Nixie-Röhren-Projekt

Ich bin gerade in Nixie-Röhrenuhren eingestiegen. Ich habe alle Ressourcen für das Projekt recherchiert und gefunden (Datenblätter, Modelle für Eagle/Fusion 360 usw.)

Ich entwarf einen Schaltplan sowie die Platine. Die Teile kosten etwa 200 Euro und brauchen Wochen für den Versand. Es ist mein erstes Projekt mit über 100V. Deshalb möchte ich wirklich sicherstellen, dass alles funktioniert und sicher ist. Ich habe ein paar Bedenken bezüglich des Projekts.

Zunächst sollte ich die Funktion der Schaltung erklären. Ich treibe die Nixie-Röhre über den K155ID1 BCD-zu-Dezimal-Decoder (Steuerung der Masseverbindung) und 170 V (145 V nach dem Widerstand). Der Dezimal-Decoder und ein RTC-Modul (Tiny RTC I2C) sind mit dem Arduino UNO verbunden . Ich bekomme die 145 V für die Nixie-Röhren von einem 12-V-zu-170-V-Wandler (NCH6100HV-Hochspannungs-Gleichstrom) und die 5-V-Arduino-Stromversorgung von einem L7805-Schaltkreis, die beide an eine externe Gleichstrombuchse angeschlossen sind (12 V bis 170 V nicht auf der Platine).

  1. Schaltkreis

Ich wollte nur sichergehen, ob mein Schaltplan so funktioniert, wie er ist. Ich mache mir hauptsächlich Sorgen um die Anschlüsse des K155ID1. Alle Masseanschlüsse sind miteinander verbunden (Masse von Arduino, RTC, K155ID1.) Die VCC sind mit +5V des Arduino verbunden. Ich mache mir auch ein wenig Sorgen um die L7805-Schaltung. Ich habe ein paar Schaltungen mit L7805 (2 Kondensatoren, 4 Kondensatoren) herausgefunden, aber meines Wissens kann ich die Schaltung mit nur 2 Kondensatoren betreiben.

  1. 170V und 145V

Ich habe noch nie mit +100V gearbeitet, deshalb kenne ich die Entfernung nicht, die ich haben muss, um zwei Stromleitungen auseinander zu bringen. Die meisten Stromleitungen befinden sich auf der obersten Schicht. Ich habe versucht, sie so weit wie möglich auseinander zu halten, aber ich möchte wirklich nur sicherstellen, dass es einfach funktioniert.

  1. Verbindungen

Einige Linien teilen ihre Verbindungen auf einem Teil, aber auf zwei verschiedenen Ebenen. Um richtig zu funktionieren, müssen beide Schichten verbunden sein. Ich bin mir nicht ganz sicher, ob das Lot jetzt beide Lagen verbindet. Dies wirkt sich auf die Art und Weise aus, wie ich mein BCP herstellen lasse. Meine Universität stellt nur Leiterplatten her, die kein Kupfer in den Löchern haben. Auf den Platinen eines offiziellen Leiterplattenherstellers sehe ich, dass die Löcher mit Kupfer bedeckt sind.

Wenn Sie bis zu diesem Punkt gelesen haben, danke ich Ihnen, dass Sie es überhaupt gelesen haben. Jede Antwort oder Klarstellung wird mir helfen. Aber wahrscheinlich ist das Beste, was ich bekommen konnte, "Es wird einfach funktionieren" ;D.

K155ID1 Datenblatt.

Nixie-Röhre.

Schema:

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Platinenschema:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

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Das Elektor- Magazin veröffentlichte einige Artikel über Nixie-Geräte und der Text war ziemlich lehrreich. Möglicherweise müssen Sie die Artikel online kaufen. Bezüglich des Einsetzens der Röhren habe ich hier einen Tipp auf eine Antwort auf eine andere Frage.

Antworten (1)

Ich kann nicht wirklich sagen, ob es funktioniert, da ich kein Experte für Nixies bin, aber hier einige Hinweise (Übrigens ist der Schaltplan nicht lesbar):

  • Löcher: Die Löcher zwischen Schichten ohne Komponenten werden "Durchkontaktierungen" genannt. Ja, kommerzielle Boards haben einen Prozess, der Kupfer enthält, aber Low-Cost-Workflows nicht. Sie müssen also nur ein Stück Draht (Beispiel: ein Stück Widerstandsklemme) hineinlöten, auf beiden Seiten. Es gibt spezielle Nieten, aber sie könnten schwer zu finden sein. Fragen Sie Ihr Uni-Labor nach Vorschlägen, Sie werden nicht der Erste sein, der nachfragt.

  • Hochspannung: Ja, es gibt Regeln für Hochspannung an Bord. Die Schlüsselwörter sind Luft- und Kriechstrecke, der Standard ist der IPC2221, aber wenn Sie es nicht wissen, ist der Hintergrund etwas schwierig. Als absolutes Minimum würde ich 0,8 mm sagen, aber wenn Sie 1,2 mm zwischen den Spuren wählen können, für 200-V-Stromkreise. Der kritischste Punkt in Ihrem Board scheint sich unter der Klemmleiste zu befinden. Es gibt auch einen speziellen Sprühlack, der dabei hilft (besonders wenn Ihre Platine aus blankem Kupfer besteht).

  • 7805 Kondensatoren. Dieser Regler ist fast unsterblich (sie sagen es sogar im Datenblatt). Vier Kondensatoren sind normalerweise besser, können aber auch mit zwei gut funktionieren. Da Sie den TO220 verwenden, können Sie viel Wärme abführen (es ist sowieso thermisch geschützt).

  • Nixie-Decoder: Entschuldigung, aber ich kann kein … Russisch lesen? daher kann ich nicht viel helfen. Ich stelle jedoch fest, dass es für diese keine Bypass-Kondensatoren gibt. Es hat sich bewährt, 100 nF zwischen die +5-V-Versorgung und Masse zu legen, um die Logik besser zu versorgen. Es tut jedenfalls nicht weh.

  • Allgemeines Layout: Fahren Sie niemals (wenn möglich) eine 90°-Kurve auf einer Strecke. Dafür gibt es sowohl mechanische, fertigungstechnische als auch elektrische Gründe. Außerdem ist es hässlich :P

  • Nixie-Pads scheinen auf dem Kupfer etwas schwach zu sein. Wie in einem großen Loch mit wenig Kupfer auf dem Ring. Dies erschwert das Löten des Bleis und kann zu mechanischen Problemen führen (die Nixie ist etwas groß). Ich kenne die Größe der Stifte nicht oder ob das Nixie-Blatt einen Vorschlag macht, aber im Allgemeinen lautet eine gute Regel: Nehmen Sie die Stiftgröße, fügen Sie 0,2 mm hinzu und Sie haben die Lochgröße. Multiplizieren Sie mit 1,2 - 1,5 und Sie haben die Padgröße. Normalerweise sollte das Pad aus Herstellungsgründen mindestens 0,2 mm größer sein als das Loch, aber das gilt nur für Durchkontaktierungen. Ziehen Sie auch Steckdosen in Betracht, da Nixies teuer und leicht zu brechen sind.

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