Die Halbleiter-Überlastwarnung

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Letzte Woche habe ich mir beim Basteln an einem Transistor den Finger verbrannt. Ich dachte schon, der ist hin (der Transistor, nicht der Finger). Aber zum Glück hat er es gerade noch ausgehalten. Kleine Fehler können immer wieder dazu führen, dass ein Bauteil zu heiß wird. Aber besser wäre es, wenn man es gleich merkt. Deshalb habe ich jetzt einige Transistoren mit Übertemperatur-Warnstreifen ausgerüstet.

Der erste Test
ist oftmals kein Fest.
(Diertrich Drahtlos)

Der wärmeempfindliche Farbstreifen stammt aus einer Batterie mit eingebautem Ladungstester (siehe auch Batterietester). Mit der Schere konnten viele kleine Stückchen ausgeschnitten und auf verschiedene Transistoren und ICs geklebt werden.

Die Schaltung zeigt übrigens die richtige und die falsche Aussteuerung eines Schalttransistors für eine Glühlampe. Der Basisstrom muss ausreichen, um den Transistor voll auszusteuern. Wenn der Basiswiderstand zu groß ist, wird der Basisstrom zu klein, und es bleibt eine zu große Restspannung zwischen Kollektor und Emitter. Die Verlustleistung wird dann zu groß, und der Transistor wird heiß. Über etwa 150 Grad geht er kaputt. Der richtige Widerstand hängt auch von der Stromverstärkung ab. Bei einem BC548C und einer Lampe mit 12V/2W war 10 Kiloohm gerade richtig, 33 Kiloohm aber zu viel.

Will es jemand mal genauer ausrechnen? Zwischen Basis und Emitter liegt bei Si-Transistoren etwa 0,6 V. Es bleiben also 11,4 V am 10k-Widertsand. Damit fließt ein Basisstrom von 1,14 mA. Für die Lampe wird ein Strom von 2W/12V=167mA erwartet. Die Stromverstärkung muss also hier 167mA/1,14mA=146-fach sein. Das ist für diesen Transistor in Ordnung. Bei 33k brauchte man aber eine 482-fache Stromverstärkung. So viel bringt der Transistor bei diesem großen Kollektorstrom aber nicht. Es wurde eine Kollektorspannung von 2,5 V gemessen. Die Verlustleistung war ca. 150 mA*2,5V=375mW.

Also mit 10k bleibt der Transistor schön kalt, und die Lampe wird schön hell. Aber nicht vergessen, eine andere Lampe erfordert vielleicht einen anderen Basiswiderstand.


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