Usando una fuente de espejo actual para alimentar 6 Nixie-Tubes

Me gustaría manejar 6 Nixie-Tubes desde un puerto USB estándar (500mA / 2.5W), lo cual es algo difícil de hacer porque 190 V ⋅ 3 mamá ⋅ 6 = 3.5 W .

Si pudiera reducir el voltaje de la fuente a 120 V, el consumo de energía sería de aproximadamente 2,2 W, lo que probablemente podría ser factible con un convertidor flyback (~90% de eficiencia). Luego usaría impulsos cortos de 190 V para encender los Nixies y usaría 120 V la mayor parte del tiempo.

Este esquema muestra la idea:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

V1 sería el convertidor flyback e I1 sería algún tipo de sumidero de corriente controlado por µC. Los Nixies entonces serían conducidos con aproximadamente 5 veces I1.

Esto se ve bien en la simulación, vea la figura a continuación, pero no estoy seguro de qué tan bien funciona con hardware real.Barrido de CC de tensión frente a corriente

  • ¿Es esto generalmente una cosa muy estúpida de hacer?
  • Tendría que usar un chip (inexistente) con 7 transistores emparejados con V C mi > 80 V . ¿Qué tipo de transistor podría usar en su lugar, para que las corrientes no varíen más del 10%, digamos?
  • La elección del transistor generalmente no es trivial debido a la relativamente alta V C mi caída vs pequeñas corrientes. ¿Hay otros parámetros a tener en cuenta?
  • La temperatura es obviamente un problema ( 10 V ⋅ 3 mamá = 30 mW ), así que los conectaría al mismo disipador de calor
  • ¿Hay algo más (es decir, la ondulación de voltaje del flyback) a considerar?
¿Por qué no usar simplemente resistencias limitadoras de corriente?
¿Te refieres a un regulador de corriente JFET o un diodo limitador de corriente? No he encontrado ninguno que coincida con mis requisitos (la caída de alto voltaje). También me gustaría cambiar el brillo sin usar PWM. Es más como un desafío para ver si es factible, de verdad;)
Aquí no hay ahorro, el espejo actual actúa como un regulador lineal, para obtener 3 mA en el elemento nixie, necesita 3 mA a 190 V, más 20% para la corriente de control = 4,1 W en total.
Además, tendrá que elegir manualmente los transistores para que tengan la versión beta correspondiente y acoplarlos térmicamente de forma ajustada.
@SpehroPefhany: Bueno, como se indicó, me gustaría reducir los 190 V a 120 V (convertidor flyback) la mayor parte del tiempo.
Cualquier forma disipativa lineal simple no funcionará. Afortunadamente, solo necesita una fuente de corriente (para nixie-ON) con un voltaje limitado a unos 190V. Creo que un impulso de corriente constante haría el truco para que usted tome solo la energía necesaria. Establezca la corriente necesaria para el brillo requerido y en nixie limitará el voltaje. Cuando nixie está apagado, solo use un limitador de voltaje histerético simple
No estoy muy familiarizado con los tubos nixie, pero ¿podría multiplexar el circuito de conducción para que solo esté alimentando un tubo a la vez, reduciendo así su requisito de corriente instantánea a 1/6 de su cálculo original?
@RyanGriggs: bueno, la multiplexación es bastante común, pero los Nixies no son muy adecuados porque la chispa inicial en cada pulso puede dañar los electrodos. Además, obviamente perderá bastante brillo (y aumentar la corriente no es una buena idea con Nixies). Realmente se trata de reducir las pérdidas, porque nadie más se molesta en

Respuestas (1)

Bien, entonces desea ajustar dinámicamente el convertidor de 190 V a 120 V después de cambiar.

Realmente no necesita transistores estrechamente emparejados para esta aplicación porque tiene resistencias de balasto de emisor relativamente (y apropiadamente) grandes. Puede usar transistores MPSA92 que son baratos y están muy disponibles.

Por ejemplo, supongamos que un transistor tiene un Vbe de 0,6 V y el otro tiene un Vbe de 0,65 V (porque no está tan caliente, digamos), entonces la diferencia será solo de 0,05/3 V, que es menos del 2 %. La variación de temperatura probablemente será más importante que la variación de unidad a unidad, pero dudo que sea un problema para el brillo visual. Podrías minimizarlo juntando las parejas cara a cara, pero nuevamente dudo que valga la pena. También hay una versión SMT MMBT disponible... y montarlos uno cerca del otro no duele.

Puede usar transistores NPN MPSA42 para controlar los espejos actuales. Una vez más, barato y ampliamente disponible. 30 mW (verifique sus números) no es mucha disipación. Por debajo de 200 mW para TO-92 o alrededor de 120 mW para SOT-23, es probable que esté bien en cualquier entorno razonable.

La "clasificación" de 625 mW en los transistores TO-92 es un poco exagerada, pero 1/3 de eso no es irrazonable. Tenga en cuenta que si la salida se acorta de alguna manera, los transistores verán 560 mW con el suministro de 190 V, lo que los calentará mucho con bastante rapidez, pero no debería matarlos instantáneamente si es TO-92.

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