โมดูลไดรเวอร์ NIXIE TUBE ส่วนที่ III - แหล่งจ่ายไฟ HV: 14 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:09

ก่อนที่เราจะดูการเตรียมไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino/Freeduino สำหรับการเชื่อมต่อกับโมดูลไดรเวอร์หลอด nixie ที่อธิบายไว้ในส่วนที่ 1 และส่วนที่ 2 คุณสามารถสร้างแหล่งจ่ายไฟนี้เพื่อให้มีแรงดันไฟฟ้าสูงที่จำเป็นสำหรับหลอด nixie แหล่งจ่ายไฟโหมดสวิตช์นี้ให้เอาต์พุต 50 mA อย่างง่ายดาย ซึ่งมากกว่าส่วนใหญ่ และให้เอาต์พุตตัวแปรตั้งแต่ 150 ถึง 220 VDC เมื่อขับเคลื่อนด้วยแหล่งจ่าย 9 ถึง 16 VDC

ขั้นตอนที่ 1: เกี่ยวกับวงจร

แหล่งจ่าย 12 โวลต์ที่แอมป์หนึ่งตัวจะขับการจ่ายหลอดนิกซี่นี้ได้อย่างง่ายดาย มีพลังงานเพียงพอที่ผลิตโดยแหล่งจ่ายไฟโหมดสวิตช์นี้เพื่อขับเคลื่อนโมดูลไดรเวอร์หลอด nixie อย่างน้อยแปดตัว (ฉันมีโมดูลไดรเวอร์หลอด nixie 12 ตัวที่วิ่งออกจากหนึ่งในบอร์ดเหล่านี้ นั่นคือหลอด nixie 24 IN-12A!). แหล่งจ่ายไฟหลอดนิกซี่ทั่วไปมี 170 ถึง 250 VDC ที่ 10 ถึง 50 mA ควรใช้แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมดเพราะมีขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพมาก คุณสามารถใส่ไว้ในนาฬิกาและจะไม่ทำให้ร้อนขึ้น แผนผังสำหรับโปรเจ็กต์นี้นำมาจากแผ่นข้อมูล MAX1771 โดยตรง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแรงดันไฟฟ้ากระโดดขนาดใหญ่จากอินพุตไปยังเอาต์พุต เลย์เอาต์ของบอร์ดและส่วนประกอบประเภท ESR ต่ำจึงเป็นสิ่งสำคัญ

ขั้นตอนที่ 2: รายการชิ้นส่วน

ต่อไปนี้เป็นหมายเลขชิ้นส่วน Digi-Key สำหรับส่วนประกอบทั้งหมด: 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 ปากกาฟิล์ม 2420 5% C6 277-1236-ND CONN TERM BLOCK 2POS 5MM PCB J1, J2, J3 513-1093-1-ND ตัวเหนี่ยวนำ พลังงาน 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 ตัวต้านทาน.050 โอห์ม 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 MURS340-E3/57TGICT-ND ไดโอด ULTRA FAST 3A 400V SMC D1

ขั้นตอนที่ 3: การเตรียมชิ้นส่วนสำหรับแผงวงจรพิมพ์

ชิ้นส่วนเหล่านี้ที่ฉันใช้บัดกรีตามอัตภาพหลังจากที่ฉันมีชิ้นส่วนยึดพื้นผิวที่เล็กกว่าทั้งหมดบนกระดานแล้ว

ขั้นตอนที่ 4: การบัดกรีในเตาอบ

ต่อไปนี้คือชิ้นส่วนเล็กๆ ที่เราจะนำไปใช้กับแผงวงจรพิมพ์ที่มีสารบัดกรี จากนั้นจึงปิ้งขนมปังในเตาอบของเรา

ขั้นตอนที่ 5: วางประสาน

รับกับสิ่งที่เหนอะหนะ ดึงแป้งบัดกรีออกจากตู้เย็นแล้วปล่อยให้มันอุ่นขึ้น จากนั้นมันจะไม่แข็งมากเมื่อคุณพยายามบังคับมันออกจากท่อ ส่วนที่ดีที่สุดคือถ้าบอร์ดของคุณมีหน้ากากประสานที่ดี คุณไม่จำเป็นต้องแม่นยำมากขนาดนั้น เมื่อแป้งแตะเข้าเตาอบ แป้งจะไหลไปยังตำแหน่งที่คุณต้องการ (โดยส่วนใหญ่ - ดูขั้นตอนที่ 9)

ขั้นตอนที่ 6: แอปพลิเคชั่นวางประสาน

ตั้งสติและถือคาเฟอีนไว้เพราะคุณต้องการมือที่มั่นคงสำหรับงานนี้ วางนิ้วโป้งของคุณเหนือลูกสูบแล้วบีบเบา ๆ ลงบนแผ่นอิเล็กโทรด อย่ากังวลมากหากคุณไม่ได้ถูกทำเครื่องหมายไว้เสมอ การวางที่มากเกินไปจะทำให้ส่วนพิทช์เล็กอุดตัน ดังนั้นไปง่ายๆ

ขั้นตอนที่ 7: อุ่นเตาอบก่อน

เมื่อคุณรู้แล้วว่าส่วนประกอบไปอยู่ที่ใด ก็สามารถใช้แปะจำนวนนี้กับบอร์ดขนาดเล็กได้อย่างรวดเร็ว นี่เป็นปริมาณแป้งที่พอเหมาะสำหรับการปิ้งขนมปังที่ประสบความสำเร็จ หยิบเครื่องมือหยิบขึ้นมาแล้ววางบน SMD

ขั้นตอนที่ 8: ส่วนประกอบที่นั่งลงในการวาง - และ Toast

แป้งบัดกรีที่ใช้ในที่นี้ไม่มีสารตะกั่ว และถึงแม้จะดูหมองคล้ำและขุ่นมัวในตอนนี้ ให้รอจนกระทั่งมันโผล่ขึ้นมาในเตาอบ เตาอบปิ้งขนมปังรุ่นมาตรฐานที่ฉันใช้อยู่ ฉันได้รับเงิน 20 เหรียญ มีฮีตเตอร์ควอทซ์กว้าง 3/8 ด้านบนและด้านล่างชั้นวางเตาอบ ฉันสามารถปิ้งขนมปังได้ครั้งละ 6 แผ่น นี่คือเส้นโค้งอุณหภูมิที่คุณต้องการยึด: เปิดเตาอบที่อุณหภูมิ 200 องศาฟาเรนไฮต์ 1. ใส่ บอร์ดในเตาอบและถือไว้ที่อุณหภูมิ 200 องศาฟาเรนไฮต์เป็นเวลา 4 นาที 2. นำอุณหภูมิขึ้นไปที่ 325 องศาฟาเรนไฮต์เป็นเวลา 2 นาที 3. กดค้างไว้ที่ 450 องศาฟาเรนไฮต์เป็นเวลาประมาณ 30 วินาทีจนกว่าการบัดกรีจะปรากฏขึ้น จากนั้นรออีก 30 วินาที 4. แตะ และวางอุณหภูมิไว้ที่ 300 องศาฟาเรนไฮต์เป็นเวลา 1 นาที 5. ปล่อยให้เย็น แต่ไม่เร็วเกินไป คุณไม่ต้องการให้ส่วนประกอบช็อกจากความร้อน

ขั้นตอนที่ 9: การตรวจสอบหลังการปิ้งขนมปัง

หลังจากที่บอร์ดเย็นลงแล้ว ให้ตรวจสอบชิ้นส่วนขยับและสะพานเชื่อม คุณสามารถเห็นลูกปัดบัดกรีในสถานที่ที่อาจมีปัญหาได้ ค่อยๆ เคาะออกและออกจากกระดาน เอ่อโอ้. ดูเหมือนว่าเรามีสะพานประสานสองอันที่ด้านขวาของไอซี 8 พิน

ขั้นตอนที่ 10: Solder Wick คือเพื่อนของคุณ

นี่คือจุดเริ่มต้นของการทำงานที่คล่องแคล่วอย่างแท้จริง พัดลมเปิดปลายของตาข่ายไส้ตะเกียงแบบถักเปีย เพื่อที่จะจับตัวประสานที่หลอมละลาย วางบนตำแหน่งที่เชื่อมประสาน แล้วกดด้วยเตารีดร้อน ใช้ความร้อนไม่เกิน 5 ถึง 7 วินาที นี่คือสิ่งที่คุณต้องทำเพื่อถอดสะพานประสาน หากไม่ได้ผลสำหรับคุณในครั้งแรก ให้ลองเข้าใกล้กระดานจากมุมที่ต่างออกไป

ขั้นตอนที่ 11: ประสานส่วนประกอบที่เหลืออยู่กับแผงวงจรพิมพ์

ตกลง ดึงขึ้นไปที่สถานีบัดกรีของคุณ และค้นหาส่วนประกอบที่ตั้งสำรองไว้ในขั้นตอนที่ 3 MOSFET นั้นไวต่อไฟฟ้าสถิต ดังนั้นอย่าใช้สิ่งนี้ข้ามพรม เราเกือบเสร็จแล้ว บริดจ์บัดกรีสองอันบนสเต็ปอัพคอนเวอร์เตอร์ถูกถอดออกด้วยไส้ตะเกียงบัดกรี และตอนนี้บอร์ดก็เสร็จสมบูรณ์แล้ว

ขั้นตอนที่ 12: การเชื่อมต่อ HV Power กับโมดูลไดรเวอร์ Nixie Tube

หากคุณกำลังเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟหลอดนิกซี่แรงดันสูงนี้กับโมดูลไดรเวอร์หลอดนิกซี่ ต่อไปนี้คือการตั้งค่าการทดสอบอย่างง่าย ดูเครื่องหมายข้างขั้วต่อสีเขียวบนแผงวงจรพิมพ์ สำหรับแรงดันไฟฟ้าอินพุต PWR หลักที่จ่ายให้กับแหล่งจ่ายไฟหลอด nixie ที่ต่ำกว่า 15 โวลต์ DC คุณสามารถเชื่อมต่อขั้ว PWR และ Vcc เข้าด้วยกัน สำหรับแรงดันไฟฟ้าอินพุต PWR หลักที่จ่ายให้กับแหล่งจ่ายไฟหลอด nixie ที่สูงกว่า 15 โวลต์ DC คุณจะต้องใส่ตัวควบคุม (7812) เพื่อจ่ายไฟ DC 12 โวลต์ไปยังขั้วต่อ Vcc หากใช้อะแดปเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 12 โวลต์ เช่น ขั้วต่อ PWR และขั้วต่อ Vcc ควรเชื่อมต่อด้วยสายจัมเปอร์แบบสั้น สำหรับการใช้งานปกติ ให้เชื่อมต่อขั้วต่อ Shdn กับ GND ด้วยสายจัมเปอร์ สิ่งนี้จะช่วยให้แหล่งจ่ายไฟของหลอดนิกซี่สามารถผลิตเอาต์พุตได้เมื่อมีการจ่ายไฟเข้า

ขั้นตอนที่ 13: พินอินพุตพลังงาน

ฉลาก HV+ และ HV- บนแหล่งจ่ายไฟหลอด nixie สอดคล้องกับ HV และ gnd บนโมดูลไดรเวอร์หลอด nixie สาย HV- เชื่อมต่อกับพิน 1 ของ SV1 (gnd) และสาย HV เชื่อมต่อกับพิน 4 ของ SV1 สำหรับ SV1 และ SV4 หมุด 1, 2, 5 และ 6 เชื่อมต่อกับ gnd ทั้งหมด เฉพาะพิน 3 และ 4 ของ SV1 และ SV2 เท่านั้นที่มีไฟฟ้าแรงสูงที่ท่อนิกซีต้องการ

ขั้นตอนที่ 14: ร้อยเกลียวไฟฟ้าแรงสูงทั่วทั้งโมดูล

ตอนนี้คุณมีพลังงานที่จ่ายให้กับโมดูลไดรเวอร์หลอด nixie แล้ว คุณควรเห็นองค์ประกอบทั้งหมดในตัวเลขหลอด nixie ทั้งคู่สว่างขึ้น ใช้ความระมัดระวังอย่าแตะต้องเอาท์พุตไฟฟ้าแรงสูงไปยังโมดูลไดรเวอร์หลอด nixie อาจมีพลังงานเพียงพอที่จะทำให้เกิดการช็อกอย่างรุนแรง เมื่อเชื่อมต่อโมดูลไดรเวอร์ nixie tube จากขอบจรดขอบ จากซ้ายไปขวา ทั้งไฟฟ้าแรงสูงและข้อมูลอนุกรมจากไมโครคอนโทรลเลอร์ภายนอกจะถูกร้อยเรียงผ่านไปยังบอร์ดทั้งหมด ไมโครคอนโทรลเลอร์จะต้องใช้ประโยชน์จากหลอด nixie ให้เต็มที่ ห่วงโซ่การลงทะเบียนกะของโมดูลไดรเวอร์ โมดูลไดรเวอร์หลอด nixie อนุญาตให้ไมโครคอนโทรลเลอร์ (Arduino ฯลฯ) ระบุหมายเลขหลอด Nixie สองหลัก และหมายเลขหลอด Nixie หลายคู่ผ่านห่วงโซ่การลงทะเบียนกะ สำหรับตัวอย่างว่าไมโครคอนโทรลเลอร์ภายนอกอาจสนับสนุนโมดูลไดรเวอร์ nixie tube ได้อย่างไร โปรดดูตัวอย่างรหัสไดรเวอร์ Arduino digits จะเห็นได้ว่าโมดูลไดรเวอร์หลอด nixie หลายตัวทำงานร่วมกันในภาพยนตร์โมดูลไดรเวอร์ nixie tube คุณสามารถปรับ VR1 เพื่อสร้างเอาต์พุตระหว่าง 170 ถึง 250 โวลต์ DC ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความสว่างที่คุณต้องการให้หลอด nixie ของคุณส่องสว่าง การเพิ่มกำลังขับจะทำให้คุณสามารถขับหลอด nixie ได้มากขึ้นพร้อมๆ กัน โปรดอดใจรอสำหรับ Part IV ซึ่งเราจะต่อ Arduino Diecimila และสร้างตัวเลขที่ยาวมาก ขอขอบคุณเป็นพิเศษกับ Nick de Smith ดูผลงานดีๆ ของ Marc Pelletreau ด้วย ว้าว!