Hallo zusammen, vor einigen Monaten habe ich eine Uhr mit Nixie-Röhren aufgebaut. Kürzlich bemerkte ich, dass sich bei einigen der 6 Röhren auf der Glasinnenseite ein Niederschlag absetzt, der das Glas trübt (siehe Anlage). Der Niederschlag tritt nur bei den Röhren auf, die im Betrieb die Ziffern > 5 (also nahe der Ablagerungen) verwenden. Ich verwende für meine Uhr die Nixie-Röhre B5870. Die Anodenspannung beträgt +170V. Jede Röhre ist mit einem 10k Widerstand mit der Anodenspannung verbunden. Die Anzeige ist nicht gemuxed, jedoch verwende ich eine PWM Ansteuerung zum dimmen der Helligkeit. Frage: Wodurch könnte die Eintrübung der Röhren verursacht werden? Falls es an meiner Ansteuerung liegt, wie sollte es richtig sein? Besten Dank im Voraus. Grüße
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@ Ole Pp (ole_pp) >Anodenspannung verbunden. Die Anzeige ist nicht gemuxed, jedoch verwende >ich eine PWM Ansteuerung zum dimmen der Helligkeit. Das ist praktisch das gleiche. Der Strom wird mit relativ hoher Frequnez unterbrochen und die Röhren müssen immer neu zünden. Das verbraucht die Elktroden, besonders die Anoden, das Material verdampft und lagert sich wieder ab. Hey, du hast das Sputtern erfunden! >Frage: Wodurch könnte die Eintrübung der Röhren verursacht werden? Falls >es an meiner Ansteuerung liegt, wie sollte es richtig sein? Lineare Dimmung durch veränderliche Anodenspannung bzw. Anodenstrom. Kleiner HV-Transistor als gesteuerte Konstantstromquelle.
Hallo Falk, vielen Dank für deine Ausführungen. Hatte schon befürchtet, was Du durch deine Antwort bestätigt hast. :-( Zum Thema "veränderliche Anodenspannung": Ich hatte während der Inbetriebnahme die Anodenspannung verändert, doch ein Dimming war damit nicht wirklich möglich. Entweder war die Röhre dunkel (Anodenspannung < Zündspannung) oder die Ziffer glimmte nur teilweise. Wie sind deine Erfahrungen?
Ist schon richtig, die Röhren sind einfach nicht zu dimmen ohne das es auf ihre Lebensdauer geht. Ich habe mir hier schon die Gusche fusselig gequatscht das man das nicht macht, da nur sehr wenige Röhren für Multiplexbetrieb zugelassen sind. Jede Menge Leute waren viel klüger als ich. Jetzt erzählt hier endlich mal einer seine Erfahrungen damit. Multiplexing, dimmen, Überblenden, Helligkeit durch PWM regeln, Alles das Selbe. Und ja, bei jeder Zündung entlädt sich die Kapazität der Schaltung schlagartig über eine Bogenentladung die danach in eine Glimmentladung übergeht, was zum versputtern der Elektroden führt. Deine Uhr ist leider mit der PWM eine Fehlkonstruktion die die Röhren mordet. Gruß, Holm
Klar dass die Nixi nicht mehr zündet, wenn man die Spannung reduziert. Aber was spricht eigentlich gegen eine lineare gesteuerte Konstantstromquelle? Wenn die die Zündspannung aufbringt, zündet die Nixi und der eingestellte Strom bestimmt dann die Helligkeit, oder nicht? Ist eben etwas mehr Aufwand als per PWM, aber da sollte doch sonst nichts dagegen sprechen. Oder habe ich etwas übersehen?
@ Ole Pp (ole_pp) >Zum Thema "veränderliche Anodenspannung": Ich hatte während der >Inbetriebnahme die Anodenspannung verändert, doch ein Dimming war damit >nicht wirklich möglich. Entweder war die Röhre dunkel (Anodenspannung < >Zündspannung) oder die Ziffer glimmte nur teilweise. Eben weil 10K Vorwiderstand für eine Nixi nur eine magere Konstantstromquelle abgeben. Ein Transistor ist hier besser. > Wie sind deine Erfahrungen? Hab keine Nixis, alles nur (graue) Theorie 8-)
Markus schrieb: > Aber was spricht eigentlich gegen eine lineare gesteuerte > Konstantstromquelle? Dass jede Ziffer eine unterschiedlich große Stromstärke benötigt. Wenn man den Strom zu gering macht, erreicht man nur noch eine teilweise Bedeckung. Wenn man den Strom so einstellt, dass die 8 ordentlich leuchtet, wird die 1 zu hell sein. Ich habe zwar in meiner Nixie-Uhr eine einstellbare Anodenspannung, aber am Ende hab' ich sie einmal eingestellt, seither bleibt sie unverändert. Ist nachts nicht zu hell.
Braucht die Ziffer 8 nicht n bischen mehr Strom als die 1, um genauso hell zu leuchten?
@Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite >> Aber was spricht eigentlich gegen eine lineare gesteuerte >> Konstantstromquelle? >Dass jede Ziffer eine unterschiedlich große Stromstärke benötigt. Spricht das nicht für einen Betrieb an Konstantspannung? duckundwech ;-) >teilweise Bedeckung. Wenn man den Strom so einstellt, dass die 8 >ordentlich leuchtet, wird die 1 zu hell sein. Ok, aber das Problem hab dann alle Nixis, die nur einen simplen Vorwiderstand nutzen. Welche Nixie hat unterschiedliche Stöme für die einzelnen Ziffern? OK, man könnte unterschiedliche Widerstände in die Kathoden packen, macht aber keiner.
Der Strom wird sich durch die jeweilige Kathodenfläche selbst einstellen, wenn die Spannung einigermaßen konstant ist. Jeder mm² Kathode sollte ja gleichviel Licht abstrahlen und so ziehen die größeren Ziffern mehr Strom als die kleinen - theoretisch.
Man könnte jede Ziffer nicht einfach nur mit einem Transistor durchschalten sondern mit einem Transistor mit einer Gegenkopplung durch einen Emitterwiderstand (z.B. als Poti ausgeführt) für jeden Zweig eine Stromquelle machen. Ist zwar relativ aufwändig, weil etliche Potis benötigt werden, aber dann kann man es wirklch perfekt einstellen.
Falk Brunner schrieb: > Welche Nixie hat unterschiedliche Stöme für die einzelnen Ziffern? Habe gerade mal nachgemessen an einer Z5730M, die ich gerade herumliegen habe. Bei 180 V haben sie mit 30 kΩ Vorwiderstand (war auf der originalen Platine so drauf) alle um die 1,5 mA. Der Dezimalpunkt (eher ein Dezimalkomma) zieht 1,3 mA. So zwischen 0,8 mA und 3 mA kann man sie sinnvoll einstellen, das entspricht hier etwa 160 bis 220 V Anodenspannung. Hängt aber von der Röhre ab. Die Z5370 hier war sehr gutmütig und leuchtet auch mit 0,8 mA noch alles aus. Die Z573M in meiner Uhr haben bei zu kleinem Strom schnell eine Neigung entwickelt, nicht mehr die ganze Ziffer zu bedecken. Wenn man den Strom sehr hoch ansetzt, dürfte der Sputter-Effekt wiederum zu einem kräftigen Verschleiß führen. Andererseits: an jedem Anodenwiderstand hängt eine Ziffer, statt irgendeiner aufwändigen KSQ pro Stelle kann man da wirklich auch gleich mit einer einstellbaren Anodenspannung arbeiten. Der Fall ist ja hier anders als bei 7-Segment-Anzeigen. (Zuschalten des Dezimalkommas zur normalen Stelle bringt nur eine geringfügige Änderung des Stroms um etwa 50 µA.) Dann aber s. o., eine automatische Nachführung an die Helligkeit habe ich am Ende doch nicht realisiert. Lohnt nicht.
Vielleicht einfach durch verschiedene Widerstände 0-9 zw. Treiber und Kathode, und Anode an regelbare Konstantspannung?
batman schrieb: > Der Strom wird sich durch die jeweilige Kathodenfläche selbst > einstellen, wenn die Spannung einigermaßen konstant ist. Jeder mm² > Kathode sollte ja gleichviel Licht abstrahlen und so ziehen die größeren > Ziffern mehr Strom als die kleinen - theoretisch. Nein. Nicht mal theoretisch. Denn bei einer Gasentladungsstrecke ist die Zündspannung deutlich größer als die Brennspannung. Man braucht also zwingend eine Strombegrenzung. Normalerweise als Widerstand in der Anodenleitung (das reicht, weil ja immer nur maximal eine Kathode aktiv ist). Oder alternativ wie von Falk angedeutet als individuelle Widerstände in den Kathodenleitungen. Letzteres war zumindest in der Vergangenheit unüblich, weil es die Anforderungen an das Sperrvermögen der Treiber erhöht. Aus letzterem Grund wird die Anodenspannung auch nicht wesentlich über die Zündspannung erhöht. Genau das wäre aber nötig, wenn man die Röhren per Stromsteuerung dimmen wöllte. Mal davon abgesehen, daß auch das nur in Grenzen möglich ist. Unterhalb eines bestimmten Stroms setzt die Glimmbedeckung der Kathoden lokal aus. Abhängig vom Röhrentyp und Alter(!) XL
Sicher muß man den Strom begrenzen. Es ging da nur um die ziffernabhängigen Unterschiede, die sich je nach Fläche selbst einstellen - wie obige Messung ja auch bestätigt. Bei hohen Anodenwiderständen natürlich weniger, wobei mir da die ungleichmäßige Helligkeit der Ziffern durchaus öfter aufgefallen ist aber andere sind eben weniger pingelig.
Es reicht aus, zusätzlich zum Anodenwiderstand Widerstände in die
"kurzen" Kathoden (1 und . evtl. 7) einzubauen.
Alternativ könnte man den Anodenwiderstand und damit den Strom in 2 oder
3 Stufen einstellen (vom µC aus steuern) z.B. mit einem oder zwei
PNP-Transistor(en) oder Optokoppler(n).
---------------------------- +180V
| | |
R1 R2 R3
| | |
T1 T2 |
| | |
---------------------> zur Anode
So kann der Strom in 4 Stufen gestellt werden, das reicht zum Anpassen
(lang / kurz) und Dimmen.
> jedoch verwende ich eine PWM Ansteuerung zum dimmen der Helligkeit.
PWM wäre möglich, wenn Du eine Drossel und einen C reinbaust.
PWM ------Drossel---------> zu den Anoden-Rs
|
C
|
Gnd
Ich habe mal ins Datenblatt geguckt: Röhre ist ein DC Device. Maximaler Anodenstrom 4,5mA, Normaler Betriebsstrom 3,2mA. Innerhalb der Gegend sollte sich das bewegen, wobei ein Mindeststrom von 3,2mA oder höher empfohlen wird. ..Viel Vergnügen noch beim Dimmen :-) Gruß, Holm
@holm Habe die Dimming-Funktion zunächst einmal deaktiviert. War ein nettes Gimmick, doch offensichtlich von destruktiver Natur für die Nixies. Vielleicht läßt sich auf Basis der obigen Vorschläge noch eine praktikable Lösung entwickeln. Grüße Ole
Ole Pp schrieb: > Vielleicht läßt sich auf Basis der obigen Vorschläge noch eine > praktikable Lösung entwickeln. Elektrisch: Nein. Die Röhre will ihren Mindeststrom. Du solltest weder per Konstantstromquelle (oder Spannungsquelle mit Vorwiderstand) diesen Strom unterschreiten, noch per PWM diesen Strom zerhacken. Es gibt nicht umsonst extra multiplexfähige Nixieröhren. Einzige Möglichkeit, wenn es Dir zu hell ist: Mach eine graue oder farbige Folie davor.
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