МОДУЛИ ПРИВОДА ТРУБКИ NIXIE Часть III - ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ: 14 ступеней (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Прежде чем мы рассмотрим подготовку микроконтроллера Arduino / Freeduino к подключению к модулям драйверов импульсных ламп, описанным в Части I и Части II, вы можете построить этот источник питания для обеспечения высокого напряжения зажигания, необходимого для импульсных трубок. Этот импульсный источник питания легко выдает 50 мА, что больше, чем у большинства, и предлагает регулируемый выходной сигнал от 150 до 220 В постоянного тока при питании от источника постоянного тока от 9 до 16 В постоянного тока.

Шаг 1: О схеме

Источник 12 вольт на один ампер будет легко управлять этим питанием от никси-лампы. Этот импульсный источник питания обладает достаточной мощностью, чтобы управлять как минимум восемью модулями драйверов никси-ламп (у меня было 12 модулей драйверов никси-ламп, работающих от одной из этих плат, это 24 никси-лампы IN-12A!). Типичный источник питания для никси-трубки предлагает от 170 до 250 В постоянного тока при токе от 10 до 50 мА. Импульсный источник питания желателен, потому что он небольшой и очень эффективный. Вы можете поместить его в часы, и он не нагреется. Схема для проекта взята непосредственно из таблицы данных MAX1771, однако из-за большого скачка напряжения от входа к выходу компоновка платы и компоненты с низким ESR имеют решающее значение.

Шаг 2: Список деталей

Ниже приведены номера деталей Digi-Key для всех компонентов: 495-1563-1-ND CAP TANT 100 мкФ 20 В 10% LOESR SMD C1 490-1726-1-ND CAP CER. 1 мкФ 25 В 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 МОЩНОСТЬ ИНДУКТОРА 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 РЕЗИСТОР 0,050 Ом 1 Вт 1% 2512 Rsense 3314S-3-502ECT-ND TRIMPOT 5 кОм 4 мм 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 MURS340-E3 / 57TGICT-ND ДИОД ULTRA FAST 3A 400V SMC D1

Шаг 3: Подготовка деталей для печатной платы

Эти детали я оставляю припаять обычным способом после того, как у меня на плате есть все более мелкие детали для поверхностного монтажа.

Шаг 4: пайка в духовке

Вот более мелкие детали, которые мы нанесем на печатную плату с помощью паяльной пасты, а затем поджарим в духовке.

Шаг 5: паяльная паста

Давай с липкой ерундой. Достаньте паяльную пасту из холодильника и дайте ей нагреться. Тогда он не такой жесткий, когда пытаешься вытолкнуть его из тюбика. Самое приятное то, что если на вашей плате есть хорошая паяльная маска, вам не нужно быть настолько точным. Как только паста попадет в духовку, она потечет туда, куда вы хотите (в большинстве случаев - см. Шаг 9).

Шаг 6: нанесение паяльной пасты

Успокойтесь и подержите кофеин, потому что для этой работы вам нужны твердые руки. Положите большой палец на поршень и аккуратно выдавите пасту на подушечки. Не волнуйтесь, если вы не всегда на высоте. Излишки пасты забивают детали с мелким шагом, так что не торопитесь.

Шаг 7: предварительный нагрев духовки

Как только вы узнаете, где находятся компоненты, можно быстро нанести это количество пасты на небольшую плату. Это примерно то количество пасты, которое необходимо для успешного поджаривания. Достаньте свой пикап и положите на SMD.

Шаг 8: поместите компоненты в пасту и тост

Используемая здесь паяльная паста не содержит свинца, и хотя сейчас она выглядит тусклой и мутной, просто подождите, пока она не появится в духовке. Стандартный тостер, который я использую, я купил за 20 долларов. У него есть кварцевые нагреватели шириной 3/8 дюйма над и под решеткой духовки. Я могу поджарить шесть таких досок за раз. Вот температурная кривая, которой вы хотите придерживаться: Разогрейте духовку до 200 градусов F 1. Вставьте плату в духовку и удерживайте ее при 200 ° F в течение 4 минут 2. Поднимите температуру до 325 ° F в течение 2 минут 3. Держите при 450 ° F примерно 30 секунд, пока не всплывет припой, затем подождите еще 30 секунд 4. Нажмите сбоку духовки и понизьте температуру до 300 градусов по Фаренгейту в течение 1 минуты 5. Дайте остыть, но не слишком быстро. Вы не хотите подвергать компоненты термическому удару.

Шаг 9: осмотр после тоста

После того, как плата остынет, осмотрите ее на предмет смещенных деталей и паяных перемычек. Вы можете увидеть несколько капель припоя в тех местах, где с ними могут возникнуть проблемы. Осторожно постучите по ним и снимите с доски. Ой ой. Похоже, у нас есть два паяных перемычки на правой стороне 8-контактной ИС.

Шаг 10: припой для фитиля - ваш друг

Здесь и происходит по-настоящему ловкая работа. Раскройте конец плетеной сетки фитиля для припоя веером, чтобы он впитал расплавленный припой. Поместите его на место с перемычкой припоя и надавите горячим утюгом. Подключайте тепло не более чем на 5-7 секунд. Обычно это все, что вам нужно сделать, чтобы удалить перемычку из припоя. Если у вас не получается с первого раза, попробуйте подойти к доске под другим углом.

Шаг 11: припаяйте оставшиеся компоненты к печатной плате

Хорошо, подтянитесь к своей паяльной станции и найдите компоненты, отложенные в шаге 3. MOSFET чувствителен к статическому электричеству, поэтому не бегайте по ковру с этим. Мы почти закончили. Два паяных мостика на повышающем преобразователе были удалены с помощью фитиля, и теперь плата готова.

Шаг 12: Подключение питания высокого напряжения к модулям драйверов Nixie Tube

Если вы подключаете этот высоковольтный источник питания для импульсных трубок к модулю драйвера для импульсных трубок, вот простая схема тестирования. См. Маркировку рядом с зелеными клеммами на печатной плате. Для основных входных напряжений PWR, подаваемых на источник питания импульсной трубки, ниже 15 вольт постоянного тока, вы можете соединить клеммы PWR и Vcc вместе. Для основных входных напряжений PWR, подаваемых на источник питания импульсной трубки, которые превышают 15 вольт постоянного тока, вам потребуется вставить регулятор (7812) для подачи 12 вольт постоянного тока на клемму Vcc. Например, при использовании адаптера переменного тока на 12 В клеммы PWR и Vcc должны быть соединены короткой перемычкой. Для нормальной работы также подключите клемму Shdn к GND с помощью перемычки. Это позволит блоку питания газовой трубки выдавать выходной сигнал при подаче входного питания.

Шаг 13: Входные контакты питания

Метки HV + и HV- на блоке питания газовой лампы соответствуют HV и gnd на модуле драйвера газовой лампы. Вывод HV подключается к контакту 1 SV1 (gnd), а провод HV подключается к контакту 4 SV1. Для SV1 и SV4 контакты 1, 2, 5 и 6 подключены к земле. Только контакты 3 и 4 SV1 и SV2 несут высокое напряжение, необходимое для газовых ламп.

Шаг 14: продвижение высокого напряжения через модули

Теперь, когда у вас есть питание, подаваемое на драйверные модули никси-лампы, вы должны увидеть, что все элементы в обеих цифрах газоразрядных ламп подсвечиваются. Соблюдайте осторожность, чтобы не прикасаться высоковольтным выходом к модулям драйверов газоразрядных ламп. Здесь потенциально достаточно энергии, чтобы вызвать сильный шок. Когда модули драйверов импульсных трубок подключаются по стыку, слева направо, высоковольтное питание и последовательные данные от внешнего микроконтроллера передаются на все платы. Микроконтроллер необходим для того, чтобы в полной мере использовать преимущества импульсной трубки. цепочка регистров сдвига модуля драйвера. Модуль драйвера nixie-лампы позволяет микроконтроллеру (Arduino и т. Д.) Адресовать две цифры nixie-лампы, а через эту цепочку регистра сдвига - несколько пар цифр nixie-трубки. Для примера того, как модули драйвера nixie tube могут поддерживаться внешним микроконтроллером, см. Образец кода драйвера Arduino Digits. Несколько модулей драйверов для газоразрядных ламп показаны работающими вместе в видеоролике о модулях для импульсных ламп. В зависимости от того, насколько ярко вы хотите, чтобы ваши газовые лампы освещались, вы можете настроить VR1 для генерации выходного сигнала от 170 до 250 вольт постоянного тока. Увеличение выходной мощности также позволит вам одновременно управлять большим количеством газоразрядных ламп. Не пропустите часть IV, где мы подключим Arduino Diecimila и сделаем несколько очень длинных чисел. Особая благодарность Нику де Смиту. Смотрите также эту замечательную работу Марка Пеллетро.