MODULI DRIVER TUBE NIXIE Parte III - ALIMENTAZIONE HV: 14 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:05

Prima di esaminare la preparazione del microcontrollore Arduino/Freeduino per la connessione ai moduli driver del tubo nixie descritti nella Parte I e nella Parte II, puoi costruire questo alimentatore per fornire l'elevata tensione di accensione richiesta dai tubi nixie. Questo alimentatore a commutazione emette facilmente 50 mA, che è più della maggior parte, e offre un'uscita variabile da 150 a 220 V CC, se pilotato da una sorgente da 9 a 16 V CC.

Passaggio 1: informazioni sul circuito

Una sorgente da 12 volt su un amplificatore guiderà facilmente questa alimentazione a valvole nixie. C'è abbastanza potenza prodotta da questo alimentatore a commutazione per pilotare almeno otto dei moduli driver nixie tube (ho avuto 12 dei moduli driver nixie tube che scappavano da una di queste schede, sono 24 tubi nixie IN-12A!). Un tipico alimentatore a tubo nixie offre da 170 a 250 VDC a 10 a 50 mA. Un alimentatore a commutazione è desiderabile perché è piccolo e molto efficiente. Puoi inserirlo all'interno del tuo orologio e non si surriscalda. Lo schema del progetto è tratto direttamente dalla scheda tecnica MAX1771, tuttavia, a causa del grande salto di tensione dall'ingresso all'uscita, il layout della scheda e i componenti di tipo a bassa ESR sono fondamentali.

Passaggio 2: elenco delle parti

Di seguito sono riportati i codici Digi-Key per tutti i componenti: 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 PEN FILM 2420 5% C6 277-1236-ND CONN TERM BLOCK 2POS 5MM PCB J1, J2, J3 513-1093-1-ND POTENZA INDUTTORE 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 RESISTENZA.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 TO -220F T1 DIODO MURS340-E3/57TGICT-ND ULTRA VELOCE 3A 400V SMC D1

Passaggio 3: preparazione delle parti per il circuito stampato

Queste parti le lascio saldare in modo convenzionale dopo aver installato sulla scheda tutte le parti più piccole a montaggio superficiale.

Passaggio 4: saldatura in forno

Ecco le parti più piccole che applicheremo al circuito stampato con la pasta saldante, e poi tostare nel nostro forno.

Passaggio 5: pasta saldante

Prendi con le cose appiccicose. Estrarre la pasta saldante dal frigorifero e darle la possibilità di riscaldarsi. Quindi non è così rigido quando provi a forzarlo fuori dal tubo. La parte migliore è che se la tua scheda ha una buona maschera di saldatura, non devi essere così preciso. Una volta che la pasta colpisce il forno, scorrerà esattamente dove vuoi (la maggior parte delle volte - vedi il passaggio 9).

Passaggio 6: applicazione della pasta saldante

Accomodati e trattieni la caffeina perché hai bisogno di mani ferme per questo lavoro. Metti il pollice sullo stantuffo e schiaccia delicatamente la pasta sugli elettrodi. Non preoccuparti così tanto se non sei sempre nel segno. La pasta in eccesso ostruirà le parti a passo fine, quindi vacci piano.

Passaggio 7: preriscaldare il forno

Una volta che sai dove vanno i componenti, è veloce applicare questa quantità di pasta su una piccola tavola. Si tratta della giusta quantità di pasta per una tostatura riuscita. Prendi il tuo strumento di raccolta e sdraiati sugli SMD.

Passaggio 8: inserire i componenti nella pasta e tostare

La pasta saldante usata qui è senza piombo e, anche se ora sembra opaca e torbida, aspetta solo che si accenda nel forno. Il tostapane standard che sto usando l'ho preso per $ 20. Ha riscaldatori al quarzo larghi 3/8 sopra e sotto la griglia del forno. Posso tostare sei di queste schede alla volta. Ecco la curva di temperatura a cui desideri aderire: preriscaldare il forno a 200 gradi F 1. inserire il scheda nel forno e tenerlo a 200 gradi F per 4 minuti 2. Portare la temperatura fino a 325 gradi F per 2 minuti 3. Tenere a 450 gradi F per circa 30 secondi fino a quando la saldatura non si apre, quindi attendere altri 30 secondi 4. Toccare il lato del forno e abbassare la temperatura a 300 gradi F per 1 minuto 5. Lasciare raffreddare, ma non troppo velocemente. Non vuoi shock termico i componenti.

Passaggio 9: ispezione post-toast

Dopo che la scheda si è raffreddata, esaminala alla ricerca di parti spostate e ponti di saldatura. Puoi vedere alcune perline di saldatura in luoghi in cui potrebbero mettersi nei guai. Toccali delicatamente via e fuori dal tabellone. Uh Oh. Sembra che abbiamo due ponti di saldatura sul lato destro dell'IC a 8 pin.

Passaggio 10: lo stoppino per saldatura è tuo amico

Qui è dove avviene il lavoro veramente abile. Aprire a ventaglio l'estremità della rete intrecciata dello stoppino per saldatura in modo che possa raccogliere la saldatura fusa. Posizionalo sopra la posizione del ponte di saldatura e premi con un ferro caldo. Applicare calore per non più di 5-7 secondi. Questo di solito è tutto ciò che devi fare per rimuovere il ponte di saldatura. Se non funziona per te la prima volta, forse prova ad avvicinarti alla scacchiera da un'angolazione diversa.

Passaggio 11: saldare i componenti rimanenti al circuito stampato

Ok, avvicinati alla tua stazione di saldatura e individua i componenti messi da parte nel passaggio 3. Il MOSFET è sensibile all'elettricità statica, quindi non correre sul tappeto con questo. Abbiamo quasi finito. I due ponti di saldatura sul convertitore step-up sono stati rimossi con lo stoppino di saldatura e la scheda è ora completa.

Passaggio 12: collegamento dell'alimentazione HV ai moduli driver del tubo Nixie

Se stai collegando questo alimentatore per tubi nixie ad alta tensione a un modulo driver per tubi nixie, ecco una semplice configurazione di prova. Fare riferimento ai contrassegni accanto ai terminali verdi sulla scheda a circuito stampato. Per tensioni di ingresso PWR principali fornite all'alimentatore del tubo nixie inferiori a 15 volt CC, è possibile collegare insieme i terminali PWR e Vcc. Per tensioni di ingresso PWR principali fornite all'alimentatore del tubo nixie superiori a 15 volt CC, sarà necessario inserire un regolatore (7812) per fornire 12 volt CC al terminale Vcc. Se si utilizza un adattatore CA da 12 volt, ad esempio, il terminale PWR e il terminale Vcc devono essere collegati con un ponticello corto. Per il normale funzionamento, collegare anche il terminale Shdn a GND con un ponticello. Ciò consentirà all'alimentatore del tubo nixie di produrre un'uscita quando viene fornita l'alimentazione in ingresso.

Passaggio 13: pin di ingresso alimentazione

Le etichette HV+ e HV- sull'alimentatore del tubo nixie corrispondono a HV e gnd sul modulo driver del tubo nixie. Il cavo HV si collega al pin 1 di SV1 (gnd) e il cavo HV si collega al pin 4 di SV1. Per SV1 e SV4, i pin 1, 2, 5 e 6 sono tutti collegati a gnd. Solo i pin 3 e 4 di SV1 e SV2 trasportano l'alta tensione richiesta dai tubi nixie.

Passaggio 14: Threading ad alta tensione in tutti i moduli

Ora che hai alimentato i moduli del driver del tubo nixie, dovresti vedere tutti gli elementi in entrambe le cifre del tubo nixie illuminati. Prestare attenzione a non toccare l'uscita ad alta tensione sui moduli driver del tubo nixie. C'è potenzialmente abbastanza energia qui per causare uno shock grave. Quando i moduli driver del tubo nixie sono collegati edge-to-edge, da sinistra a destra, sia l'alimentazione ad alta tensione che i dati seriali dal microcontrollore esterno vengono fatti passare attraverso tutte le schede. È necessario un microcontrollore per sfruttare appieno il tubo nixie catena del registro di spostamento del modulo driver. Il modulo driver del tubo nixie consente a un microcontrollore (Arduino, ecc.) Di indirizzare due cifre del tubo nixie e, tramite questa catena di registri a scorrimento, più coppie di cifre del tubo nixie. Per un esempio di come i moduli driver del tubo nixie possono essere supportati da un microcontrollore esterno, vedere il codice del driver delle cifre Arduino di esempio. Più moduli driver nixie tube sono visti funzionare insieme nel filmato del modulo driver nixie tube. A seconda di quanto intensamente desideri che i tuoi tubi nixie siano illuminati, puoi regolare VR1 per generare un'uscita tra 170 e 250 volt CC. Aumentare la potenza di uscita ti consentirà anche di pilotare più tubi Nixie contemporaneamente. Resta sintonizzato per la Parte IV, dove collegheremo un Arduino Diecimila e faremo dei numeri molto lunghi. Un ringraziamento speciale a Nick de Smith. Guarda anche questo bel lavoro di Marc Pelletreau. Whew!