ΜΟΝΑΔΕΣ ΟΔΗΓΗΣΗΣ NIXIE TUBE Μέρος ΙΙΙ - ΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ HV: 14 Βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:39

Πριν εξετάσουμε την προετοιμασία του μικροελεγκτή Arduino/Freeduino για σύνδεση με τις μονάδες οδήγησης σωλήνων nixie που περιγράφονται στο Μέρος Ι και Μέρος II, μπορείτε να δημιουργήσετε αυτό το τροφοδοτικό για να παρέχετε την υψηλή τάση πυροδότησης που απαιτείται από τους σωλήνες nixie. Αυτό το τροφοδοτικό λειτουργίας διακόπτη εξάγει εύκολα 50 mA, το οποίο είναι περισσότερο από τα περισσότερα και προσφέρει μεταβλητή έξοδο από 150 έως 220 VDC, όταν κινείται από πηγή 9 έως 16 VDC.

Βήμα 1: Σχετικά με το κύκλωμα

Μια πηγή 12 βολτ σε έναν ενισχυτή θα οδηγήσει εύκολα αυτήν την παροχή σωλήνα nixie. Υπάρχει επαρκής ισχύς που παράγεται από αυτό το τροφοδοτικό με λειτουργία μεταγωγής για να οδηγήσετε τουλάχιστον οκτώ από τις μονάδες οδήγησης σωλήνων nixie (είχα 12 από τις μονάδες οδηγού σωλήνα nixie που έτρεχαν από έναν από αυτούς τους πίνακες, δηλαδή 24 σωλήνες nixie IN-12A!). Ένα τυπικό τροφοδοτικό σωλήνα nixie προσφέρει 170 έως 250 VDC στα 10 έως 50 mA. Η παροχή ρεύματος με διακόπτη είναι επιθυμητή επειδή είναι μικρή και πολύ αποδοτική. Μπορείτε να το τοποθετήσετε στο ρολόι σας και δεν θα ζεσταθεί. Το σχηματικό για το έργο έχει ληφθεί απευθείας από το φύλλο δεδομένων MAX1771, ωστόσο, λόγω του μεγάλου άλματος τάσης από την είσοδο στην έξοδο, η διάταξη της πλακέτας και τα χαμηλά στοιχεία τύπου ESR είναι κρίσιμα.

Βήμα 2: Λίστα μερών

Ακολουθούν οι αριθμοί εξαρτημάτων Digi-Key για όλα τα εξαρτήματα: 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 INDUCTOR POWER 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 RESISTOR.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-CH 300W -220F T1 MURS340-E3/57TGICT-ND DIODE ULTRA FAST 3A 400V SMC D1

Βήμα 3: Προετοιμασία ανταλλακτικών για την πλακέτα τυπωμένων κυκλωμάτων

Αυτά τα εξαρτήματα τα συγκολλάω συμβατικά αφού έχω όλα τα μικρότερα εξαρτήματα στήριξης επιφάνειας στον πίνακα.

Βήμα 4: Συγκόλληση φούρνου

Εδώ είναι τα μικρότερα μέρη που θα εφαρμόσουμε στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος με πάστα συγκόλλησης και, στη συνέχεια, τοστ στο φούρνο μας.

Βήμα 5: Επικόλληση συγκολλήσεων

Πάρτε με τα ανόητα πράγματα. Βγάλτε την πάστα κόλλησης από το ψυγείο σας και δώστε της την ευκαιρία να ζεσταθεί. Τότε δεν είναι τόσο άκαμπτο όταν προσπαθείτε να το βγάλετε με δύναμη από το σωλήνα. Το καλύτερο μέρος είναι ότι εάν η σανίδα σας έχει μια καλή μάσκα συγκόλλησης, δεν χρειάζεται να είστε τόσο ακριβείς. Μόλις η πάστα χτυπήσει το φούρνο θα ρέει εκεί ακριβώς που τη θέλετε (τις περισσότερες φορές - δείτε βήμα 9).

Βήμα 6: Εφαρμογή Solder Paste

Εγκατασταθείτε και κρατήστε την καφεΐνη γιατί χρειάζεστε σταθερά χέρια για αυτή τη δουλειά. Βάλτε τον αντίχειρά σας πάνω από το έμβολο και πιέστε απαλά την πάστα στα τακάκια. Μην ανησυχείτε τόσο πολύ αν δεν είστε πάντα στο σημείο. Η περίσσεια πάστας θα φράξει τα λεπτά κομμάτια του γηπέδου, οπότε πηγαίνετε εύκολα.

Βήμα 7: Φούρνος προθέρμανσης

Μόλις μάθετε πού πηγαίνουν τα συστατικά, είναι γρήγορο να εφαρμόσετε αυτήν την ποσότητα πάστας σε μια μικρή σανίδα. Πρόκειται για τη σωστή ποσότητα πάστας για επιτυχημένη φρυγανιά. Βγάλτε το εργαλείο παραλαβής και ξαπλώστε στα SMD.

Βήμα 8: Στοιχεία καθίσματος στην πάστα - και τοστ

Η πάστα συγκόλλησης που χρησιμοποιείται εδώ είναι χωρίς μόλυβδο και παρόλο που φαίνεται θαμπή και θολό τώρα, περιμένετε μέχρι να εμφανιστεί στο φούρνο. Ο κανονικός φούρνος τοστιέρα που χρησιμοποιώ πήρα για $ 20. Έχει θερμαντήρες χαλαζία πλάτους 3/8 πάνω και κάτω από τη σχάρα του φούρνου. Μπορώ να ψήσω έξι από αυτές τις σανίδες κάθε φορά. Εδώ είναι η καμπύλη θερμοκρασίας που θα θέλατε να τηρήσετε: Προθερμάνετε το φούρνο σας στους 200 βαθμούς F 1. εισαγάγετε το βάλτε το στο φούρνο και κρατήστε το στους 200 βαθμούς F για 4 λεπτά 2. Φέρτε τη θερμοκρασία στους 325 βαθμούς F για 2 λεπτά 3. Κρατήστε στους 450 βαθμούς F για περίπου 30 δευτερόλεπτα έως ότου εμφανιστεί η συγκόλληση και, στη συνέχεια, περιμένετε άλλα 30 δευτερόλεπτα 4. Πατήστε από την πλευρά του φούρνου και ρίξτε τη θερμοκρασία στους 300 βαθμούς F για 1 λεπτό 5. Αφήστε να κρυώσει, αλλά όχι πολύ γρήγορα. Δεν θέλετε να σοκάρετε θερμικά τα εξαρτήματα.

Βήμα 9: Επιθεώρηση μετά τοστ

Αφού κρυώσει ο πίνακας, εξετάστε το για μετατοπισμένα μέρη και γέφυρες συγκόλλησης. Μπορείτε να δείτε μερικές χάντρες συγκόλλησης σε μέρη όπου ενδέχεται να αντιμετωπίσουν προβλήματα. Χτυπήστε τα απαλά μακριά και έξω από τον πίνακα. Ωχ. Φαίνεται ότι έχουμε δύο γέφυρες συγκόλλησης στη δεξιά πλευρά του IC 8 ακίδων.

Βήμα 10: Το Solder Wick Is Your Friend

Εδώ συμβαίνει το πραγματικά επιδέξιο έργο. Ανεμιστήρας ανοίξτε το άκρο του πλεγμένου φυτιλιού συγκολλητικού πλέγματος έτσι ώστε να πάρει τη λιωμένη συγκόλληση. Τοποθετήστε το πάνω από τη θέση γεφύρωσης και πιέστε προς τα κάτω με ένα ζεστό σίδερο. Εφαρμόστε θερμότητα για όχι περισσότερο από 5 έως 7 δευτερόλεπτα. Αυτό είναι συνήθως το μόνο που χρειάζεται να κάνετε για να αφαιρέσετε τη γέφυρα συγκόλλησης. Εάν δεν λειτουργεί για εσάς την πρώτη φορά, ίσως δοκιμάστε να προσεγγίσετε τον πίνακα από διαφορετική οπτική γωνία.

Βήμα 11: Συγκολλητικό υλικό που παραμένει στην πλακέτα τυπωμένων κυκλωμάτων

Εντάξει, τραβήξτε μέχρι τον σταθμό συγκόλλησης και εντοπίστε τα εξαρτήματα που παρατίθενται στο Βήμα 3. Το MOSFET είναι στατικά ευαίσθητο, οπότε μην περνάτε πάνω από το χαλί με αυτό. Τελειώσαμε σχεδόν. Οι δύο γέφυρες συγκόλλησης στον μετατροπέα αύξησης έχουν αφαιρεθεί με το φυτίλι συγκόλλησης και η σανίδα είναι τώρα πλήρης.

Βήμα 12: Σύνδεση HV Power σε μονάδες προγράμματος οδήγησης σωλήνα Nixie

Εάν συνδέετε αυτό το τροφοδοτικό σωλήνα nixie υψηλής τάσης σε μια μονάδα οδηγού σωλήνα nixie, εδώ είναι μια απλή δοκιμαστική ρύθμιση. Ανατρέξτε στις σημάνσεις δίπλα στους πράσινους ακροδέκτες στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Για κύριες τάσεις εισόδου PWR που παρέχονται στο τροφοδοτικό σωλήνα nixie που είναι χαμηλότερες από 15 βολτ DC, μπορείτε να συνδέσετε τους ακροδέκτες PWR και Vcc μαζί. Για κύριες τάσεις εισόδου PWR που παρέχονται στο τροφοδοτικό σωλήνα nixie που είναι υψηλότερες από 15 βολτ DC, θα χρειαστεί να εισαγάγετε έναν ρυθμιστή (7812) για να παρέχετε 12 βολτ DC στον τερματικό Vcc. Εάν χρησιμοποιείτε προσαρμογέα εναλλασσόμενου ρεύματος 12 βολτ, για παράδειγμα, ο ακροδέκτης PWR και ο ακροδέκτης Vcc πρέπει να συνδεθούν με ένα καλώδιο βραχυκυκλωτήρα. Για κανονική λειτουργία, συνδέστε επίσης τον ακροδέκτη Shdn στο GND με ένα καλώδιο βραχυκυκλωτήρα. Αυτό θα επιτρέψει στο τροφοδοτικό σωλήνα nixie να παράγει έξοδο όταν παρέχεται ισχύς εισόδου.

Βήμα 13: Καρφίτσες εισόδου ισχύος

Οι ετικέτες HV+ και HV- στο τροφοδοτικό σωλήνα nixie αντιστοιχούν με HV και gnd στη μονάδα οδηγού σωλήνα nixie. Το καλώδιο HV συνδέεται με τον ακροδέκτη 1 του SV1 (gnd) και ο αγωγός HV συνδέεται με τον πείρο 4 του SV1. Για SV1 και SV4, οι ακίδες 1, 2, 5 και 6 συνδέονται όλες με το gnd. Μόνο οι ακίδες 3 και 4 του SV1 και SV2 φέρουν την υψηλή τάση που απαιτείται από τους σωλήνες nixie.

Βήμα 14: Νήμα υψηλής τάσης σε όλες τις ενότητες

Τώρα που έχετε τροφοδοτήσει ρεύμα στις μονάδες του οδηγού σωλήνα nixie, θα πρέπει να δείτε όλα τα στοιχεία και στα δύο ψηφία του σωλήνα nixie να είναι φωτισμένα. Προσέξτε να μην αγγίξετε την έξοδο υψηλής τάσης στις μονάδες του οδηγού σωλήνα nixie. Υπάρχει δυνητικά αρκετή ενέργεια εδώ για να προκαλέσει σοβαρό σοκ. Όταν οι μονάδες οδηγού σωλήνα nixie συνδέονται από άκρη σε άκρη, από αριστερά προς τα δεξιά, τόσο η ισχύς υψηλής τάσης όσο και τα σειριακά δεδομένα από τον εξωτερικό μικροελεγκτή περνούν σε όλες τις πλακέτες. Απαιτείται ένας μικροελεγκτής για να επωφεληθεί πλήρως από το σωλήνα nixie αλυσίδα μητρώου αλλαγής ταχυτήτων μονάδας οδηγού. Η μονάδα οδήγησης σωλήνα nixie επιτρέπει σε έναν μικροελεγκτή (Arduino, κ.λπ.) να απευθύνεται σε δύο ψηφία σωλήνα nixie, και μέσω αυτής της αλυσίδας καταχωρητή αλλαγής ταχυτήτων, πολλαπλά ζεύγη ψηφίων σωλήνα nixie. Για ένα παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο οι μονάδες προγράμματος οδήγησης σωλήνα nixie μπορούν να υποστηρίζονται από έναν εξωτερικό μικροελεγκτή, ανατρέξτε στο δείγμα του κωδικού προγράμματος οδήγησης ψηφίων Arduino. Πολλαπλές μονάδες οδηγού σωλήνα nixie φαίνονται να λειτουργούν μαζί στην ταινία ενότητας οδηγού σωλήνα nixie. Ανάλογα με το πόσο έντονα θέλετε να φωτίζονται οι σωλήνες nixie, μπορείτε να ρυθμίσετε το VR1 ώστε να παράγει ισχύ μεταξύ 170 και 250 βολτ DC. Η αύξηση της ισχύος εξόδου θα σας επιτρέψει επίσης να οδηγείτε περισσότερους σωλήνες nixie ταυτόχρονα. Μείνετε συντονισμένοι για το Μέρος IV, όπου θα συνδέσουμε ένα Arduino Diecimila και θα κάνουμε μερικούς πολύ μεγάλους αριθμούς. Ιδιαίτερες ευχαριστίες στον Nick de Smith. Δείτε επίσης αυτό το ωραίο κομμάτι της δουλειάς του Marc Pelletreau. Λοιπόν!