MÓDULOS DE CONTROLADOR DE TUBO NIXIE Parte III - FUENTE DE ALIMENTACIÓN HV: 14 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:45

Antes de que analicemos la preparación del microcontrolador Arduino / Freeduino para la conexión a los módulos de controlador de tubo nixie descritos en la Parte I y la Parte II, puede construir esta fuente de alimentación para proporcionar el alto voltaje de disparo requerido por los tubos nixie. Esta fuente de alimentación conmutada emite fácilmente 50 mA, que es más que la mayoría, y ofrece una salida variable de 150 a 220 VCC, cuando es impulsada por una fuente de 9 a 16 VCC.

Paso 1: Acerca del circuito

Una fuente de 12 voltios a un amperio impulsará fácilmente este suministro de tubo nixie. Hay suficiente energía producida por esta fuente de modo de conmutación para impulsar al menos ocho de los módulos de controlador de tubo nixie (¡he tenido 12 de los módulos de controlador de tubo nixie que se ejecutan en una de estas placas, eso es 24 tubos nixie IN-12A!). Una fuente de alimentación de tubo nixie típica ofrece de 170 a 250 VCC a 10 a 50 mA. Es deseable una fuente de alimentación conmutada porque es pequeña y muy eficiente. Puede colocarlo dentro de su reloj y no se calentará. El esquema para el proyecto se toma directamente de la hoja de datos del MAX1771, sin embargo, debido al gran salto de voltaje de entrada a salida, el diseño de la placa y los componentes de tipo ESR bajo son críticos.

Paso 2: Lista de piezas

Los siguientes son números de pieza de Digi-Key para todos los componentes: 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 POTENCIA DEL INDUCTOR 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 RESISTENCIA.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 MURS340-E3 / 57TGICT-ND DIODO ULTRA RÁPIDO 3A 400V SMC D1

Paso 3: preparación de piezas para la placa de circuito impreso

Estas piezas las dejo soldar convencionalmente después de tener todas las piezas de montaje de superficie más pequeñas en la placa.

Paso 4: Soldadura en horno

Aquí están las partes más pequeñas que aplicaremos a la placa de circuito impreso con pasta de soldadura y luego tostaremos en nuestro horno.

Paso 5: Pasta de soldadura

Ponte las cosas pegajosas. Saca la pasta de soldadura de tu refrigerador y dale la oportunidad de que se caliente. Entonces no está tan rígido cuando intenta forzarlo fuera del tubo. La mejor parte es que si su placa tiene una buena máscara de soldadura, no tiene que ser tan preciso. Una vez que la pasta llegue al horno, fluirá justo donde la desee (la mayoría de las veces, consulte el paso 9).

Paso 6: Aplicación de pasta de soldadura

Acomódese y mantenga la cafeína porque necesita manos firmes para este trabajo. Coloque su pulgar sobre el émbolo y apriete suavemente la pasta sobre las almohadillas. No se preocupe tanto si no siempre acerta. El exceso de pasta obstruirá las partes de paso fino, así que no se preocupe.

Paso 7: Horno de precalentamiento

Una vez que sepa dónde van los componentes, es rápido aplicar esta cantidad de pasta en una placa pequeña. Se trata de la cantidad adecuada de pasta para un tostado exitoso. Saque su herramienta de recogida y colóquese sobre los SMD.

Paso 8: Asiente los componentes en la pasta y tueste

La pasta de soldadura que se usa aquí no contiene plomo y, aunque ahora se ve opaca y turbia, solo espere hasta que aparezca en el horno. El horno tostador estándar que estoy usando lo obtuve por $ 20. Tiene calentadores de cuarzo de 3/8 de ancho por encima y por debajo de la rejilla del horno. Puedo tostar seis de estas tablas a la vez. Aquí está la curva de temperatura a la que le gustaría adherirse: Precaliente su horno a 200 grados F 1. inserte el la placa en el horno y manténgala a 200 grados F durante 4 minutos 2. Lleve la temperatura a 325 grados F durante 2 minutos 3. Mantenga a 450 grados F durante unos 30 segundos hasta que salga la soldadura, luego espere 30 segundos más 4. Toque en el costado del horno y baje la temperatura a 300 ° F durante 1 minuto 5. Deje enfriar, pero no demasiado rápido, ya que no desea golpear térmicamente los componentes.

Paso 9: Inspección posterior al tostado

Una vez que la placa se haya enfriado, examínela en busca de piezas desplazadas y puentes de soldadura. Puede ver algunas gotas de soldadura en lugares donde podrían meterse en problemas. Golpee suavemente hacia afuera y fuera del tablero. UH oh. Parece que tenemos dos puentes de soldadura en el lado derecho del IC de 8 pines.

Paso 10: La mecha de soldadura es tu amiga

Aquí es donde ocurre el trabajo verdaderamente hábil. Abra el extremo de la malla de mecha de soldadura trenzada con abanico para que recoja la soldadura fundida. Colóquelo sobre la ubicación con puente de soldadura y presione hacia abajo con una plancha caliente. Aplique calor por no más de 5 a 7 segundos. Por lo general, esto es todo lo que necesita hacer para quitar el puente de soldadura. Si no funciona para usted la primera vez, tal vez intente acercarse a la tabla desde un ángulo diferente.

Paso 11: Suelde los componentes restantes a la placa de circuito impreso

Bien, diríjase a su estación de soldadura y ubique los componentes reservados en el Paso 3. El MOSFET es sensible a la estática, así que no corra por la alfombra con este. Ya casi hemos terminado. Los dos puentes de soldadura en el convertidor elevador se han eliminado con la mecha de soldadura y la placa ahora está completa.

Paso 12: Conexión de la alimentación de alto voltaje a los módulos de controlador de tubo Nixie

Si está conectando esta fuente de alimentación de tubo nixie de alto voltaje a un módulo controlador de tubo nixie, aquí hay una configuración de prueba simple. Consulte las marcas al lado de los terminales verdes en la placa de circuito impreso. Para los voltajes de entrada PWR principales suministrados a la fuente de alimentación del tubo nixie que son inferiores a 15 voltios CC, puede conectar los terminales PWR y Vcc juntos. Para los voltajes de entrada PWR principales suministrados a la fuente de alimentación del tubo nixie que sean superiores a 15 voltios CC, deberá insertar un regulador (7812) para proporcionar 12 voltios CC al terminal Vcc. Si utiliza un adaptador de CA de 12 voltios, por ejemplo, el terminal PWR y el terminal Vcc deben conectarse con un cable puente corto. Para un funcionamiento normal, también conecte el terminal Shdn a GND con un cable de puente. Esto permitirá que la fuente de alimentación del tubo nixie produzca una salida cuando se suministre alimentación de entrada.

Paso 13: Pines de entrada de energía

Las etiquetas HV + y HV- en la fuente de alimentación del tubo nixie se corresponden con HV y gnd en el módulo del controlador del tubo nixie. El cable HV se conecta al pin 1 de SV1 (tierra) y el cable HV se conecta al pin 4 de SV1. Para SV1 y SV4, los pines 1, 2, 5 y 6 están todos conectados a tierra. Solo los pines 3 y 4 de SV1 y SV2 transportan el alto voltaje requerido por los tubos nixie.

Paso 14: Roscado de alto voltaje a lo largo de los módulos

Ahora que ha suministrado energía a los módulos del controlador del tubo nixie, debería ver todos los elementos en ambos dígitos del tubo nixie iluminados. Tenga cuidado de no tocar la salida de alto voltaje de los módulos del controlador de tubo nixie. Potencialmente, hay suficiente energía aquí para causar un impacto severo. Cuando los módulos de controlador de tubo nixie están conectados de borde a borde, de izquierda a derecha, tanto la potencia de alto voltaje como los datos en serie del microcontrolador externo se conectan a todas las placas. Se requiere un microcontrolador para aprovechar al máximo el tubo nixie Cadena de registro de cambios del módulo del controlador. El módulo de controlador de tubo nixie permite que un microcontrolador (Arduino, etc.) direccione dos dígitos de tubo nixie y, a través de esta cadena de registro de desplazamiento, múltiples pares de dígitos de tubo nixie. Para ver un ejemplo de cómo los módulos de controlador de tubo nixie pueden ser compatibles con un microcontrolador externo, consulte el código de controlador de dígitos de Arduino de muestra. Se ven varios módulos de controlador de tubo nixie funcionando juntos en la película del módulo de controlador de tubo nixie. Dependiendo de qué tan brillante desee que se iluminen sus tubos nixie, puede ajustar VR1 para generar una salida entre 170 y 250 voltios CC. Aumentar la potencia de salida también le permitirá manejar más tubos nixie simultáneamente. Esté atento a la Parte IV, donde conectaremos un Arduino Diecimila y haremos algunos números muy largos. Un agradecimiento muy especial a Nick de Smith. Vea también este bonito trabajo de Marc Pelletreau.