i tranzystor dalej przewodzi. Przerób to na tranzystory npn i będzie dobrze.


    Tu coś może być na rzeczy, chociaż jeżeli na rezystorze bazowym mam zmiennie +5V i 0V, to chyba można oczekiwać przełączania na tranzystorze... Przerabianie na NPN zrobię w ostateczności, tu mam już moduł, więc szukam metody jego uruchomienia. A nie da się tego jakoś spolaryzować rezystorami do plus'a/masy? A jeżeli zmieniać na NPN to może coś typu PDTC114/DTC143? One chyba są optymalizowane do przełączania cyfrowego? Patrząc ich schemat wewnętrzny zastanawiam się, czy nie można dodać rezystora do tego BC557...

    Dodano po 45 [sekundy]:

    komatssu napisał:
    W obecnym układzie (bez wymiany tranzystorów na NPN i zmiany w programie) wystarczy zmodyfikować zasilanie, tak aby obecne punkty VCC i +5V były na tym samym potencjale. Najłatwiej zrobić to używając stabilizatora "ujemnego" 79L05.


    Nie rozumiem idei, możesz to nieco rozwinąć?

    0
  • #9 10 Gru 2017 12:51
    rs6000
    Poziom 27  

    yogi009 napisał:
    rs6000 napisał:
    BC557 ma Ic 0.1A wiec przy pięciu diodach pracuje na maks parametrach.


    Kolego, oglądałeś w ogóle schemat? 5 LED'ów połączyłem szeregowo, więc prąd wynosi max. 20mA na tranzystor. Diody są czerwone, zresztą nie w tym jest problem, gdyby napięcie zasilania było za niskie dla LED'ów, to one by nie świeciły.


    Patrzyłem, faktycznie prąd będzie ok, co do diod, napisałem wyżej, napięcia wystarcza bo są czerwone.

    Pozdr

    0
  • Pomocny post
    #10 10 Gru 2017 12:56
    landy13
    Poziom 29  

    yogi009 napisał:
    Tu coś może być na rzeczy, chociaż jeżeli na rezystorze bazowym mam zmiennie +5V i 0V, to chyba można oczekiwać przełączania na tranzystorze..
    Patrzysz na to ze złej strony. 0 i 5V masz względem masy. Tranzystor ma to mieć względem emitera. A nie ma.

    0
  • #11 10 Gru 2017 15:35
    chisel
    Poziom 24  

    To są tranzystory PNP. Napięcie baza-emiter przy stanie 0V z procka powino wynosić -12V (trochę za dużo), przy stanie 5V z procka - napięcie baza-emiter=-7V. Dobrze pojmuję? Tak czy inaczej tranzystor, i ile żyje jeszcze, będzie zawsze otwarty w obu przypadkach. Napięcie na bazie mierzysz względem emitera (tutaj VCC). Zmierz i sprawdź. Na razie pomijam spadki na diodach i rezystorach 100 ohm. Zamiast 12V daj zasilanie na test 5V wszystkich. Przy stanie 0 z wyjścia procesora diody powinny się palić, przy stanie 1(5V) powinny zgasnąć. Jeśli źle to zrozumiałem to przepraszam z góry, ale tam mi się to tutaj wydaje. Zresztą koledzy wcześniej to napisali, tylko nie napisali dlaczego tak do końca.

    0
  • #12 10 Gru 2017 18:28
    komatssu
    Poziom 28  

    yogi009 napisał:

    komatssu napisał:
    W obecnym układzie (bez wymiany tranzystorów na NPN i zmiany w programie) wystarczy zmodyfikować zasilanie, tak aby obecne punkty VCC i +5V były na tym samym potencjale. Najłatwiej zrobić to używając stabilizatora "ujemnego" 79L05.

    Nie rozumiem idei, możesz to nieco rozwinąć?

    Proszę bardzo:
    Attiny, tranzystor na wyjściu no i kłopot

    0
  • #13 10 Gru 2017 18:53
    itadek
    Poziom 21  

    Najlepiej i najszybciej będzie użyć power switch-y np ITS716G i po kłopocie. Wejście cyfrowe wyjście z dowolnym napięciem i prądem

    0
  • #14 11 Gru 2017 21:21
    yogi009
    Poziom 42  
  • Pomocny post
    #15 12 Gru 2017 13:29
    krzysiek_krm
    Poziom 34  

    Witam,
    mógłbyś spróbować rozwiązania ratunkowego, które jest dość partyzanckie i generalnie urąga zasadom sztuki inżynierskiej.
    Możesz dołożyć wszystkim Twoim tranzystorom rezystor pomiędzy bazą a emiterem, odpowiednio obliczony, rzecz jasna. Kiedy procesor wystawia stan wysoki (około 5 V) powinien się z tych rezystorów zrobić dzielnik, który spowoduje, że napięcie Vbe będzie zbyt niskie do załączenia tranzystora. Kiedy procesor wystawi stan niski (okoó 0 V), napięcie Vbe powinno być dostatecznie duże do załączenia tranzystora, a zastępcza rezystancja dzielnika powinna spowodować przepływ stosownego prądu bazy. Rezystory powinny mieć stosunkowo duże oporności żeby nie "dręczyć" procesora, ale bez przesady - tranzystor musi wejść w nasycenie.

    Pozdrawiam

    0
  • #16 12 Gru 2017 14:46
    yogi009
    Poziom 42  
  • Pomocny post
    #17 12 Gru 2017 14:55
    krzysiek_krm
    Poziom 34  

    yogi009 napisał:
    Czyli coś a'la tranzystor cyfrowy...

    W sumie tak, tranzystor z "gołym" szeregowym opornikiem w bazie zaczyna przewodzić od napięcia, powiedzmy 0.7 V, tranzystor z dzielnikiem, w zależności od stopnia podziału, zacznie przewodzić od (na przykład) 10 V.
    Przepraszam, że pytam, zakładam że wiesz jak policzyć zastępcze parametry dzielnika: zastępcze napięcie i zastępczą rezystancję ?

    0
  • Pomocny post
    #18 12 Gru 2017 15:55
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    krzysiek_krm napisał:
    Kiedy procesor wystawia stan wysoki (około 5 V) powinien się z tych rezystorów zrobić dzielnik, który spowoduje, że napięcie Vbe będzie zbyt niskie do załączenia tranzystora.

    krzysiek_krm napisał:
    Kiedy procesor wystawi stan niski (okoó 0 V) tranzystor musi wejść w nasycenie.

    Jedno przeczy drugiemu.

    0
  • Pomocny post
    #19 12 Gru 2017 16:01
    krzysiek_krm
    Poziom 34  

    trymer01 napisał:
    Jedno przeczy drugiemu.

    Dlaczego ?
    Policzyłeś, odgadłeś, czy po prostu "bo tak" ?

    0
  • Pomocny post
    #20 12 Gru 2017 16:14
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Z doświadczenia wiem.
    Aby tranzystor się nasycił, trzeba mu prąd bazy Ib = ok. 5%Ic. Z tym warunkiem oblicz oporniki, aby dały oczekiwany przez Ciebie efekt. Pamiętaj, że opornik między B-E będzie odbierał część prądu dostarczanego z dolnego opornika a Ib to ich różnica.

    0
  • Pomocny post
    #21 12 Gru 2017 16:38
    komatssu
    Poziom 28  

    Można też w szereg z opornikami R1-R10 włączyć diody Zenera 9V1, o ile napięcie zasilające 12V będzie stabilizowane. Niemniej moja wcześniejsza propozycja ze stabilizatorem 79L05 byłaby bardziej eleganckim rozwiązaniem problemu.

    0
  • Pomocny post
    #23 12 Gru 2017 17:17
    komatssu
    Poziom 28  

    Freddy napisał:
    Co Ci da stabilizator -5V?

    Pozwoli zrównać potencjały VCC i +5V, co pokazałem na rysunku w poście #12.

    0
  • #24 12 Gru 2017 17:43
    PiotrPitucha
    Poziom 33  

    Witam
    Ciągle te same błędy i zdziwienie że nie działa....
    Zastanawiam się czy tranzystory NPN przestali produkować? czemu jest tylu chętnych do eksperymentów skoro z rysunku wynika że to działać nie może, proponuję to zapamiętać i po zlutowaniu 100 podobnych układów przyjdzie olśnienie dlaczego nie będzie to działać.
    Sprawę załatwia tranzystor NPN z emiterem na masie, rezystorem w bazie i diodami w kolektorze, a jak ktoś lubi mniej lutować to układzik ULN2804. Taki układ pozwala dodawać kolejne diody bez zmiany elementów.
    Stabilizator napięcia ujemnego to błędna koncepcja, zmienisz kolor LEDów i trzeba go będzie wymieniać na inny z większym napięciem, dodasz ze dwie diody i znowu zmiana układu.
    Pozdrawiam

    1
  • #25 12 Gru 2017 22:27
    yogi009
    Poziom 42  

    krzysiek_krm napisał:
    Przepraszam, że pytam, zakładam że wiesz jak policzyć zastępcze parametry dzielnika: zastępcze napięcie i zastępczą rezystancję ?


    Postanowiłem wykonać ten moduł raz jeszcze z tranzystorami NPN, cyfrowymi NPN (np. DTC114) lub ULN2003. Nie będę "rzeźbił" w tej płytce, skoro posiada ona błąd grubszego kalibru. Jednocześnie dziękuję za dyskusję, to jest zawsze rozwijająca sprawa.

    PiotrPitucha napisał:
    Ciągle te same błędy i zdziwienie że nie działa....
    Zastanawiam się czy tranzystory NPN przestali produkować?


    Nawet gdyby je przestali produkować, mam mały zapas w szufladce. Po co te emocje?

    0
  • #26 12 Gru 2017 22:46
    krzysiek_krm
    Poziom 34  

    yogi009 napisał:
    Postanowiłem wykonać ten moduł raz jeszcze z tranzystorami NPN

    Może już późno i popełniam jakiś gruby błąd ale Twoja płytka wydaje się być uniwersalna: jeżeli zamontujesz tranzystory NPN zamiast PNP, zamienisz Vcc z Gnd i odwrócisz diody świecące "do góry nogami" - chyba będzie dobrze.

    Dodano po 4 [minuty]:

    Tylko w matrycy tranzystorów, regulator 5 V musi zostać po staremu, rzecz jasna.

    0
  • #27 13 Gru 2017 16:15
    yogi009
    Poziom 42  

    Krzysztof, rozlana masa powoduje, że musiałbym odcinać dość duży kawał miedzi. Wykonam próby z tranzystorem NPN i w przypadku powodzenia zrobię nowy projekt tego modułu. Tak będzie bardziej elegancko. Błędy projektowe powinny kosztować :-)

    0
  • #28 13 Gru 2017 18:01
    komatssu
    Poziom 28  

    Hmm, umieszczenie na schemacie złącza oznaczonego J2 zasugerowało, że moduł sterujący jest na osobnej płytce...

    0
  • #29 13 Gru 2017 20:11
    yogi009
    Poziom 42  
  • Pomocny post
    #30 20 Gru 2017 08:53
    SylwekK
    Poziom 29  

    Czytam i oczom nie wierzę... 1000 postów nt. próby zastosowania tranzystorów pnp. W tego typu układach się tak nie robi, bo to nawet niezgodne ze sztuką. Szybciej i taniej zdobić nową płytkę na standardowy układ z npn gdzie nie ma problemu z wysterowaniem nawet gdy jest on zasilany z 24V. Jeszcze lepiej w takich sterownikach sprawdzają się n-mosfet - odchodzą spore spadki napięć na złączach, cały układ jest mniejszy przy czym drastycznie zwiększa się wydajność prądowa układu. Można tu zastosować maleńkie tranzystory smd n-mosfet logic level, np. IRLML2502 (3-4A) lub przyszłościowo THT nieco większe RFD3055 (około 10A) lub jeszcze większe gdyby taka potrzeba była STP40 (około 40A). Na bramkę wystarczy rezystor 80-100om.
    Ja rozumiem, że można mieć namiar jakichś elementów w szufladzie, ale nie ma sensu dorabiać do nich nowej ideologii... Jeśli coś się nie nadaje to się po prostu nadawać nie będzie i koniec.
    Pozdrawiam autora i proszę nie odbieraj tego jako atak tylko raczej dobra rada :)

    0