Aukštos įtampos maitinimo šaltinis – pakeliui link Nixie Clock kūrimo 2018.08.03 at 15:21

Kol dar vyksta dujinio išlydžio indikatorinių lempų (Nixie) laikrodžio visos schemos kūrimas (sakyčiau ir tas jau beveik baigtas) sumasčiau, kad reikia pagaminti ir išbandyti nedidelę schemos dalį – lempų maitinimo šaltinį. Jo darbas – iš 12V padaryti apie 170V, kurių reikia lempos veikimui. Schemą stengiausi daryti kuo mažesnę, turint galvoje, kad ant PCB gyvens ir 170VDC – padidinti atstumai tarp takelių (dėl pramušimo). PCB gaminta pas JLCPCB, nereklamuoju, nes naudojuosi ir Seeed’u, bet ir šitie neblogai padarė. DC/DC bloko schema yra tokia:

Kaip visada, apie elementus iš kairės į dešinę. Maitinimo prijungimo kontaktinė kaladėlė, pagal projekto užduotį maitinimas 5-12VDC, praplėstos ribos nuo 3VDC iki 40VDC. MC34063AD – 1,5A DC/DC konverteris – schemos pagrindas. Kondensatorius C2 nustato generatoriaus dažnį. Droselis L1 – jame kaupiama energija, kaip ir visuose DC/DC keitikliuose. D1, Q3 ir R3 turėtų paspartinti Q4 tranzistoriaus atsidarymą/uždarymą. Q4 žinoma yra aktyvusis schemos elementas, raktas :). Viskas veikia tradiciškai – kai Q4 atidaromas srovė teka per L1 ir Q4, energija kaupiama droselio magnetiniame lauke, tuo metu srovė neteka per D2, apkrova maitinama iš kondensatoriaus C5. Kai Q4 uždaromas L1 priešinasi srovės kitimui iš karto apkeisdama elektromagnetinio lauko poliarumą, todėl induktyvumo įtampa prisideda prie maitinimo šaltinio įtampos. Šita padidinta įtampa dabar teka per L1 ir D2, pakraudama C5 iš kurio vėl maitinama galutinė apkrova. Ir ciklas kartojasi iš naujo. Paprasta. Skaičiavimai schemai nesudėtingi, yra MC34063AD mikroschemos aprašyme. Pagal skaičiavimus droselis turi būti 52,272 uH 1,410 A, artimiausias 53 uH 1,87 A, PE-53831SNL. Pagal skaičiavimus išėjimo kondensatorius turi būti 2,872 uF, ne mažiau 200V įtampos, artimiausias CKG57NX7T2E335M500JJ, 3.3 µF, ± 20%, 250 V. Pagal skaičiavimus Ct kondensatorius turi būti 382,98 pF,  rtimiausias 390 pF. So tokiais parametrais grįžtamąjį ryšį galima reguliuoti tiek, kad išėjime turėtume nuo 18,3V iki 188,75 V. Kad reguliavimo potenciometras daugiasūkis tai turbūt ir taip aišku.

PCB gavosi nediduke, 34×22 mm.

O gyvai atrodo taip:

Toliau veikimo bandymas. Tuščia eiga sureguliuojam 170V, tas pavyko nesunkiai. Prijungiam vieną indikatoriaus segmentą (iš pradžių jungiau 3, po to 8 – daugiau šviečiančio ploto).

Vienas skaičius 8 prie 12V įėjimo valgo 0,2A, t.y. 2,48W:

Toliau bandymai.

  1. Veikimas prie minimalios įtampos. Prie 5V – neveikia, minimali įtampa yra 5,6V, mažiau – indikatorius nebešviečia. Galim užskaityt, ne tiek daug skiriasi nuo projektinės, tuo labiau, kad pasukiojus potenciometrą gal dar išpeštume veikimą prie mažesnių įtampų.
  2. Įtampos stabilumas:

Štai, prie tos pačios apkrovos stabilumas geras, reiškia turėtų veikt.

Šiandien sergu, tai sumasčiau padaryti efektyvumo bandymus. Matavimas „žemoje“ pusėje:

0,235 A ir 12,188 V = 2,86418 W

Matavimas „aukštoje“ pusėje:

11,98 mA ir 169,8 V = 2,034204 W

Naudingumo koeficientas 2,034204/2,86418 = 0,710. Taigi, padauginus iš 100 %, gautume NVK 71%. Galėtų būti daugiau.

Čia visi reikiami failai, LBR, SCH, BRD ir netgi Gerberiai.

Leave a Reply

*