NIXIE TUBE DRIVER MODULES Deel III - HV-VOEDING - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

Voordat we kijken naar het voorbereiden van de Arduino/Freeduino-microcontroller voor aansluiting op de nixie tube-stuurprogrammamodules die worden beschreven in deel I en deel II, kun je deze voeding bouwen om de hoge ontstekingsspanning te leveren die de nixie-tubes nodig hebben. Deze schakelende voeding levert gemakkelijk 50 mA, wat meer is dan de meeste, en biedt een variabele output van 150 tot 220 VDC, wanneer aangedreven door een 9 tot 16 VDC-bron.

Stap 1: Over het circuit

Een 12 volt-bron van één versterker zal deze nixie-buisvoeding gemakkelijk aansturen. Er wordt voldoende stroom geproduceerd door deze schakelende voeding om ten minste acht van de nixie tube driver-modules aan te drijven (ik heb 12 van de nixie tube driver-modules laten lopen van een van deze boards, dat zijn 24 IN-12A nixie tubes!). Een typische nixie-buisvoeding biedt 170 tot 250 VDC bij 10 tot 50 mA. Een schakelende voeding is wenselijk omdat deze klein en zeer efficiënt is. Je kunt hem in je klok passen en hij wordt niet warm. Het schema voor het project is rechtstreeks overgenomen uit de MAX1771-datasheet, maar vanwege de grote spanningssprong van ingang naar uitgang, zijn de kaartlay-out en componenten van het lage ESR-type van cruciaal belang.

Stap 2: Onderdelenlijst

Hieronder volgen Digi-Key onderdeelnummers voor alle componenten: 495-1563-1-ND CAP TANT 100UF 20V 10% LOESR SMD C1 490-1726-1-ND CAP CER.1UF 25V Y5V 0805 C2, C3 PCE3448CT-ND CAP 4.7 UF 450V ELECT EB SMD C4 495-1565-1-ND CAP TANT 10UF 25V 10% LOESR SMD C5 PCF1412CT-ND CAP.1UF 250V PENFILM 2420 5% C6 277-1236-ND CONN TERM BLOCK 2POS 5MM PCB J1, J2, J3 513-1093-1-ND INDUCTORVERMOGEN 100UH 2A SMD L1 311-10.0KCCT-ND RES 10.0K OHM 1/8W 1% 0805 SMD R1 PT1.5MXCT-ND RES 1.5M OHM 1W 5% 2512 SMD R2 P50MCT-ND WEERSTAND.050 OHM 1W 1% 2512 Rsense 3314S-3-502ECT-ND TRIMPOT 5K OHM 4MM SQ CERM SMD VR1 MAX1771CSA+-ND IC DC/DC CTRLR STEP-UP HE 8-SOIC IC1 FDPF14N30-ND MOSFET N-CHAN 300V 14A NAAR -220F T1 MURS340-E3/57TGICT-ND DIODE ULTRA SNEL 3A 400V SMC D1

Stap 3: Onderdelen voorbereiden voor de printplaat

Deze onderdelen laat ik conventioneel solderen nadat ik alle kleinere onderdelen voor opbouwmontage op het bord heb.

Stap 4: Ovensolderen

Hier zijn de kleinere onderdelen die we met soldeerpasta op de printplaat zullen aanbrengen en vervolgens in onze oven zullen roosteren.

Stap 5: Soldeerpasta

Ga aan de slag met de kleverige dingen. Trek de soldeerpasta uit je koelkast en geef hem de kans om op te warmen. Dan is hij niet zo stijf als je hem uit de tube probeert te forceren. Het beste is dat als je bord een goed soldeermasker heeft, je niet zo precies hoeft te zijn. Zodra de pasta de oven bereikt, stroomt deze naar de plaats waar u hem wilt hebben (meestal - zie stap 9).

Stap 6: Toepassing soldeerpasta

Ga zitten en houd de cafeïne vast, want je hebt vaste handen nodig voor dit werk. Plaats uw duim over de zuiger en knijp de pasta voorzichtig op de pads. Maak je niet zo druk als je niet altijd op de hoogte bent. Overtollige pasta zal delen met fijne pek verstoppen, dus doe het rustig aan.

Stap 7: Oven voorverwarmen

Als je eenmaal weet waar de componenten naartoe gaan, kun je deze hoeveelheid pasta snel op een klein bord aanbrengen. Dit is ongeveer de juiste hoeveelheid pasta voor succesvol roosteren. Pak je pick-up tool en ga op de SMD's liggen.

Stap 8: Seat-componenten in de pasta - en toast

De soldeerpasta die hier wordt gebruikt, is loodvrij, en hoewel het er nu dof en troebel uitziet, wacht je maar tot het in de oven opduikt. De standaard broodroosteroven die ik gebruik, heb ik voor $ 20 gekregen. Het heeft 3/8 brede kwartsverwarmers boven en onder het ovenrek. Ik kan zes van deze planken tegelijk roosteren. Dit is de temperatuurcurve waaraan u zich wilt houden: Verwarm uw oven voor op 200 graden F 1. plaats de bord in de oven en houd het gedurende 4 minuten op 200 graden F 2. Breng de temperatuur gedurende 2 minuten tot 325 graden F 3. Houd ongeveer 30 seconden op 450 graden F totdat het soldeer opduikt, wacht dan nog 30 seconden 4. Tik op de zijkant van de oven en laat de temperatuur gedurende 1 minuut zakken tot 300 ° F. Laat afkoelen, maar niet te snel. U wilt de componenten niet thermisch schokken.

Stap 9: Inspectie na het toasten

Nadat het bord is afgekoeld, onderzoekt u het op verschoven delen en soldeerbruggen. Op plaatsen waar ze in de problemen kunnen komen, zie je wat soldeerbolletjes. Tik ze voorzichtig weg en van het bord. Oh Oh. Het lijkt erop dat we twee soldeerbruggen aan de rechterkant van het 8-pins IC hebben.

Stap 10: Soldeer Wick is je vriend

Hier vindt het echt behendige werk plaats. Ventilator open het uiteinde van het gevlochten soldeerlontgaas zodat het gesmolten soldeer zal opnemen. Plaats het over de met soldeer overbrugde locatie en druk het naar beneden met een heet strijkijzer. Warm niet langer dan 5 tot 7 seconden op. Dit is meestal alles wat u hoeft te doen om de soldeerbrug te verwijderen. Als het de eerste keer niet voor je werkt, kun je proberen het bord vanuit een andere hoek te benaderen.

Stap 11: Soldeer de resterende componenten op de printplaat

Ok, trek naar je soldeerstation en zoek de componenten die opzij zijn gezet in stap 3. De MOSFET is gevoelig voor statische elektriciteit, dus loop niet over het tapijt met deze. We zijn bijna klaar. De twee soldeerbruggen op de step-up converter zijn verwijderd met de soldeerlont en het bord is nu compleet.

Stap 12: HV-stroom aansluiten op Nixie Tube Driver Modules

Als je deze hoogspanning nixie tube voeding aansluit op een nixie tube driver module, dan is hier een eenvoudige testopstelling. Raadpleeg de markeringen naast de groene klemmen op de printplaat. Voor de belangrijkste PWR-ingangsspanningen die aan de nixie tube-voeding worden geleverd en die lager zijn dan 15 volt gelijkstroom, kun je de PWR- en Vcc-aansluitingen op elkaar aansluiten. Voor de belangrijkste PWR-ingangsspanningen die aan de nixie tube-voeding worden geleverd en die hoger zijn dan 15 volt gelijkstroom, moet je een regelaar (7812) plaatsen om 12 volt gelijkstroom te leveren aan de Vcc-aansluiting. Als u bijvoorbeeld een 12 volt AC-adapter gebruikt, moeten de PWR-terminal en Vcc-terminal worden aangesloten met een korte jumperdraad. Sluit voor normaal bedrijf ook de Shdn-aansluiting met een jumperdraad aan op GND. Hierdoor kan de Nixie Tube-voeding een uitgang produceren wanneer er ingangsstroom wordt geleverd.

Stap 13: Power Input Pins

De HV+ en HV- labels op de nixie tube voeding komen overeen met HV en gnd op de nixie tube driver module. De HV-kabel wordt aangesloten op pin 1 van SV1 (gnd), en de HV-kabel wordt aangesloten op pin 4 van SV1. Voor SV1 en SV4 zijn pinnen 1, 2, 5 en 6 allemaal verbonden met gnd. Alleen pinnen 3 en 4 van SV1 en SV2 voeren de hoge spanning die de nixiebuizen nodig hebben.

Stap 14: Hoogspanningsdraad door de modules heen

Nu je stroom hebt geleverd aan de nixie tube driver-modules, zou je alle elementen in beide nixie tube-cijfers moeten zien oplichten. Zorg ervoor dat u de hoogspanningsuitgang naar de nixie tube-drivermodules niet aanraakt. Er is hier potentieel genoeg energie om een ernstige schok te veroorzaken. Wanneer nixie tube drivermodules edge-to-edge, van links naar rechts zijn aangesloten, worden zowel hoogspanningsvoeding als seriële data van de externe microcontroller doorgestuurd naar alle boards. Er is een microcontroller nodig om volledig te profiteren van de nixie tube driver module schakelregister keten. De nixie tube driver module maakt het mogelijk dat een microcontroller (Arduino, etc.) twee nixie tube cijfers aanspreekt, en via deze schuifregisterketen, meerdere paren nixie tube cijfers. Voor een voorbeeld van hoe de nixie tube-stuurprogrammamodules kunnen worden ondersteund door een externe microcontroller, zie het voorbeeld van de Arduino-stuurprogrammacode voor cijfers. In de film over de nixie tube driver-module zijn meerdere nixie tube driver-modules samen te zien. Afhankelijk van hoe fel je wilt dat je nixie-buizen worden verlicht, kun je VR1 aanpassen om een output te genereren tussen 170 en 250 volt DC. Door het uitgangsvermogen te verhogen, kun je ook meer nixie-buizen tegelijk aansturen. Blijf op de hoogte voor deel IV, waar we een Arduino Diecimila aansluiten en een aantal zeer lange nummers maken. Extra speciale dank aan Nick de Smith. Zie ook dit mooie stukje werk van Marc Pelletreau. Whew!