Hi,
ich habe meine Nixie Uhr fast fertig. Nun kam für mich doch die Frage
auf ob ich die Röhren irgendwie einfach dimmen kann (3-7 Stufen).
Spannung erzeuge ich mir mit AC Steckernetzteil und einem kleinen echten
Trafo rücken an rücken, mit Gleichrichter dahinter und Glättungselko -
kein Hexenwerk, ca. 170-180V DC ja nach Belastung - das läuft gut.
Die Röhren habe ich jeweils mit 74595 (ersten 4 Bits) und K155 versehen,
alle 595 hintereinander.
Sollte ich die Röhren mit einer PWM über die 595 ansteuern? Also der
Röhre 170V zuführen und dann die entsprechende Ziffer im Tastverhältnis
der PWM anwählen? Da scheiden sich die Geister oder, wegen neu zünden
etc. Abnutzung usw...?
Ansonsten müsste ich die 170V analog stellen, keine Idee wie ich das
einfach machen kann...rrr
Über einen Tip würde mich sehr freuen.
Vielen Dank
DS
Dennis schrieb:> Ansonsten müsste ich die 170V analog stellen,
Ähnlich wie bei LEDs und anders als bei Glühlampen kann man die
Helligkeit von Glimmlampen nicht über die Spannung ändern. Sie
müssen über den Strom gedimmt werden. Am einfachsten ginge das,
indem Du den Vorwiderstand variierst. PWM ist keine gute Idee,
weil es die Lebensdauer der Glimmlampen reduziert.
Dennis schrieb:> Hi,>> ich habe meine Nixie Uhr fast fertig.
Sehr schön!
> Ansonsten müsste ich die 170V analog stellen, keine Idee wie ich das> einfach machen kann...
Mit einem einstellbaren Aufwärtswandler, z.B. MC34063.
Ansonsten ein Potentiometer mit dem Nachteil der schwankenden Helligkeit
je nach Belastung.
Oder ein diskreter Spannungsregler bei 180V.
mfG
Hi Dennis,
ich habe die Erfahrung mit meinen IN18 Röhren gemacht, dass, diese sich
quasi nicht über eine Änderung der Spannung dimmen ließen.
Ein Test der Anpassung über verschiede Widerstände im Rahmen des Min und
Max Stroms funktionierte auch nicht zufriedenstellend.
Jetzt verende ich den Enable-Eingang meiner Treiber um das PWM
anzulegen. Ich denke das die Röhren dies gut verkraften da sie ja im
Normalfall an 50HZ Wechselspannung betrieben wurden.
Grüße Sven
sven schrieb:> Ich denke das die Röhren dies gut verkraften da sie ja im> Normalfall an 50HZ Wechselspannung betrieben wurden.
Das ist falsch. Nixieröhren müssen immer mit Gleichstrom betrieben
werden, weil sonst das Gitter vor den Zahlen mitleuchtet.
Dennis schrieb:> Sollte ich die Röhren mit einer PWM über die 595 ansteuern?
Nein.
Wie man weiss verkürzt ständiges Zünden die Lebensdauer der Röhren.
Dennis schrieb:> Ansonsten müsste ich die 170V analog stellen,
Wohl auch nicht, denn das ist die Zündspannung.
Du musst/willst/sollst den Strom regeln, also den Vorwiderstand ändern.
Es gibt einen pro Röhre, alle zugleich ändert man auch hier mit einem
Stromspiegel.
BF459 ist aber NPN, und E an plus beißt sich damit. Oder?
Ansonsten aber: interessante Idee, da fällt mir auch was zu ein obwohl
ich nicht der OP bin.
Danke für's teilen!
Jens M. schrieb:> BF459 ist aber NPN, und E an plus beißt sich damit. Oder?
Oh, habe nach PNP noch NPN gesucht ursprünglich an Stelle des BF422, und
den BF459 dann kopiert, nimm BF472.
Hi,
vielen Dank für die Tips und diese Schaltung! Wirklich klasse.
A)Da ich einen Arduino Nano verwende muss ich mir noch was zum DA
wandeln überlegen, oder? PWM mit Tiefpass? oder r2r?
B)Jede Röhre hat 22K vor jeder Anode, da ich IN4 nutze, also 22K vor
jedem der 3 Gatter. Die Anoden sind danach alle parallel geschaltet und
an die 170V angeschlossen. Ich könnte die Anoden wieder auftrennen und
jeder auf einer gesonderten Platine mit dieser Transistorschaltung einen
"Kanal" spendieren, oder könnte ich auch alle gemeinsam dimmen?
Vielen Dank.
Dennis
Ich weiß nicht, wie das bei den von dir verwendeten Nixies ist, aber:
Der Osten (WF Berlin) hat ja einst auch Nixies hergestellt, die hießen
damals "Ziffernanzeigeröhren". Bei denen durfte der Strom einen
bestimmten Wert nicht unterschreiten. War er dauerhaft zu niedrig,
wurden die Ziffern nach einiger Zeit ungleichmäßig mit Glimmlicht
bedeckt. Ursache dafür war, dass sich die von der aktiven Elektrode
immer abdampfenden Metallatome an den inaktiven Elektroden abschieden.
War der Strom hoch genug, machte das 1.) nicht soviel aus, 2.)
"brannten" sie sich wieder frei.
Ich habe damals viel mit den Dingern gebastelt und das auch oft erlebt.
Wenn du also diesen Effekt beobachtest, weißt du jetzt, warum das so
ist.
Ich habe mal die Daten der Z570M nachgeschaut, die ist von der Größe her
vergleichbar:
Ik min: 1.5mA
Ik max: 2.5mA
Iks max: 12mA
Letzterer ist der Katodenspitzenstrom bei Imulsbetrieb
Sinus T. schrieb:> Der Osten (WF Berlin) hat ja einst auch Nixies hergestellt, die hießen> damals "Ziffernanzeigeröhren".
Die hiessen woanders auch so, ausser sie waren
von der Fa. Burroughs Corporation.
Michael B. schrieb:> Wie man weiss verkürzt ständiges Zünden die Lebensdauer der Röhren.
Das ist sicher so, aber wahrscheinlich nicht sehr dramatisch. Ich habe
hier eine selbstgebaute Nixieuhr mit Betriebsstundenzähler. Die Uhr hat
6 ZM1210 Nixies, die gemultiplext werden. Und zum Dimmen und Fading bei
Ziffernwechsel noch mit PWM betrieben. Der Betriebstundenzähler steht
bei ca. 38000 Stunden und an den Nixies ist keine Veränderung zu
erkennen.
Dass sind ca. 4.5 Jahre Dauerbetrieb. Da sich nachts die Röhren
abschalten, läuft die Uhr schon mehr 10 Jahre so.
Von dieser Uhr steht noch eine bei meinem Bruder mit IN-8 bestückt. Die
hat noch mehr Betriebsstunden, keine Ausfälle.
IN-18 machen das genauso gut mit.
Also Nixies multiplexen scheint nicht so böse zu sein, wie im
allgemeinen behauptet wird. Ich vermute auch, dass die meisten die das
behaupten, keine langjährige praktische Erfahrung mit Nixies überhaupt
haben und mit deren Multiplexing auch nicht.
Ich würde die Röhren multiplexen. Das funktioniert dauerhaft gut.
Soweit ich weiß ist das von den Röhren und den Bedingungen abhängig.
Genau wie das Singen/Piepen bei PWM: bei gewissen Frequenzen kommt der
Kram da drin in so starke Schwingungen das es mechanische Belastungen
sind, nicht elektrische, die der Röhre den Rest geben.
Dennis schrieb:> Ansonsten müsste ich die 170V analog stellen, keine Idee wie ich das> einfach machen kann...rrr
Hab ich folgendermaßen gelöst:
Netzteil ist ein Aufwärtswandler 9V= --> 140V–200V (current boostet
boost) mit Schaltregler MC34063. Ein Teil des Abgleichswiderstands ist
"digital": 4 CMOS-Schalter (4×1/4 CD4066) in Reihe und jeweils parallel
überbrückt mit einem geeigneten Widerstand. Dadurch sind 16
unterschiedliche Spannungen im Bereich 140V...180V vom µC wählbar und
zusätzlich händisch über ein Trimmpoti justierbar.
Zum Berechnen der Parallelwiderstände gibt's sogar ein JavaScript-Tool:
http://gjlay.de/pub/neptun/R_4066.html
Die Helligkeitsanpassung der Röhren (hier Telefunken ZM1210 von denen
ich den Taucklack entfernte (entspricht dann ZM1212)) geht damit aber
nur mäßig. Wird die Spannung zu hoch, wird der bläuliche Halo um die
Glimmentladung an den Kathoden heller (der ursprüngliche orange
Tauchlack diente der optischen Dämpfung: Tauchlack und Glimmentladung
(orange) sind etwa komplementär zum Blau des Halos).
> Sollte ich die Röhren mit einer PWM über die 595 ansteuern?
Kann man so machen und hab ich bei meiner Uhr implementiert. Die 6
Röhren sind zunächst nicht gemultiplext und hängen parallel an 4×74595 +
6×74141 als Treiber (am 4. 74595 hängt u.a. der CD4066). Ausgabe an die
74595 geschieht mit 20kHz, was locker zum Multiplexen reicht falls
gewünscht: Helligkeitsanpassung und/oder "weiches" Überblenden der
Werte statt hartem Umschalten.
> Da [PWM] scheiden sich die Geister oder, wegen neu zünden> etc. Abnutzung usw...?
Es gibt Nixies wie die ZM1210, die für Multiplexing geeignet sind. Was
genau den Unterschied zu "normalen" Nixies ausmacht, ist mir nicht ganz
klar; soweit ich weiß enthält die Füllung zusätzlich etwas Quecksilber.
Vielleicht hat jemand mehr Infos dazu und wie das genau funktioniert?
Johann L. schrieb:> enthält die Füllung zusätzlich etwas Quecksilber
Das ist auch mein Wissensstand. Durch das Quecksilber sollen die Röhren
dann für Multiplexing geeignet sein bzw. deren Lebensdauer erhöht
werden. Wie das funktioniert? Keine Ahnung.
> Das ist auch mein Wissensstand. Durch das Quecksilber sollen die Röhren
dann für Multiplexing geeignet sein bzw. deren Lebensdauer erhöht
werden. Wie das funktioniert? Keine Ahnung.
Unterschiedliche Zeitkonstanten der Entladung.
Neon-Ionen rekombinieren ziemlich schnell wenn ein Strompuls zu Ende
ist.
In der nächsten Periode liegt die Spannung erstmal kurzzeitig über der
normalen Brennspannung bis wieder genug ionisiert sind, es sind diese
Zündspitzen die das Elektrodenmaterial absputtern und die Röhre langsam
zerstören.
Quecksilberionen rekombinieren weit langsamer, wenn davon genug
vorhanden sind dann übernehmen diese den Strom und vermeiden die
Zündspitze.
Irgendwie scheint es im Internet von 2019 keine Grundlagen zur Physik
von Gasentladungen mehr zu geben. Ich hab mal schnell einen
Oszi-Screenshot gemacht wie eine Neonglimmlampe bei 50Hz reagiert, die
Wiederzündspitzen sind sehr deutlich zu sehen.
900ss D. schrieb:> Michael B. schrieb:>> Wie man weiss verkürzt ständiges Zünden die Lebensdauer der Röhren.>> Das ist sicher so, aber wahrscheinlich nicht sehr dramatisch. Ich habe> hier eine selbstgebaute Nixieuhr mit Betriebsstundenzähler. Die Uhr hat> 6 ZM1210 Nixies, die gemultiplext werden. Und zum Dimmen und Fading bei> Ziffernwechsel noch mit PWM betrieben. Der Betriebstundenzähler steht> bei ca. 38000 Stunden und an den Nixies ist keine Veränderung zu> erkennen.> Dass sind ca. 4.5 Jahre Dauerbetrieb. Da sich nachts die Röhren> abschalten, läuft die Uhr schon mehr 10 Jahre so.>> Von dieser Uhr steht noch eine bei meinem Bruder mit IN-8 bestückt. Die> hat noch mehr Betriebsstunden, keine Ausfälle.>> IN-18 machen das genauso gut mit.>> Also Nixies multiplexen scheint nicht so böse zu sein, wie im> allgemeinen behauptet wird. Ich vermute auch, dass die meisten die das> behaupten, keine langjährige praktische Erfahrung mit Nixies überhaupt> haben und mit deren Multiplexing auch nicht.>> Ich würde die Röhren multiplexen. Das funktioniert dauerhaft gut.
Man muß auch keine praktische Erfahrung haben..es reicht die
Herstellerdatenblätter aufmerksam zu lesen.
In der DDR wurde eine einzige Ziffernanzeigeröhe hergestellt die für
Multiplexbetrieb zugelassen war, das ist die Z590/Z590M, eine recht
mikrige Röhre für Tischrechner..
Gruß,
Holm
Holm T. schrieb:> Man muß auch keine praktische Erfahrung haben..es reicht die> Herstellerdatenblätter aufmerksam zu lesen.
Dem stimme ich zu. Aber es wird immer pauschal behauptet, dass Nixie
multiplexen böse ist. Und das stimmt nicht.
Bei den russischen Nixies gibt es dazu allerdings, wenn ich mich richtig
erinnere, keine Angabe.
Aber den IN-8 und IN-18 stört das scheinbar nicht.
A-Freak schrieb:> Irgendwie scheint es im Internet von 2019 keine Grundlagen zur Physik> von Gasentladungen mehr zu geben. Ich hab mal schnell einen> Oszi-Screenshot gemacht wie eine Neonglimmlampe bei 50Hz reagiert, die> Wiederzündspitzen sind sehr deutlich zu sehen.
War das eine Nixie mit oder ohne Quecksilber (das Quecksilber
erkennt man am leichten Blaustich desLeuchtens)?
900ss D. schrieb:> Holm T. schrieb:>> Man muß auch keine praktische Erfahrung haben..es reicht die>> Herstellerdatenblätter aufmerksam zu lesen.>> Dem stimme ich zu. Aber es wird immer pauschal behauptet, dass Nixie> multiplexen böse ist. Und das stimmt nicht.
..das stimmt schon und schadet auf Grund der oben schon diskutierten
Zündstromspitze der Lebensdauer.
Wieviel übrige Lebensdauer für Dich ausreichend ist, darfst Du aber
sicher selbst entscheiden.
> Bei den russischen Nixies gibt es dazu allerdings, wenn ich mich richtig> erinnere, keine Angabe.> Aber den IN-8 und IN-18 stört das scheinbar nicht.
Wir können uns evtl. darauf einigen das diese Nixies das erfahrungsgemäß
längere Zeit durchhalten, auch wenn es nicht dokumentiert ist. Ne gute
Sache wirds deshalb trotzdem nicht und es ist mit Sicherheit auch von
den Betriebsparametern abhängig.
Das Werk für Fernsehelektronik Berlin (WF) hat das nicht umsonst in den
DBs vermerkt.
Gruß,
Holm
Holm T. schrieb:> Ne gute Sache wirds deshalb trotzdem nicht
Ist es für mich aber. Die Laufzeiten meiner Nixies reichen mir (!)
völlig aus. :-)
Außerdem kann man dann gut dimmen und faden.
Im Datenblatt der ZM1210 sind 10000 Betriebsstunden angegeben. Meine Uhr
mit genau den Nixies läuft jetzt schon 38000 Stunden mit Multiplexen und
Pwm.
Ich finde das völlig ausreichend und halte den "größere" Verschleiß
damit für eine vernachlässigbare Größe.
Theoretisch ist die Lebensdauer der Nixies, die ich verwendet habe, mit
Multiplexen geringer aber praktisch irrelevant.
Wie sind denn deine praktischen Erfahrungen? Kannst du berichten, dass
multiplexen deinen Nixies geschadet hat? Oder ist das alles theoretisch?
Edit: ich wollte jetzt noch ein Datenblatt zur ZM1210 beilegen aber ich
finde gerade keines, in dem die Lebensdauer erwähnt wird. Hatte aber mal
in einem solchen die Angabe der erwähnten 10000 Stunden gesehen.
Das einzig belastbare, was ich finden konnte, ist in US3168667 von 1962:
https://patentimages.storage.googleapis.com/e2/a8/c0/260954453a460a/US3168667.pdf
Im Patent werden organische Polymere als Sputter-Inhibitor genannt, mit
Hg funktioniert das aber auch: Die relativ schweren Moleküle bzw. Atome
des Inhibitors, die sich in der Gasfüllung befinden, nehmen Energie der
Ionen des eigentlichen Leuchtgases auf, so dass diese beim Auftreffen
auf die Kathode eine zu geringe Energie haben, um (effektiv) Sputtern zu
können.
Im Patent wird kein Bezug zum Zünden hergestellt; es geht wohl um den
Betrieb der Röhren generell. (Oder es wird davon ausgegangen, dass evtl.
erhöhtes Sputtern beim Zünden zu vernachlässigen ist, weil Zünden
"selten" geschieht, da die Röhren statisch betrieben werden. Ist aber
nur eine Spekulation meinerseits.)
900ss D. schrieb:> Holm T. schrieb:>> Ne gute Sache wirds deshalb trotzdem nicht>> Ist es für mich aber. Die Laufzeiten meiner Nixies reichen mir (!)> völlig aus. :-)> Außerdem kann man dann gut dimmen und faden.>> Im Datenblatt der ZM1210 sind 10000 Betriebsstunden angegeben. Meine Uhr> mit genau den Nixies läuft jetzt schon 38000 Stunden mit Multiplexen und> Pwm.>> Ich finde das völlig ausreichend und halte den "größere" Verschleiß> damit für eine vernachlässigbare Größe.>> Theoretisch ist die Lebensdauer der Nixies, die ich verwendet habe, mit> Multiplexen geringer aber praktisch irrelevant.>> Wie sind denn deine praktischen Erfahrungen? Kannst du berichten, dass> multiplexen deinen Nixies geschadet hat? Oder ist das alles theoretisch?>>> Edit: ich wollte jetzt noch ein Datenblatt zur ZM1210 beilegen aber ich> finde gerade keines, in dem die Lebensdauer erwähnt wird. Hatte aber mal> in einem solchen die Angabe der erwähnten 10000 Stunden gesehen.
Ob meiner oder Deiner länger ist, ist doch völlig schnuppe.
Ich habe die Datenblätter meiner Z560 gelesen und halte mich daran, d.h.
ich multiplexe nicht, was u.A. auch darin begründet ist das ich sowohl
das Gehäuse als auch die Decoder von einem "Polydigit 1" weiter
verwendet habe, die sind diskret mit Transistoren..
Davor habe ich ein paar Schieberegister geschnallt und fertig. Das läuft
seit über 20 Jahren.
Irgendwann läßt dann auch der Druck nach Nixieuhren bauen zu müssen,
geschweige denn da irgendwelche Dimm-oder Überblendeffekte zu wollen.
Ich habe allerdings schon etliche, innen schwarz gewordene Nixies bei
Reparaturen erlebt und ich möchte das nicht noch provozieren.
Gruß,
Holm
Holm T. schrieb:> Ich habe allerdings schon etliche, innen schwarz gewordene Nixies bei> Reparaturen erlebt und ich möchte das nicht noch provozieren
Das soll angeblich von zu niedrigem Betriebsstrom kommen. Dann werden
die Metalle (Elektroden) schwarz. Kann man aber beseitigen, wenn man die
Nixies kurze Zeit mit zuviel Strom betreibt. Wieviel zuviel hab ich
vergessen, musste es auch noch nicht machen.
Das Zünden soll das Schwarz werden nicht fördern.
Holm T. schrieb:> Ich habe allerdings schon etliche, innen schwarz gewordene Nixies bei> Reparaturen erlebt und ich möchte das nicht noch provozieren.
Das "innen schwarz werden" ist ja der typische Tod für Neonlämp-
chen in Treppenhausdruckknöpfen nach ca. 5...10 Jahren. Es wäre
interessant, ob die "38.000h-Nixies" auch schon einen dunklen
Belag am Glas haben.
Harald W. schrieb:> ob die "38.000h-Nixies" auch schon einen dunklen> Belag am Glas haben.
Hab mal eben nachgesehen. Es ist nichts zu erkennen, auch nicht wenn man
sie mit einer sehr hellen Taschenlampe anstrahlt. Die sind allerdings
orange lackiert, aber man kann nirgends dunkle Schatten entdecken.
900ss D. schrieb:> Holm T. schrieb:>> Ich habe allerdings schon etliche, innen schwarz gewordene Nixies bei>> Reparaturen erlebt und ich möchte das nicht noch provozieren>> Das soll angeblich von zu niedrigem Betriebsstrom kommen. Dann werden> die Metalle (Elektroden) schwarz. Kann man aber beseitigen, wenn man die> Nixies kurze Zeit mit zuviel Strom betreibt. Wieviel zuviel hab ich> vergessen, musste es auch noch nicht machen.>> Das Zünden soll das Schwarz werden nicht fördern.
Genau anders herum, zu hoher Strom und zu viele Zündvorgänge verursachen
das versputtern von Kathodenmaterial in der Röhre und Niederschlag des
Selben im Glas. Das wovon Du redest ist eine vergiftete Kathode die sich
durch nicht leuchtende Stellen bemerkbar macht, dagegen hilft meist
kurzzeitig höherer Strom, das ist reparabel, Schwarzes Glas nicht.
Gruß,
Holm
Nachtrag: Gestern hab ich bei meinem Bruder die Betriebsstunden der Uhr
mit gemuxten IN8-2 abgefragt. Etwas mehr als 76000 Stunden. Bild im
Anhang.
Von Verschleiß ist da so nichts zu erkennen und es sind die
erstbestückten Nixies.
