NIXIE TUBE DRIVER MODULES Partie III - ALIMENTATION HV : 14 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:10

Avant d'examiner la préparation du microcontrôleur Arduino/Freeduino pour la connexion aux modules de commande de tube nixie décrits dans les parties I et II, vous pouvez construire cette alimentation pour fournir la tension d'allumage élevée requise par les tubes nixie. Cette alimentation à découpage délivre facilement 50 mA, ce qui est plus que la plupart, et offre une sortie variable de 150 à 220 VDC, lorsqu'elle est alimentée par une source de 9 à 16 VDC.

Étape 1: À propos du circuit

Une source de 12 volts à un ampère pilotera facilement cette alimentation de tube Nixie. Il y a suffisamment de puissance produite par cette alimentation à découpage pour piloter au moins huit des modules de pilote de tube nixie (j'ai eu 12 des modules de pilote de tube nixie fonctionnant sur l'une de ces cartes, c'est 24 tubes nixie IN-12A !). Une alimentation type tube Nixie offre 170 à 250 VDC à 10 à 50 mA. Une alimentation à découpage est souhaitable car elle est petite et très efficace. Vous pouvez le mettre à l'intérieur de votre horloge et il ne chauffera pas. Le schéma du projet est tiré directement de la fiche technique du MAX1771. Cependant, en raison du saut de tension important entre l'entrée et la sortie, la disposition de la carte et les composants de type ESR faible sont essentiels.

Étape 2: Liste des pièces

Les références Digi-Key de tous les composants sont les suivantes: 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 RESISTANCE.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 DIODE ULTRA RAPIDE 3A 400V SMC D1

Étape 3: Préparation des pièces pour la carte de circuit imprimé

Ces pièces que je laisse à souder de manière conventionnelle après avoir obtenu toutes les pièces de montage en surface plus petites sur la carte.

Étape 4: Soudure au four

Voici les plus petites pièces que nous appliquerons sur la carte de circuit imprimé avec de la pâte à souder, puis grillerons dans notre four.

Étape 5: Pâte à souder

Obtenez avec les trucs gluants. Sortez la pâte à souder de votre réfrigérateur et laissez-la se réchauffer. Ensuite, ce n'est pas si raide lorsque vous essayez de le sortir du tube. La meilleure partie est que si votre carte a un bon masque de soudure, vous n'avez pas besoin d'être aussi précis. Une fois que la pâte atteint le four, elle coulera juste où vous le souhaitez (la plupart du temps - voir l'étape 9).

Étape 6: Application de la pâte à souder

Installez-vous et retenez la caféine car vous avez besoin de mains fermes pour ce travail. Placez votre pouce sur le piston et pressez doucement la pâte sur les coussinets. Ne vous inquiétez pas trop si vous n'êtes pas toujours au courant. L'excès de pâte obstruera les pièces à pas fin, alors allez-y doucement.

Étape 7: Préchauffer le four

Une fois que vous savez où vont les composants, il est rapide d'appliquer cette quantité de pâte sur une petite planche. C'est à peu près la bonne quantité de pâte pour un grillage réussi. Sortez votre outil de ramassage et posez-vous sur les CMS.

Étape 8: Placer les composants dans la pâte - et griller

La pâte à souder utilisée ici est sans plomb, et bien qu'elle ait l'air terne et trouble maintenant, attendez qu'elle apparaisse dans le four. Le four grille-pain standard que j'utilise, je l'ai obtenu pour 20 $. Il y a des radiateurs à quartz de 3/8 de large au-dessus et en dessous de la grille du four. Je peux griller six de ces planches à la fois. Voici la courbe de température à laquelle vous souhaitez vous conformer: Préchauffez votre four à 200 degrés F 1. Insérez le dans le four et maintenez-le à 200 degrés F pendant 4 minutes 2. Portez la température à 325 degrés F pendant 2 minutes 3. Maintenez à 450 degrés F pendant environ 30 secondes jusqu'à ce que la soudure apparaisse, puis attendez 30 secondes de plus 4. Appuyez sur le côté du four, et baissez la température à 300 deg F pendant 1 minute 5. Laissez refroidir, mais pas trop vite. Vous ne voulez pas choquer thermiquement les composants.

Étape 9: Inspection post-grillage

Une fois la carte refroidie, examinez-la pour détecter les pièces déplacées et les ponts de soudure. Vous pouvez voir des perles de soudure dans des endroits où elles pourraient avoir des problèmes. Tapotez-les doucement pour les retirer du tableau. Euh oh. Il semble que nous ayons deux ponts de soudure sur le côté droit du circuit intégré à 8 broches.

Étape 10: Souder Wick est votre ami

C'est ici que le travail vraiment habile se produit. Ventilez l'extrémité de la mèche de soudure tressée pour qu'elle ramasse la soudure en fusion. Placez-le sur l'emplacement du pont de soudure et appuyez avec un fer chaud. Appliquez de la chaleur pendant 5 à 7 secondes maximum. C'est généralement tout ce que vous devez faire pour retirer le pont de soudure. Si cela ne fonctionne pas pour vous la première fois, essayez peut-être d'approcher la planche sous un angle différent.

Étape 11: Souder les composants restants sur la carte de circuit imprimé

Ok, tirez jusqu'à votre station de soudure et localisez les composants mis de côté à l'étape 3. Le MOSFET est sensible à l'électricité statique, alors ne courez pas sur le tapis avec celui-ci. Nous avons presque terminé. Les deux ponts de soudure sur le convertisseur élévateur ont été retirés avec la mèche de soudure, et la carte est maintenant terminée.

Étape 12: Connexion de l'alimentation HV aux modules d'entraînement de tube Nixie

Si vous connectez cette alimentation à tube Nixie haute tension à un module pilote de tube Nixie, voici une configuration de test simple. Reportez-vous aux marquages à côté des bornes vertes sur la carte de circuit imprimé. Pour les tensions d'entrée PWR principales fournies à l'alimentation du tube nixie qui sont inférieures à 15 volts CC, vous pouvez connecter les bornes PWR et Vcc ensemble. Pour les tensions d'entrée PWR principales fournies à l'alimentation du tube Nixie qui sont supérieures à 15 volts CC, vous devrez insérer un régulateur (7812) pour fournir 12 volts CC à la borne Vcc. Si vous utilisez un adaptateur secteur 12 volts, par exemple, la borne PWR et la borne Vcc doivent être connectées à l'aide d'un cavalier court. Pour un fonctionnement normal, connectez également la borne Shdn à GND avec un cavalier. Cela permettra à l'alimentation du tube nixie de produire une sortie lorsque la puissance d'entrée est fournie.

Étape 13: Broches d'entrée d'alimentation

Les étiquettes HV+ et HV- sur l'alimentation du tube nixie correspondent à HV et à la masse sur le module pilote de tube nixie. Le fil HV se connecte à la broche 1 de SV1 (terre) et le fil HV se connecte à la broche 4 de SV1. Pour SV1 et SV4, les broches 1, 2, 5 et 6 sont toutes connectées à gnd. Seules les broches 3 et 4 de SV1 et SV2 transportent la haute tension requise par les tubes Nixie.

Étape 14: Filetage haute tension dans les modules

Maintenant que les modules de pilote de tube nixie sont alimentés, vous devriez voir tous les éléments des deux chiffres du tube nixie illuminés. Faites attention de ne pas toucher la sortie haute tension des modules de commande de tube nixie. Il y a potentiellement assez d'énergie ici pour provoquer un choc sévère. Lorsque les modules de commande de tube nixie sont connectés bord à bord, de gauche à droite, l'alimentation haute tension et les données série du microcontrôleur externe sont connectées à toutes les cartes. Un microcontrôleur est nécessaire pour tirer pleinement parti du tube nixie. chaîne de registre à décalage du module pilote. Le module pilote de tube nixie permet à un microcontrôleur (Arduino, etc.) d'adresser deux chiffres de tube nixie et, via cette chaîne de registre à décalage, plusieurs paires de chiffres de tube nixie. Pour un exemple de la façon dont les modules de pilote de tube nixie peuvent être pris en charge par un microcontrôleur externe, consultez l'exemple de code de pilote de chiffres Arduino. Plusieurs modules de pilote de tube nixie fonctionnent ensemble dans le film sur le module de pilote de tube nixie. Selon la luminosité que vous souhaitez que vos tubes nixie soient éclairés, vous pouvez régler VR1 pour générer une sortie entre 170 et 250 volts CC. L'augmentation de la puissance de sortie vous permettra également de piloter plus de tubes Nixie simultanément. Restez à l'écoute pour la partie IV, où nous allons brancher un Arduino Diecimila, et faire de très longs nombres. Un merci tout spécial à Nick de Smith. Voir aussi ce joli petit ouvrage de Marc Pelletreau. Ouf !