Hallo zusammen, aus 2 Nixieröhren (ZM 1000), die mir vor die Füße gefallen sind (beim Ausräumen der Physik-Sammlung), wollte ich mal etwas kreatives basteln. Jetzt habe ich mir das Datenblatt angeguckt (http://frank.pocnet.net/sheets/013/z/ZM1000.pdf) und bin etwas verwirrt. Auf Seite 1 ist die Rede von einer Supply Voltag Vba > 170 V. Auf Seite 2 unter dem Punkt Characteristics and Operating Conditions wird eine Ignition voltage von Vign < 170 V genannt. Limiting Values auf Seite 3 gibt wiederum eine Anode voltage necessary for ignition von Va > 170 V an. Was soll das denn bedeuten? Ab wann leuchtet die Röhre? Erst ab 170 V oder dann schon tot? Dann noch eine andere Anwendungsfrage: Angenommen man solle die Röhre mit 170V betreiben, irgendwas mit 170V wird es ja schon sein, dann habe ich mir überlegt, ich nehme 2 Transformatoren und den zweiten gespiegelt der eigentlichen Verwendungsrichtung, sodass ich auf 172,5 V komme (230V -> 9V -> 172,5V). Ist das ok? Ist es von erheblichem Nachteil eine gemeinsame Masse zwischen beiden Sekundärseiten herzustellen? Über einen Controller möchte ich die einzelnen Kathoden steuern. Ich habe mir dazu den DG408 Multiplexer angeguckt. Dieser hat allerdings eine max Betriebsspannung von 44V. Eigentlich hätte ich jetzt erwartet, dass dies nicht funktioniert, aber der vielfach verwendete 74141 hat ebenfalls eine Betreiebsspannung von nur 60V. Von daher denke ich, dass es i.O. sein sollte. Also ich gehe davon aus dass ca 170 V an der Röhre abfallen und der Rest halt am IC, aber wie sieht es aus mit Spannungsfestigkeit im nicht leitenden Zustand einer Kathode? Im Datenblatt sind, ebenfalls unter Characteristics and Operating Conditions, zwei Widerstandswerte angegeben, was beueten diese? Angenommen die Röhre soll mit 170 V betrieben werden (siehe Absatz 2), benötigt man zum Betrieb einen Vorwiderstand? Wenn ja wie hoch sollte er liegen, bzw wie definiert man diesen? Lässt sich die Röhre über einen größeren Vorwiderstand dimmen? Vielen Dank und viele Grüße Dominic
Dominic schrieb: > Auf Seite 1 ist die Rede von einer Supply Voltag Vba > 170 V. Auf Seite > 2 unter dem Punkt Characteristics and Operating Conditions wird eine > Ignition voltage von Vign < 170 V genannt. Limiting Values auf Seite 3 > gibt wiederum eine Anode voltage necessary for ignition von Va > 170 V > an. Was soll das denn bedeuten? Ab wann leuchtet die Röhre? Erst ab 170 > V oder dann schon tot? Eine Nixieröhre ist nichts anderes wie eine Glimmlampe. D.h. solche Röhren werden mit einem Strom betrieben und nicht mit einer Spannung. Die Betriebsspannung muss also höher als 170V sein. Die Differenz nimmt ein Vorwiderstand auf. Zur Ansteuerung sollte man sich am besten an die hunderte von Beispielen im INet halten. Gruss Harald
Also kann man 170 V als konstanten Spannungsabfall annehmen? D.h., bei einer Eingangsspannung von 172.5 V müssten 2.5 V auf den Widerstand entfallen, bei 2.5 mA würde das ja dann mit 1k getan sein, bzw abzüglich der Vorwärtsspannung der Ansteuerung. Kann man einen DG408 einsetzen als Ansteuerung?
Die Röhren starten bei > 170V, und schalten aus bei <118V. Das ist der Hub, den deine Ansteuerung mindestens aushalten muß. Wer sicher baut, legt noch 10V drauf und kommt bei den 60V des 74141 an.
Dominic schrieb: > Also kann man 170 V als konstanten Spannungsabfall annehmen? D.h., > bei > einer Eingangsspannung von 172.5 V müssten 2.5 V auf den Widerstand > entfallen, bei 2.5 mA würde das ja dann mit 1k getan sein, bzw abzüglich > der Vorwärtsspannung der Ansteuerung. Nein. Das wäre ähnlich sinnvoll wie eine LED mit 1.7V Vorwärtspannung mit einem 2 Ohm Vorwiderstand an 1.72V zu betreiben. Auf Seite 6 ist ein Diagramm. 250V und 47k wären ein guter Ansatz. Für effiziente Schaltungen sind Nixies sowieso falsch... > DG408 Jede andere Schaltung schaltet die Kathoden mit 74141 oder Hochvolt-Transistoren (z.b. MPSA42). Multiplexen ist bei diesen Nixies ausnahmsweise erlaubt.
>bei 2.5 mA würde das ja dann mit 1k getan sein
Das ist völlig falsch.
Am Anodenwiderstand fallen die Differenz von Versorgungsspannung minus
Brennspannung ab. Das sind wie bereits von Helge vorgerechnet ca. 50-60
Volt.
Für den Nennstrom von 2,5 mA muss der Anodenwiderstand ca. 24 kOhm groß
sein, was man auch aus der Abbildung auf Seite 6 deines Datenblatts
ablesen kann.
Dominic schrieb: > Also kann man 170 V als konstanten Spannungsabfall annehmen? D.h., bei > einer Eingangsspannung von 172.5 V müssten 2.5 V auf den Widerstand > entfallen, bei 2.5 mA würde das ja dann mit 1k getan sein, bzw abzüglich > der Vorwärtsspannung der Ansteuerung. Ja klar, und wenn die Netzspannung schwankt, und mal 180V anstehen, bekommt die Röhre 10mA und ist tot. Ganz abgesehen davon, dass Du gleichrichten musst und dabei eher um die 240V rauskommen. Daher: Harald Wilhelms schrieb: > Zur Ansteuerung sollte man sich am besten > an die hunderte von Beispielen im INet halten. Und nicht multiplexen, auch wenn es manche machen (es gibt nur wenige für Multiplexing geeignete Röhren).
Dominic schrieb: > Auf Seite 1 ist die Rede von einer Supply Voltag Vba > 170 V. Man braucht mindestens 179V... > Auf Seite > 2 unter dem Punkt Characteristics and Operating Conditions wird eine > Ignition voltage von Vign < 170 V genannt. ... damit sie sicher zündet ... > Limiting Values auf Seite 3 > gibt wiederum eine Anode voltage necessary for ignition von Va > 170 V > an. Da sie schlechtestenfalls 170V zum zünden braucht, braucht man mindestens 170V um sie sicher zu zünden. > Was soll das denn bedeuten? Ab wann leuchtet die Röhre? Erst ab 170 > V oder dann schon tot? Wenn du an der Röhre 170V messen kannst, ist sie schon tot. Genau so, wie wenn du 5V an der LED messen kannst. Beides sind Leuchtdinger die mit STROM betrieben werden, z.B. per Vorwiderstand aus einer hohen Spannung gewonnen. Ohne strombegrenzenden Vorwiderstand sind beide ruck zuck kaputt. > > Dann noch eine andere Anwendungsfrage: Angenommen man solle die Röhre > mit 170V betreiben, irgendwas mit 170V wird es ja schon sein, dann habe > ich mir überlegt, ich nehme 2 Transformatoren und den zweiten gespiegelt > der eigentlichen Verwendungsrichtung, sodass ich auf 172,5 V komme (230V > -> 9V -> 172,5V). Ist das ok? Ist es von erheblichem Nachteil eine > gemeinsame Masse zwischen beiden Sekundärseiten herzustellen? Das ist ok und kein Problem, sondern sogar notwendig. > > Über einen Controller möchte ich die einzelnen Kathoden steuern. Ich > habe mir dazu den DG408 Multiplexer angeguckt. Dieser hat allerdings > eine max Betriebsspannung von 44V. Eigentlich hätte ich jetzt erwartet, > dass dies nicht funktioniert, aber der vielfach verwendete 74141 hat > ebenfalls eine Betreiebsspannung von nur 60V. Von daher denke ich, dass > es i.O. sein sollte. Nein, natürlich nicht, sofort kaputt. Nimm MPSA42 Transistoren. lso ich gehe davon aus dass ca 170 V an der Röhre > abfallen und der Rest halt am IC, aber wie sieht es aus mit > Spannungsfestigkeit im nicht leitenden Zustand einer Kathode? > > Im Datenblatt sind, ebenfalls unter Characteristics and Operating > Conditions, zwei Widerstandswerte angegeben, was beueten diese? > > Angenommen die Röhre soll mit 170 V betrieben werden (siehe Absatz 2), > benötigt man zum Betrieb einen Vorwiderstand? Wenn ja wie hoch sollte er > liegen, bzw wie definiert man diesen? Lässt sich die Röhre über einen > größeren Vorwiderstand dimmen Kaum, denn bei zu wenig Strom leuchtet die Ziffer nicht mehr gleichmässig. Due sind eh so dunkel, dass Dimmen nicht nötig ist.
Timm Thaler schrieb: > Und nicht multiplexen, auch wenn es manche machen (es gibt nur wenige > für Multiplexing geeignete Röhren). Nixieröhren gehören inzwischen zu den "kostbaren" Bauelementen. Deshalb ist es im Privatbereich sinnvoll, alles zu tun, um eine möglichst grosse Lebensdauer zu erzielen. Dazu gehört es, den maximal zulässigen Strom nicht auszureizen und auch dann nicht zu multiplexen, wenn es laut Datenblatt zulässig ist. Ich würde auch noch einen Dreistufenschalter montieren. (Anzeige aus, halbe Helligkeit, volle Helligkeit) Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb im Beitrag > Ich würde auch noch einen Dreistufenschalter montieren. (Anzeige aus, > halbe Helligkeit, volle Helligkeit) > Gruss > Harald Hallo Harald, das funktioniert so nicht wirklich. An und aus durch wegschalten der Anodenspannung ist kein Problem. Halbe Helligkeit durch größeren Vorwiderstand geht nicht. Komischerweise sinkt die Helligkeit einer Nixie leider nicht wirklich mit sinkendem Strom. Unterhalb eines gewissen Stroms leuchten die Ziffern irgendwann einfach nicht mehr vollständig und Teilbereiche der Ziffer bleiben einfach unbeleuchtet. Hinzu kommt noch, das ein Mindeststrom einfach fließen MUSS. Diesen braucht die Nixie um das durch´s Sputtern an den ungenutzten Kathoden (die man gelegentlich einschalten sollten) angelagerte Material wieder loszuwerden. Letztendlich ist eine Nixe eine Gasentladungslampe, die werden bei sinkendem Strom nicht linear dunkler, sondern gehen bei Unterschreitung einer gewissen Spannung einfach aus. Gruß, Andreas
Andreas Reinert schrieb: > Komischerweise sinkt die Helligkeit > einer Nixie leider nicht wirklich mit sinkendem Strom. Das ist nicht komisch, das ist normal. Hängt mit den Vorgängen bei der Gasentladung zusammen. Du brauchst erstmal einen Mindeststrom, damit sich die Entladung gleichmäßig über die Elektroden verteilt. Da dort, wo schon Entladung stattfindet, das Potential geringer ist, kommt es bei zu geringem Strom zu "Stromkonzentration". Extremer Vergleich: Ein Blitzkanal. Bei Erhöhen des Stromes werden zwar mehr Gasatome angeregt, aber diese müssen die Energie auch wieder loswerden. Die Energie ist Licht + Wärme*. Das Licht geben sie ab, aber die Wärme können sie nur durch Stoßprozesse mit benachbarten Atomen loswerden. Steigt der Strom, hast Du schnell relativ viele angeregte Atome, die nicht weiter angeregt werden können. Die Lichtintensität erreicht ein Maximum und kann bei weiterer Stromerhöhung sogar abnehmen, weil zu viele Atome angeregt sind und ihre Energie nicht loswerden. Ist beim HeNe-Laser ähnlich, deswegen lassen die sich nur in einem kleinen Bereich zwischen Laserschwelle und Maximum modulieren. Nicht so schön linear über einen großen Bereich wie eine Leuchtdiode.
Timm Thaler schrieb > Das ist nicht komisch, das ist normal. Hängt mit den Vorgängen bei der > Gasentladung zusammen. War vielleich etwas unglücklich formuliert. Wirklich komisch oder überraschend fand ich das auch gar nicht. Das Gasentladungslampen nicht einfach mal eben so über Spannung oder Strom problemlos gedimmt werden können, ist hinlänglich bekannt. Trotzdem muss ich ehrlich zugeben das ich mir nie ernsthaft Gedanken über die Physikalischen Hintergründe, die du ja sehr umfassend dargestellt hast, gemacht habe. Also wieder was gelernt! Gruß, Andreas
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