Conduciendo un filamento

Lo que debe hacer realmente depende de su presupuesto de energía y del tamaño físico del circuito.

El enfoque de fuerza bruta es hacer caer linealmente los 5 V a 1 V. Dice que la corriente es de 50 mA, por lo que tomará un total de 250 mW. 50 mW de eso calentarán el filamento, y los otros 200 mW se desperdiciarán como calor.

Si la potencia desperdiciada de 200 mW y el calor adicional para deshacerse de él no es un gran problema, entonces todo lo que se necesita es una resistencia de 80 W o ½ W. Eso es ciertamente barato y simple.

Si se trata de una batería, o 200 mW adicionales de uso de energía y / o calor para deshacerse de los problemas, use un conmutador.

Dependiendo de cómo se conecte el filamento dentro del tubo y para qué se utiliza el tubo, es posible que pueda conducir el filamento directamente con pulsos de 5 V. Puede cambiar fácilmente lo suficientemente rápido para que la temperatura del filamento no cambie efectivamente en las partes de encendido / apagado de cada período de pulso. Por lo tanto, puede considerar el filamento como una resistencia fija una vez que alcance la temperatura. Usted dice que se supone que dibuja 50 mA a 1 V, por lo que se ve como 20 cuando está caliente.

Tenga en cuenta que la potencia en una resistencia es proporcional al cuadrado del voltaje a través de ella. Un 5 V constante impulsará la misma resistencia con 25 veces más potencia que 1 V. Por lo tanto, el ciclo de trabajo con pulsos de 5 V sin filtrar debe ser 1/25. Por ejemplo, 1 µs a 5 V y 24 µs de apagado repetidamente deben conducir bien el filamento. A esa velocidad de conmutación de 40 kHz, la temperatura del filamento será bastante constante.

Otra cosa a considerar es la conducción de múltiples filamentos en serie si de todos modos está utilizando múltiples tubos. Esto puede ser inapropiado si el filamento es también el cátodo. Depende de los detalles del tubo y de cómo lo uses. Tal vez tener los cátodos de 5 tubos que varían en el rango de 0-5 V no importa en su aplicación.

REF

Estoy más inclinado a creer en un estado estable de 25 mA pero ¿a qué caída de voltaje? Vamos a aplicar ingeniería inversa a algo que sabemos que funciona y podemos confundirlo Aquí manejan filamentos como LEDs sin resistencias necesarias usando Vdd = 5V.

No conozco la resistencia al frío del filamento, así que permítame calcularlo.
Sabemos que se ilumina en rojo, por lo que la temperatura del color y el PTC del conductor determinan la relación de resistencia de caliente, Rh a frío, Rc . Puedevealabombillanormalalrededorde3000'KenlacurvadellocusdePlanckianysabemosqueRh/Rc=10xperoestostubos(fabricadosporRCAdespuésdelBurroughsNixieTube)sonsimplementebrillandoenrojooalrededordelamitaddelatemperaturaolamitaddelarelaciónderesistencia=5x.

Elenlaceanteriormuestra Numitrons conducido por 5V CD4511B CMOS que, como sabemos, todo CD4xxx CMOS tiene un RdsOn alto que depende de Vdd (3 ~ 18V) y Vout

Eso significa que si usas este chip, ya tiene una R interna. Pero, ¿cuál es la potencia de cortocircuito o I²R @ 5V, 25mA? donde R = RdsOn del CMOS. alrededor de 58 Ω ± 50% Veamos el V / I = ESR = RdsOn en la hoja de datos @ 25mA y 5Vdd

ElRdeunLEDde5mmesalto(>10k)pordebajode2.5Vyporencimade3Ves~16Ohmsyresistenciaalfrío.Caídaderesistenciadecuadráticaalineal.Estosamenudosemanejancon20mAsegúnlaclasificaciónparaLEDde5mm.

Afortunadamente,dadoqueelrequisitodecorrientedeltuboaaproximadamente23mAporsegmentoesbastantebajoyesundispositivodesietesegmentosquefuncionaaaproximadamentecincovoltios,podemosconducirloconunBCDestándaraundecodificadordesietesegmentosdiseñadoparasietePantallasLEDdesegmentoconunapotenciamáximadeconducciónde25mA.ElCD4511tambiéntieneuncierrededatosincorporado,porloquefueelegidoparaestediseño.(vinculadoen1ªlínea)

AcabodeencontrarlahojadedatosdeNumitron.
Especificacioneseléctricas.....DR21xx..DR22xx
Tensióndelsegmento.......4.5V...2.5V
Segmentodecorriente.......24mA...14mA

Est.R(caliente)........188Ω...179Ω
CalcPower.........108mW...35mW

Conclusión

Dependiendo de qué Lumitrons, la disipación de potencia máxima se limita a MTBF y la versión del modelo, pero la corriente parece ser de 15 o 24 mA a 100kh MTBF. La resistencia del filamento caliente está alrededor de 180 Ω, lo que significa que la resistencia al frío es 1/5 o 36Ω, por lo que el controlador CMOS de 58 Ω + / 50% @ Vdd = 5 y Voh = 3.55 debería ser adecuado.

Revisemos la Ley de Ohm nuevamente

5V / (36Ω (frío) + 58 Ω (RdsOn)) = I = 53mA (aumento de frío en)

5V / (180 (caliente) + 58 Ω = 21 mA (caliente)

(53mA es un poco alto y podría fusionar el cable micron gold en el CMOS, pero posiblemente no sea así, pero está muy cerca del trabajo del gobierno, pero ha sido advertido)

Configurar una fuente de corriente lineal. El gasto de 40 mW no será un problema para cualquier regulador de voltaje lineal (sí, el regulador de voltaje está configurado como fuente de corriente).