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Hintergrundbeleuchtung schwächer wegen Transistor

Posted: Wed Mar 27, 2013 8:31 pm
by Schwabinger
Hallo,

eine kurze Verständnisfrage an die Fortgeschrittenen unter Euch ...

In meinem RaspRadio versorge ich das 2x16 LCD mit 5 Volt vom Raspberry Pi. Die Hintergrundbeleuchtung ist durch einen 10 Ohm Widerstand gesichert. Klappte gut, Hintergrundbeleuchtung war recht hell.

Seit heute regle ich die Stromzufuhr der Hintergrundbeleuchtung über einen BC547B Transistor; ich habe also Kollektor und Emitter des Transistors in den Laststromkreis der Hintergrundbeleuchtung eingebaut.

Basis des Transistors ist mit einem GPIO Pin verbunden; nun kann ich auf Kopfdruck an meiner Fernbedienung die Hintergrundbeleuchtung an- und ausschalten.

So weit, so gut.

Meine Frage: Durch diese Konstruktion ist die Hintergrundbeleuchtung deutlich weniger hell als zuvor. Wirkt der Transistor wie ein zusätzlicher Widerstand?

Hier eine Abbildung meines Aufbaus:

http://www.flickr.com/photos/rigasw/859 ... hotostream

Wahrscheinlich kann ich nun den Widerstand, mit dem ich das LCD absichere, reduzieren. Fragt sich nur, um wie viel?

Gruss

Schwabinger

Re: Hintergrundbeleuchtung schwächer wegen Transistor

Posted: Thu Mar 28, 2013 5:21 am
by Hiswif
Heho.

Ich würde den Transistor zwischen Masse LCD und gnd hängen. Aber das ist nur weil ich es so gewohnt bin. Zum ersten musst du schauen welchen verstärkungsfaktor der Transistor hat. Danach wieviel Strom dein LCD benötigt und daraus ergibt sich dann der Strom den der pi liefern muss damit der Transistor in Sättigung betrieben wird und der Innenwiderstand minimal wird. Liegst du außerhalb der Sättigung dann schaltet der Transistor nicht voll durch. Transistoren sind immer stromgesteuert.
Vieleicht kommst du mit einem n-kanal mosfet besser. Diese werden über die Spannung gesteuert. Mit einem logiklevel mosfet solltest du bei 5v voll durchsteuern. Wie es allerdings bei 3,3v des pi ausschaut müsstest du dem Datenblatt entnehmen.
Wie gesagt würde ich allgemein nicht die Spannung sondern die Masse schalten, den Transistor also nach dem LCD.

Mfg

His

Re: Hintergrundbeleuchtung schwächer wegen Transistor

Posted: Thu Mar 28, 2013 7:24 am
by Schwabinger
Danke für Deine Antwort.

Irgendwie dachte ich, es sei egal, an welcher Stelle im Stromkreis der Transistor, der hier als Schalter fungieren soll, sitzt. Spielt es wirklich eine Rolle, ob er vor oder hinter dem Verbraucher "LCD Backlight" sitzt?

Re: Hintergrundbeleuchtung schwächer wegen Transistor

Posted: Thu Mar 28, 2013 9:20 am
by naicheben
Ja, weil der Spannungsabfall über dem Basisvorwiderstand sich dann erheblich ändert.
Wenn Dein Display 20mA für die Hintergrundbeleuchtung braucht und Dein Transistor ein B von 100 hat, macht das 0,2mA durch den Basisvorwiderstand. Bei 3,3V GPIO-Spannung abzüglich 0,6V Basis-Emiter-Spannung ergibt sich ein Widerstand von 13,5KOhm. Wenn Du dann auch noch PWM an dem GPIO machst, kannst Du sogar die Helligkeit regeln :mrgreen:

Re: Hintergrundbeleuchtung schwächer wegen Transistor

Posted: Thu Mar 28, 2013 10:54 am
by Schwabinger
Danke für Deine Erklärung:

Kann ich das so zusammenfassen:

Erst mal Kollektor und Emitter zwischen LED-Beleuchtung und GND schalten. Damit ist der Helligkeitsverlust am LCD, den ich seit dem Einbau des Transistors habe, beseitigt (oder ist er nur geringer?)

Basis des Transistors via GPIO mit PWM betreiben; dann kann ich via Programm den Widerstand des Transistors verringern oder erhöhen und damit die Helligkeit des Displays regeln.

Gruss

Schwabinger

Re: Hintergrundbeleuchtung schwächer wegen Transistor

Posted: Thu Mar 28, 2013 11:12 am
by mline
Schwabinger wrote:Erst mal Kollektor und Emitter zwischen LED-Beleuchtung und GND schalten. Damit ist der Helligkeitsverlust am LCD, den ich seit dem Einbau des Transistors habe, beseitigt (oder ist er nur geringer?)
Den Vorwiderstand kann man dadurch _nicht_ einsparen (im Manual des LCD nachsehen ob der schon auf der Platine sitzt). Wie die anderen richtig erkannt haben ist es besser deinen Verbraucher vor dem Transistor zu platzieren.

Hier ein Bild wie das auszusehen hat:
http://img.photobucket.com/albums/v315/ ... onnect.jpg
Die parallele Schnittstelle wäre dein µC. Der 100Ohm Widerstand ist an dein LCD anzupassen.
Schwabinger wrote: Basis des Transistors via GPIO mit PWM betreiben; dann kann ich via Programm den Widerstand des Transistors verringern oder erhöhen und damit die Helligkeit des Displays regeln.
Wie auf dem Bild zu sehen ist auch hier ein Widerstand nötig. 1kOhm reicht vollkommen damit dieser Transistor voll durchschaltet und zwischen Kollektor und Emitter keine Spannung abfällt.

Re: Hintergrundbeleuchtung schwächer wegen Transistor

Posted: Sat Mar 30, 2013 8:06 am
by Schwabinger
Super.
Ich werde es ausprobieren, wenn ich aus dem Urlaub zurück bin!
Vielen Dank

Re: Hintergrundbeleuchtung schwächer wegen Transistor

Posted: Tue Apr 02, 2013 3:34 pm
by Schwabinger
Danke an alle, die hier geholfen haben!

Habe den Transistor nun zwischen LED und GND gesteckt.

- LED hat nach wie vor einen Vor-Widerstand von 10 Ohm
- Der Transistor hat vor seinem Basis-Eingang einen 27 K-Ohm Widerstand.

Bekommt der Transistor Strom (gpio = true), leuchtet die Hintergrundbeleuchtung schön hell.
Bekommt der Transistor keinen Strom, ist sie aus.

Alles, wie es sein soll.

Die Regulierung der Helligkeit über PWM werde ich demnächst versuchen.

Gruss

Schwabinger