Fuente de alimentación del reloj Nixie

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He estado trabajando a través de este esquema para un Nixie Clock y estoy teniendo problemas tiempo para entender cómo funciona la fuente de alimentación (para los tubos nixie, no para la lógica digital). Afaik, la fuente de alimentación es un convertidor elevador que usa un Mosfet y un Inductor para elevar el voltaje a ~ 180V. El aumento de voltaje depende del ciclo de trabajo de la entrada al mosfet (esta información se encuentra aquí ). El ciclo de trabajo es producido por un temporizador 555 astable. Se requiere que el ciclo de trabajo sea alrededor del 95%.

  1. La proporción entre R1 y R2 en el 555 no crea un ciclo de trabajo del 95%. Supongo que los valores de resistencia se eligen para crear una frecuencia específica para el mosfet, y el ciclo de trabajo se modifica a través de la entrada de control. ¿Es esto correcto? Y, de ser así, ¿cómo se ve afectado el ciclo de trabajo por la entrada de control?

  2. R24, el potenciómetro 1kTrim, se usa para variar el voltaje alrededor de la marca de 180V para hacer ajustes menores en el flujo de energía a los tubos nixie. ¿Hace esto alterando el voltaje al pin de control? ¿O hundiendo una parte de la potencia de salida de 180 V a tierra?

  3. En cualquier caso para la respuesta anterior, ¿por qué un pin en el potenciómetro está conectado al pin de control a través de un transistor? ¿No sería eso lo que hundiría el pin de control a tierra una vez que se alcanzara el umbral de voltaje para el transistor? Si es así, ¿por qué?

  4. ¿Hay alguna razón por la que el esquema no especifique una entrada actual?

pregunta Translucent Dragon

2 respuestas

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1: El 555 oscila al cargar un capacitor a un voltaje de umbral superior, luego descargarlo a un voltaje de umbral inferior y luego comenzar de nuevo; La velocidad de oscilación se puede alterar variando esos voltajes para que los mismos valores de R / C tomen más o menos tiempo para alcanzarlos. Los umbrales son normalmente 2/3 y 1/3 de la tensión de alimentación, establecidos por tres resistencias dentro del chip, pero el pin 5 está conectado al umbral superior, por lo que puede ser "ajustado" por una señal externa para alterar la frecuencia y el ciclo de trabajo Aumentar la tensión de control en el pin 5 aumenta el tiempo de carga en más de lo que aumenta el tiempo de descarga, por lo que la frecuencia se reduce pero, lo que es más importante, se incrementa el ciclo de trabajo. El siguiente diagrama de hoja de datos 555 de TI ilustra el efecto de los cambios de voltaje de control en las curvas de carga / descarga y la forma de onda de salida:

Mientraselcapacitorseestácargando,elpinOUTdel555estáaltoyQ7estáencendidopara"cargar" el inductor. Mientras se está descargando, el inductor carga C4 para aumentar la salida del regulador. El voltaje de salida del regulador está determinado por la cantidad de "carga" que se coloca en el inductor y la frecuencia con la que esta carga se transfiere a la salida; Cuanto más carga y más a menudo, mayor es el voltaje de salida.

2/3: Es difícil separar estas preguntas; R24, R7, R23, Q8 y R25 se utilizan para proporcionar un bucle de realimentación para controlar el voltaje de salida. Las tres primeras resistencias reducen la salida del regulador de 180V a aproximadamente 0.6V para operar Q8 en su región lineal. Como un voltaje de control más bajo significa un voltaje de salida más bajo, Q8 está ahí para proporcionar una función de inversión, de modo que si el voltaje de salida es demasiado alto, se enciende más completamente, reduciendo el voltaje de control en el pin 5 y por lo tanto el ciclo de trabajo para que Menos carga se pone en C4 durante cada ciclo, reduciendo el voltaje de salida. A la inversa, si el voltaje de salida es demasiado bajo, Q8 se apaga ligeramente y aumenta el voltaje de control y el ciclo de trabajo para aumentar el voltaje de salida.

4: Porque un diagrama de circuito no es realmente el lugar para poner especificaciones funcionales, aunque los voltajes a menudo se usan como etiquetas para las conexiones de suministro.

    
respondido por el Finbarr
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  1. En esta configuración, el 555 funciona como un oscilador controlado por voltaje. El PWM será constante en algún lugar alrededor del 50%, pero la frecuencia variará a través de la red de retroalimentación (R25, Q8, R23, R24, R7) que aplica un voltaje de control en el pin 5. No sé cómo esto regula el voltaje y Realmente estoy buscando la respuesta de otra persona aquí.

  2. El bote es parte de la red de retroalimentación. No funciona hundiendo la corriente de la salida. Funciona al dividir la salida a un voltaje de referencia seguro que se retroalimenta al controlador (en este caso, el 555).

  3. El transistor probablemente limita el voltaje máximo en el pin 5 a un máximo de 12 V o menos. El transistor y el R25 forman algún tipo de divisor de voltaje variable. La tensión en el nodo común, que se alimenta al pin 5 del 555, puede oscilar desde casi 0 V hasta la tensión de alimentación de aprox. 12 V. Esto depende del estado del transistor que viene dado por el divisor de voltaje usado en el lado 'caliente'. (180 V)

  4. Este circuito no debería generar una corriente alta. Probablemente una fuente de alimentación de 500 mA o 1 A será suficiente.

respondido por el Stelian Saracut

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