Przetwornica boost 12V/170V do lampki Nixie - brak odpowiedniego napięcia wyjściowego

Witam.
Na wstępnie chciałem tylko powiedzieć że jestem początkującym i proszę o nie mieszanie z błotem
Od kilku dni próbuje stworzyć przetwornice boost 12V/170V do eksperymentów z lampką Nixie. Po kilku nieudanych próbach podpatrzyłem schemat z tematu użytkownika electroNIXclock, niestety pomimo miliona prób i różnych kombinacji nie jestem w stanie na wyjściu uzyskać więcej niż ok. 11,7V.
Zrobiłem część którą zaznaczyłem na czerwono na obrazku

Na wszelki wypadek podam elementy których użyłem, może w nich tkwi błąd:
1N4936-FAI
IRF840PBF
COIL0608-0.47
Kondensatory zgodnie z schematem.
Całość chciałem wysterować atmegą8 na nóżce PB1 (OC1A). Atmega taktowana 8MHz. Kod poniżej (probowałem już wartości chyba ze wszystkich dostępnych kalkulatorów):

Od razu w tym samym temacie spytam przy okazji do czego służy sekcja zaznaczona na zielono na schemacie.

Bardzo prosiłbym o wskazanie błędu.

Skoro skopiowałeś działający układ to jak żeś to zrobił, że ci nie działa? Zrób najpierw identycznie jak tam jest i dopiero kombinuj.

Prof.Es.Sional napisał:

Na wstępnie chciałem tylko powiedzieć że jestem początkującym i proszę o nie mieszanie z błotem
Od kilku dni próbuje stworzyć przetwornice boost 12V/170V do eksperymentów z lampką Nixie. Po kilku nieudanych próbach podpatrzyłem schemat z tematu użytkownika electroNIXclock,

Jak jesteś początkujący to nie bierz się za przetwornice i atmegi, użyj transformatora 230V/120V, mostka i kondensatora.

Prof.Es.Sional napisał:

Od razu w tym samym temacie spytam przy okazji do czego służy sekcja zaznaczona na zielono na schemacie.

Ta sekcja podaje z dzielnika napięcie +40V na katody w sytuacji gdy klucze załączające katody są otwarte. Bez tej sekcji wyświetlacz też powinien działać prawidłowo.

Prof.Es.Sional napisał:

COIL0608-0.47

No ja takiego na schemacie nie widzę
Skoro jest tylko 11.7V to najpierw sprawdziłbym czy mosfet jest sprawny i czy ten Twój program rzeczywiście generuje ten PWM (możesz podłączyć diodę i sprawdzać czy zmiana współczynnika reguluje jej jasność)

jdubowski napisał:

Jak jesteś początkujący to nie bierz się za przetwornice i atmegi, użyj transformatora 230V/120V, mostka i kondensatora.

słuszna propozycja, odpalając przetwornicę z dużym współczynnikiem wypełnienia pwm, napięcie na wyjściu może znacznie przekroczyć 170V i spalić kilka rzeczy

Już dawno nie programowałem AVR, ale czy Ty tam nie przesadziłeś z częstotliwością? odlutuj mosfet i zbadaj przebieg. Nawet w sumie nie wiem czy ten kod generuje PWM. Czy nie powinno być tam obsługi przerwania od flagi TOV1 w którym zmieniasz stan logiczny nóżki i zerujesz licznik?

Druga sprawa, że z tym kodem to nie ma prawa działać, bo nie masz sprzężenia zwrotnego zaimplementowanego, więc jeśli zadziała Tobie PWM to napięcie może przekroczyć 170V.

Bardzo dziękuje za odpowiedzi.

jdubowski napisał:

Ta sekcja podaje z dzielnika napięcie +40V na katody w sytuacji gdy klucze załączające katody są otwarte. Bez tej sekcji wyświetlacz też powinien działać prawidłowo.

Samą idee dzielnika rozumiem, chodzi o to że nie wiem po co tak się robi, przyspiesza to rozpalanie się lampek ?

jdubowski napisał:

Jak jesteś początkujący to nie bierz się za przetwornice i atmegi, użyj transformatora 230V/120V, mostka i kondensatora.

Nie chodzi mi o to aby rozwiązać ten problem na inny sposób, chodzi mi głownie o to aby nauczyć się sterować taką przetwornicą

Zdaje sobie sprawę że nie ma sprzężenia zwrotnego. Wycinałem po kolei kod aby zlokalizować problem, aż zostało mi to co jest teraz czyli chyba minimum. Chce po prostu zobaczyć że przetwornica działa, napięcie jest zwiększane i dalej mam nadzieje sobie już poradzę. ( lampka nie jest podłączona więc nie ma co spalić , chce po prostu zobaczyć na multimetrze że napięcie jest wyższe niż te 10,7V). Na czas testowania podpiąłem neon 90V i rezystor.
Odnośnie częstotliwości tak jak autor projektu ustawiłem 27500Hz , wypełnienie w wklejonym przeze mnie kodzie jest oczywiście za duże - po prostu próbowałem różnych wartości.
PWM zprawdziłem z diodą i z piezo - w obu przypadkach działa. Mosfet i cewka sprawdzone - działają, na wszelki wypadek wymieniłem na inne, niestety bez żadnych rezultatów.
Chyba to istotne więc powiem że mosfet i cewka dość szybko się rozgrzewają pomimo tego że napięcie cały czas stoi w miejscu. Gdybym zostawił to na ok minute to przekroczyłbym temperatury z not katalogowych.

http://mirley.firlej.org/przetwornica_9v_150v ta działa testowalem

Marcin7254 napisał:

http://mirley.firlej.org/przetwornica_9v_150v ta działa testowalem

Dzięki za link
Przetwornice na NE555 robiłem już kiedyś i działa, chciałem teraz koniecznie próbować atmegą.

Prof.Es.Sional napisał:

Samą idee dzielnika rozumiem, chodzi o to że nie wiem po co tak się robi, przyspiesza to rozpalanie się lampek ?

W czasach gdy znalezienie tranzystorów o Ucemax > 60V było trudne stosowało się takie sztuczki. po co w tym układzie to zastosowano - nie za bardzo wiem, zresztą wygląda że autor nie do końca wiedział co robi - dolny rezystor dzielnika zrównoleglony jest łańcuszkiem kondensatorów - po co? Jeden na 50V by starczył.

Prof.Es.Sional napisał:

Odnośnie częstotliwości tak jak autor projektu ustawiłem 27500Hz , wypełnienie w wklejonym przeze mnie kodzie jest oczywiście za duże - po prostu próbowałem różnych wartości.
PWM zprawdziłem z diodą i z piezo - w obu przypadkach działa. Mosfet i cewka sprawdzone - działają, na wszelki wypadek wymieniłem na inne, niestety bez żadnych rezultatów.
Chyba to istotne więc powiem że mosfet i cewka dość szybko się rozgrzewają pomimo tego że napięcie cały czas stoi w miejscu(zmniejszyłem wypełnienie do 11%). Gdybym zostawił to na ok minute to przekroczyłbym temperatury z not katalogowych.

A cewka jaką ma indukcyjność? Policz sobie wzrost prądu w czasie po załączeniu klucza, dowiesz się czy nie przeginasz z czasem załączenia.

Marcin7254 napisał:

http://mirley.firlej.org/przetwornica 9v 150v ta działa testowalem

Otóż to - nie mieszasz procesora do sterowania zasilaniem, jak program "pójdzie w krzaki" to nie spalisz klucza, dławika ani zasilacza.

jdubowski napisał:

W czasach gdy znalezienie tranzystorów o Ucemax > 60V było trudne stosowało się takie sztuczki. po co w tym układzie to zastosowano - nie za bardzo wiem, zresztą wygląda że autor nie do końca wiedział co robi - dolny rezystor dzielnika zrównoleglony jest łańcuszkiem kondensatorów - po co? Jeden na 50V by starczył.

Bardzo dziękuje za wyjaśnienie O to mi chodziło.

jdubowski napisał:

A cewka jaką ma indukcyjność? Policz sobie wzrost prądu w czasie po załączeniu klucza, dowiesz się czy nie przeginasz z czasem załączenia.

Cewka wykorzystana przeze mnie to : Link
Liczyłem to najpierw ręcznie, później za pomocą kalkulatora i wychodzi mi tak:
Wykorzystałem czasy z wykresu.
PS: zauważyłem że gdy dam niskie wypełnienie cewka i mosfet grzeją się w miarę równomiernie, natomiast gdy dam wysokie wypełnienie mosfet jest lekko ciepły natomiast cewka osiąga ekstremalne temperatury. (Chyba zgadza się to z całą koncepcją przetwornicy niestety nadal 11,7V)

Prof.Es.Sional napisał:

lampka nie jest podłączona więc nie ma co spalić

np. klucz / kondensator wyjściowy / dioda
Może port atmegi też się nie wyrabiać przy ładowaniu bramki mosfeta (mały prądzik) aczkolwiek to tylko przypuszczenie
MOSFET może się grzać przez jego niepełne otwarcie ( musisz sprawdzić parametr Vgsth ), być może 5V na bramkę to za mało
Cewka coś dużą rezystancję ma...

tomasz249 napisał:

np. klucz / kondensator wyjściowy / dioda

Liczę się z tym że mogą być ofiary

Atmega może dać maksymalnie 20mA - pomoże podłączenie małego tranzystora przed bramką dużego tak żeby podawał 5v z zasilania atmegi ?
MOSFET który zastosowałem ( autor schematu miał bardzo podobny z tego co sprawadzałem tyle że smd) : Link

EDIT: Sprawdziłem opcje z tranzystorem. Mosfet grzeje się 3x szybciej niż normalnie - napięcie nadal takie samo.

Hmm ja polecam dać jeden tranzystor do ładowania i jeden do rozładowywania bramki (totem pole):
https://cdn.instructables.com/FEN/AP8Z/GLL4YVVW/FENAP8ZGLL4YVVW.MEDIUM.jpg

Zdecydowanie 5V na bramce to mało.

Ktoś z forumowiczów zwrócił mi uwagę, że można się pomylić. Tak więc układ otwartego drenu (totem pole, push-pull, wzmacniacz przeciwsobny czy jak kto to jeszcze zwie), należy zasilić napięciem optymalnym dla danego nam tranzystora, zwracając uwagę na to, że na tranzystorach z totem pole występuje spadek napięcia.

_lazor_ napisał:

Hmm ja polecam dać jeden tranzystor do ładowania i jeden do rozładowywania bramki (totem pole):
https://cdn.instructables.com/FEN/AP8Z/GLL4YVVW/FENAP8ZGLL4YVVW.MEDIUM.jpg

Zdecydowanie 5V na bramce to mało.

Czy mogą to być tranzystory : bc547B oraz bc557B ? Potrzebuje gdzieś wstawiać rezystory żeby ograniczyć prąd ?
Z ciekawości - jaka jest różnica pomiędzy tym rozwiązaniem a wstawieniem zamiast 2 tranzystora zwykłego opornika rozładowującego bramkę ?

Czy do sterowania bramki mogę w takim razie użyć napięcia z wejścia przetwornicy 12V ?

Tranzystory są ok. Rezystor możesz stawić na bramkę mosfet'a coś rzędu 10-20 ohm.

Chodzi o straty, przeładować potrzebujesz około 1-2nF gdy dasz tylko rezystor to przez niego będzie przepływać ciągle prąd w stanie załączonego mosfet'u. Gdy dasz duży rezystor (100-1000 ohm) to spowolnisz wyłączanie bramki (stała RC), a przez to zwiększysz straty na komutacji mosfet.
Pewnie z rezystorem też by działało, ale to rozwiązanie jest co najmniej kiepskie.

Tak może być z 12V zasilania.

_lazor_ napisał:

Tranzystory są ok. Rezystor możesz stawić na bramkę mosfet'a coś rzędu 10-20 ohm.

Chodzi o straty, przeładować potrzebujesz około 1-2nF gdy dasz tylko rezystor to przez niego będzie przepływać ciągle prąd w stanie załączonego mosfet'u. Gdy dasz duży rezystor (100-1000 ohm) to spowolnisz wyłączanie bramki (stała RC), a przez to zwiększysz straty na komutacji mosfet.
Pewnie z rezystorem też by działało, ale to rozwiązanie jest co najmniej kiepskie.

Tak może być z 12V zasilania.

Bardzo dziękuje za pomoc i za wyjaśnienia. Podłączyłem tranzystory tak jak na obrazku (totem pole) i na wejściu podałem 12V. Mój neonik pięknie się świeci

Dziękuje wszystkim za zainteresowanie i chęć pomocy Problem rozwiązany.