Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Computer ControlsComputer Controls
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Modułowy sterownik lampy IN9

IIS 20 Dec 2020 11:04 1929 7
  • W ramach działu DIY prezentuję moduł sterowania lampą IN9 oparty na najbardziej chyba problematycznej przetwornicy tj MC34063.
    Pomysł realizacji pojawił się gdy znalazłem 3 takie lampki u siebie (NOSY). Po krótkim googlowaniu trafiłem na projekt AVT – termometr z tą lampką (faktycznie do IN13). Który postanowiłem powielić w części sterowania oraz zasilania no bo przecież konstrukcja sprawdzona... jak się okazało nie do końca. I tak zaczął się mały projekcik.

    Lampa – wskaźnik IN9 jest to bargraf neonowy z dwoma elektrodami, który to pracuje przy napięciu około 150V i prądzie wysterowania 12mA dla maksymalnego wskazania. Długość 14cm, średnica 1cm.
    Modułowy sterownik lampy IN9
    Lampa zasilana prądem stałym wymaga odpowiedniej polaryzacji bo inaczej nie będzie pracować prawidłowo. Z tego co też udało mi się wyczytać średnio nadaje się do pracy przy DC – i faktycznie przy włączeniu potrafi się zapalić segment w środku lampy, który to trzeba wygaszać odpowiednio zasterowywując wejście.

    Zasilacz :
    Jak wspomniałem na wstępie zasilacz oparty jest o MC34063, pomysł zaczerpnięty z kitu AVT nie sprawdził się – tranzystor sterujący Q1 w ciągu 30s wygotowywał się. Dopiero głębsze googlowanie pokazało że stary scalak sterujący wymaga dodatkowego układu na wyjściu o ile ma być sterowany MOSFET. Rewizja nr 2 PCB i schemat jak niżej rozwiązało problem. Oczywiście na forum zadałem też pytanie wskazując przebiegi… no ale temat zamarzł.
    Modułowy sterownik lampy IN9

    Sterowanie:
    Sterowanie bargrafem jest wykonane na wzmacniaczu LM358 + tranzystor MJE340. Daje to możliwość zeskalowania wypełnienia bargrafu z poziomu np. od 0 do 5 V lub 0-12 V dobierając odpowiednio rezystory R8, R9, R7, R10. Rezystorów jest dużo dlatego, że układ chciałem zmieścić w okrągłej niewielkiej obudowie tak aby „cokół” przypominał trochę lampową technikę :) a zamysł całego urządzenia to modułowość.
    Modułowy sterownik lampy IN9

    PCB:
    Powyżej wspominałem o modułowości jako cecha którą chciałem osiągnąć a więc tak – układ ma się mieścić poniżej lampy. Wejścia i wyjścia mają być łatwe do wpięcia w płytkę prototypową lub do zwykłego zasilacza. Całość ma mieć możliwość łatwego przystosowania do pracy jako np. wskaźnik wysterowania audio albo jakiegoś innego parametru analogowego. Aby to osiągnąć płytka zwiera w sobie komponenty SMD jak i THT na okrągłym laminacie o średnicy 40mm. Soldermaska w kolorze czarnym
    Modułowy sterownik lampy IN9
    Zasilanie układu jest przewidziane z 2 złącz – jedno to standardowa wtyczka zasilania DC 2,1/5,5mm a drugie to goldpin 2,54mm (J1). Sterowanie tj J3 to tylko goldpiny. Taka konstrukcja umożliwia też podanie napięcia zasilania z zewnątrz przez wtyk DC za pomocą goldpina, podanie do innej PCB np. z mikrofonem i zasterowanie J3 tak, że całość układu zmieści się w okrągłej obudowie. W PCB też starałem się stworzyć radiator dla najciężej pracującego elementu w układzie tj Q1 za pomocą dużego pola i przelotek przechodzących z BOT na TOP.
    Modułowy sterownik lampy IN9
    Następnym krokiem po przelotkach jest „zepsucie” połączenia termicznego pomiędzy komponentem SMD a wylewką miedzi. Swoją droga to nazwa połączenie termiczne to chyba tłumaczenie jakiegoś polonisty – w klikanie tej opcji zwiększa rezystancję termiczną pomiędzy komponentem SMD a polem czyli połączenie termiczne jest gorsze (fakt że łatwiej się lutuje). Całość testowałem pod nominalnym obciążeniem (za pomocą rezystora) 15 mA na wyjściu – układ po 10 minutach zwiększył swoją temperaturę o 10°C i już dalej nic nie rosło, więc można powiedzieć sprawdzono – działa bezpiecznie.
    Modułowy sterownik lampy IN9

    Praca nad obudową:
    Kicad nie dał mi możliwości eksportu PCB do obiektu 3d tak aby zassał go bezproblemowo designspark, tak więc musiałem nałożyć do szkicowania plik jpg. No i tak powstała obudowa do wydruku w formie cylindra o średnicy 47mm i z bocznym wejściem na zasilacz DC
    Modułowy sterownik lampy IN9
    Taki sposób jest lżejszy niż pomiar za pomocą suwmiarki kluczowych punktów. Obudowa wykorzystuje 3 otwory montażowe do wkrętów M2,5 tak aby zamknąć całość na kanapkę :) Istotną sprawą też jest wspomnienie o rodzaju wkrętów, jakie użyłem do mocowania całości tj. istotne aby główka była stożkowo soczewkowa (tak to nazywa wikipedia) po to aby uniknąć zwarć ścieżek na laminacie.
    Modułowy sterownik lampy IN9
    Można powiedzieć że układ udało mi się scharakteryzować tak, że startuje od napięcia 5V gdzie pobiera 400mA. Przy 12V jest to już 200mA. Pamiętać należy że tu występują napięcia, które mogą być niebezpieczne dla zdrowia, trzeba być uważnym przy uruchamianiu układu!
    Do tego projektu wykorzystałem oprogramowanie DesignSpark Mechanical, Cura KiCad, płytki zamówiłem w JLCPCB a większość komponentów w firmie Piekarz. Jak ktoś jest zainteresowany oddam za 2 piwa :) + przesyłka jeszcze dwie takie PCB.
    Poniżej kilka fotek + wizualizacja 3d z Kicada
    Pozdrawiam i zapraszam
    YT
    Modułowy sterownik lampy IN9 Modułowy sterownik lampy IN9 Modułowy sterownik lampy IN9

    Cool! Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    IIS
    Level 4  
    Offline 
    IIS wrote 42 posts with rating 26, helped 0 times. Been with us since 2020 year.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #2
    TechEkspert
    Editor
    Wiekowy lecz uniwersalny układ przetwornicy DC/DC MC34063 nadal znajduje zastosowanie.
    Czy możesz zaprezentować działanie układu, IN9 daje dość przyjemny dla oka efekt (w poście można osadzić materiał YouTube - przycisk nad edytorem posta, lub umieścić film w odtwarzaczu - przycisk dodaj film pod edytorem).

    Ile czekałeś na płytki?
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #3
    IIS
    Level 4  
    Podeśle filmik w święta - fakt ładnie to wygląda i nadaje się super na jakiś sprzęt audio. Na PCB czekałem 6 dni roboczych ( opcja wysyłki za 7USD - magazyn z niemiec? - nie wiem jak to robią )
  • #4
    konradxdx
    Level 9  
    Sam pracuję właśnie nad podobnym układem do IN-9 ale mam problem, niektóre lampy przy prądzie 12mA są wysterowane tylko w połowie, zasilam napięciem stałym 150V. Rezystory górne 4.7k dolny około 200ohm. Ma ktoś jakieś pomysły ? Lampy nigdy przedtem nie używane. Modułowy sterownik lampy IN9
  • #5
    andrzejlisek
    Level 28  
    IIS wrote:
    Lampa zasilana prądem stałym wymaga odpowiedniej polaryzacji bo inaczej nie będzie pracować prawidłowo. Z tego co też udało mi się wyczytać średnio nadaje się do pracy przy DC – i faktycznie przy włączeniu potrafi się zapalić segment w środku lampy, który to trzeba wygaszać odpowiednio zasterowywując wejście.

    Nie słyszałem, żeby z tymi lampami był taki problem. Akurat szukając w Google, jak jest zbudowana lampa IN-9 trafiłem na https://majsterkowo.pl/wskaznik-wysterowania-nixie-in-9/ i tam jest konstrukcja przedstawiająca pracę w trybie manualnym, a sama lampa to jest dokładnie to samo, co popularne niegdyś cyfry nixie, tylko inny kształt bańki, elektrod i jedna katoda zamiast 10. Jest filmik, na którym widać zależność świecenia lampy od ustawienia (tryb manualny), ale widać też pewną zwłokę w reakcji lampy. Czy to wynika z właściwości samej lampy, czy zastosowanego układu?
  • #6
    konradxdx
    Level 9  
    konradxdx wrote:
    Sam pracuję właśnie nad podobnym układem do IN-9 ale mam problem, niektóre lampy przy prądzie 12mA są wysterowane tylko w połowie, zasilam napięciem stałym 150V. Rezystory górne 4.7k dolny około 200ohm. Ma ktoś jakieś pomysły ? Lampy nigdy przedtem nie używane. Modułowy sterownik lampy IN9

    Znalazłem rozwiązanie, lampy przed użyciem po wieloletnim leżeniu w magazynie trzeba "wypalić", ja robiłem to w ten sposób że ustawiałem maksymalny prąd lampy (12mA) i zostawiałem ją na jakiś czas aż nie osiągnie maksymalnego wysterowania. Teraz lampy działają jak należy.
  • #7
    IIS
    Level 4  
    andrzejlisek wrote:
    IIS wrote:
    Lampa zasilana prądem stałym wymaga odpowiedniej polaryzacji bo inaczej nie będzie pracować prawidłowo. Z tego co też udało mi się wyczytać średnio nadaje się do pracy przy DC – i faktycznie przy włączeniu potrafi się zapalić segment w środku lampy, który to trzeba wygaszać odpowiednio zasterowywując wejście.

    Nie słyszałem, żeby z tymi lampami był taki problem. Akurat szukając w Google, jak jest zbudowana lampa IN-9 trafiłem na https://majsterkowo.pl/wskaznik-wysterowania-nixie-in-9/ i tam jest konstrukcja przedstawiająca pracę w trybie manualnym, a sama lampa to jest dokładnie to samo, co popularne niegdyś cyfry nixie, tylko inny kształt bańki, elektrod i jedna katoda zamiast 10. Jest filmik, na którym widać zależność świecenia lampy od ustawienia (tryb manualny), ale widać też pewną zwłokę w reakcji lampy. Czy to wynika z właściwości samej lampy, czy zastosowanego układu?


    Kierowałem się wiedzą z http://www.forum-trioda.pl/viewtopic.php?t=33750 post 4 od dołu.