Vom kleinen Signal
zur geschalteten Last.
Spannungsteiler belasten, einen Transistor als Schalter verstehen und die Wirkung einer Freilaufdiode beim Abschalten beobachten.
Vom Signal zur geschalteten Last
Ein Spannungsteiler erzeugt eine Spannung abhängig von Widerstandsverhältnis und angeschlossener Last. Ein Transistor kann ein kleines Steuersignal nutzen, um den Strom in einem anderen Zweig zu beeinflussen. Ein Relais schaltet über ein Magnetfeld mechanische Kontakte.
Die Relais-Spule und der Kontakt sind verschiedene Teile. Spulenstrom magnetisiert den Antrieb; der Kontakt schließt oder öffnet einen getrennten Stromkreis. Eine geschlossene Kontaktstrecke beweist noch nicht, dass der Transistor ausreichend dimensioniert ist.
Bei einem NPN-Schalter liegt der Emitter hier an Masse, der Kollektor am unteren Ende der Spule und die Basis über einen Widerstand am Steuersignal. Die gezeigte Steuerung braucht einen gemeinsamen Bezugspunkt.
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Warum die Freilaufdiode wichtig ist
Eine Induktivität wirkt einer schnellen Stromänderung entgegen. Beim Abschalten ist Energie im Magnetfeld der Spule gespeichert. Fehlt ein geeigneter Strompfad, kann die Spannung so weit steigen, dass ein Bauteil oder ein Lichtbogen den Strom übernimmt.
Die Freilaufdiode ist während des normalen Einschaltens gesperrt. Nach dem Abschalten bildet sie mit der Spule einen geschlossenen Kreis, in dem der Strom abklingt. Ihre Kathode liegt am positiven Spulenanschluss.
Eine einfache Diode begrenzt die Spannung niedrig. Dadurch kann ein Relais später abfallen als mit einer geeigneten höheren Klemmspannung. Stromabbau und mechanische Kontaktbewegung sind nicht identisch.
Sechs Aufgaben in drei Stufen. Übungsantworten und Modellwerte bleiben nur auf dieser geöffneten Seite.
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