Grundschaltungen: Transistor, Relais

Um größere Ströme als 40mA zu schalten benötigen wir einen Transistor.  Dazu bauen wir zunächst die Grundschaltung Blinkende LED auf.  Sobald diese läuft nehmen wir die LED und ihren Vorwiderstand vom Breadboard und stecken den Transistor auf.

transistor-teilschaltung

Der hier verwendete Transistor C33725 ist ein Allerweltstyp, hat eine typische Bauform und Anschlussbelegung. Die Basis ist in der Mitte. Dort schließen wir über einen Vorwiderstand den Ausgang vom Arduino (grünes Kabel) und den Emitter direkt an GND. Soweit so Gut.

transistor-schaltung

Nun die LED, ihr Vorwiderstand kommt an Plus und ihre Kathode (die Abflachung am runden Gehäuse) direkt an den Collektor des Transistors. Damit ist die Schaltung bereits fertig.

transistor-fertig

Jetzt blinkt die LED genauso wie vorher. Der entscheidene Unterschied: Wir können nun einen größeren Stromverbraucher damit betreiben. Hier z.B. drei superhelle LEDs.

transistor-3led

Damit ist es nun auch möglich ein Relais zu schalten. Wir hängen es an Plus und den Collektor des Transistors.
Wichtig: Relais (aber auch Motoren) erzeugen beim Ausschalten einen Stromimpuls der die Schaltung zerstören kann. Wir benötigen deshalb eine Freilaufdiode. Im Beispiel ist es eine LED.  Beim Ausschalten des Relais blitzt sie kurz auf und verdeutlicht damit den Grund ihrer Existenz.

transistor-relais

Verbraucht das Relais zu viel Strom oder ist seine Spannung über 5V, lässt es sich, dem Transistor sei Dank, auch über eine externe Spannungsquelle betreiben.

transistor-relais-externe-spannungsquelle

 

Dazu wird das Minus der Batterie mit dem GND des Arduinos verbunden. Das Relais kommt dann direkt an den Pluspol der Batterie, der andere Anschluss bleibt am Collektor des Transistors.

Damit lassen sich nun auch größere Spannungen und Ströme schalten und die Zahl der Anwendungsmöglichkeiten für unseren Arduino steigt damit enorm an. Alles was aus einer Autobatterie oder einem Netzteil gespeist wird können wir nun per Software, über den Serial Monitor (b.z.w. Putty) oder von Sensorwerten gesteuert ein- und ausschalten

Bauteile (Bezugsquellen):

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