Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik HV5812 Nixieansteuerung


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von Daniel A. (d0nar)


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Hi,

ich hab ein paar Siemens ZM1180 Nixies, die ich gerne mit dem HV5812 
ansteuern würde. Leider verstehe ich das noch nicht ganz.


Netzteil DC-DC 200V (Regelbar bis 300V)

Nixie:
Uz = 180V
Uarc = 145V
Ulösch = 115V
Ra (R an Common Anode) = 24kohm
Ik = 1,5mA
URa = 24kohm *1,5mA = 36V
Unixie = 200V- 26V = 164V
http://www.tube-tester.com/sites/nixie/dat_arch/ZM1180_ZM1182.pdf

HV5812:
Utot(Quelle) = 90V
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/20005629A.pdf

Deswegen meine Annahmen:

Der HV5812 wird mit den Kathoden verbunden.
Als Vpp wird ihm über einen Spg.-teiler um die 80V-90V zugeführt.

Ausgangszustand:
Einer der Schieberegisterpins (im nachfolgenden Pin) ist/wird "true":
Der IC wirkt als Spg.-quelle und die angeschlossene Kathode ist aus, da 
die Zündspg. nicht erreicht ist aufgrund der "virtuellen Masse" bei 80V
Ukath = Uhv => Unixineu = Unixi - Uhv => Unixineu = 164V - 80V = 84V
84V < Ulösch daher immer aus.

Zustand 2:
Wenn der Pin nun "false" wird so wird er zur Stromsenke und verbindet 
die Kathode zu GND in diesem Fall zündet die Nixie und die Ziffer 
leuchtet.

Zustand 3:
GOTO Ausgangszustand;

Folgende Fragen:
Stimmen meine Annahmen?
Hat jemand Erfahrung ob der HV5812 auch die 1,5mA ableiten kann oder 
wird er mich auf 1,0mA begrenzen?
Falls er mich begrenzt, kann ich durch erhöhen der Betriebsspg. trotzdem 
eine gute Lesbarkeit gewährleisten?
Werden die beiden vorigen Fragen obsolet, bei der Annahme das Isink im 
Datenblatt in Wahrheit der ableitbare Strom ist und bei Low Level Output 
im Datenblatt Iout nur für den Spg.fall angenommen wird?

So dass wars dann erstmal.
Muss ja zugeben ich hab zwar die Ausbildung zum EGS´ler, aber 
Röhren/Nixies sind irgendwie naja anders :D

Viele Grüße
Daniel

: Bearbeitet durch User
von Joerg L. (Firma: 100nF 0603 X7R) (joergl)


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Der HV5812 ist ein VFD-Treiber. Das ist der falsche Chip für diesen 
Zweck. Das ist der gleiche Murks wie damals in den 70ern, als man nur 
Transistoren bis UCEmax=70V hatte. Dort mußte man auch mit Klemmspannung 
usw arbeiten.
Nimm stattdessen den HV5522, der kann die volle Spannung.
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/HV5522%20C072313.pdf
Zu der Kombi HV5522/Nixie findet man zahleiche Projekte mit der 
Suchmaschine Deiner Wahl.
Praktisch schiebt man je nach Treiber lauter 1er ins Schieberegister, 
und nur an dem Pin, wo die zu zündende Kathode angeschlossen ist, eine 
0. Wenn der Treiber invertiert, ist es genau umgekehrt.

von Daniel A. (d0nar)


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Joerg L. schrieb:
> Nimm stattdessen den HV5522, der kann die volle Spannung.
> http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/HV5522%20C072313.pdf

Das unangenehme am HV5522 ist aber:
1. so feine Platinen herstellen geht noch nicht bei mir(Belichtung ja, 
nur die derzeitig verfügbare Ätzmethode daheim ist zu primitiv dafür).
Zum anderen wenn die Schaltung so einfach wäre, wie ich sie oben 
beschrieben hab, könnte ich sie auch auf Lochrasterplatinen prototypen 
und erspare mir die Sauerei.

2. er ist so teuer, den anderen könnte ich aus meinem Umfeld günstig 
übernehmen.

von Falk B. (falk)


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Wozu der ganze exotische Aufwand? Nimm eine klassische Lösung mit 
HV-Transistoren im TO92 oder SOT23 Gehäuse der ICs wie TPIC6595. Die 
Spannungsfestigkeit von ~50V reicht, damit die einzelnen Ziffern 
ausgehen.

von Joerg L. (Firma: 100nF 0603 X7R) (joergl)


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Daniel A. schrieb:
> Das unangenehme am HV5522 ist aber:
> 1. so feine Platinen herstellen geht noch nicht bei mir(Belichtung ja,

Hm, den 5522 gibts im PLCC44, die Sockel dafür haben RM2,54mm. Das 
sollte doch kein Problem sein?

> 2. er ist so teuer, den anderen könnte ich aus meinem Umfeld günstig
> übernehmen.

Naja, denn man den 5812 quasi umsont bekommen kann, dann kann man auch 
mal einen in einer Probeschalung riskieren. Und wie Falk schon 
geschrieben hat, die Spannungsfestigkeit von 80V sollte reichen, die 
Kathode abschalten zu könnnen.
Du solltest Dir dann über 2 Themen Gedanken machen:
- Klemmschaltung, damit die Sperrspannung nicht überschritten wird
- Der 5812 ist laut Datenblatt für Current Sourcing bis bei -25mA 
spezifiert (geplanter Anwendungsfall VFD), beim Current Sinking bei 1mA 
(Dein Anwendungsfall).

von Daniel A. (d0nar)


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Falk B. schrieb:
> Wozu der ganze exotische Aufwand? Nimm eine klassische Lösung mit
> HV-Transistoren im TO92 oder SOT23 Gehäuse der ICs wie TPIC6595. Die
> Spannungsfestigkeit von ~50V reicht, damit die einzelnen Ziffern
> ausgehen.

Naja, warum nicht alte Pfade verlassen?

Joerg L. schrieb:
> Daniel A. schrieb:
>> Das unangenehme am HV5522 ist aber:
>> 1. so feine Platinen herstellen geht noch nicht bei mir(Belichtung ja,
>
> Hm, den 5522 gibts im PLCC44, die Sockel dafür haben RM2,54mm. Das
> sollte doch kein Problem sein?

oh, ich vergesse immer wieder das PLCC ja ein gesockelter Typ ist...
Das wäre natürlich kein Hexenwerk.

Joerg L. schrieb:
>> 2. er ist so teuer, den anderen könnte ich aus meinem Umfeld günstig
>> übernehmen.
>
> Naja, denn man den 5812 quasi umsont bekommen kann, dann kann man auch
> mal einen in einer Probeschalung riskieren.

ja das stimmt schon nur plane ich lieber vorher

Joerg L. schrieb:
> - Klemmschaltung, damit die Sperrspannung nicht überschritten wird

Hm welche Speerspg. meinst du?
Meinst du die Versorgung des IC´s also die um die 80V?

von Joerg L. (Firma: 100nF 0603 X7R) (joergl)


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Anbei 2 Bilder des HV5522 im PLCC-Sockel, Lötseite im Vergleich mit 
einem DIP-Gehäuse, zur Veranschaulichung.

von Joerg L. (Firma: 100nF 0603 X7R) (joergl)


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Daniel A. schrieb:
> Hm welche Speerspg. meinst du?
> Meinst du die Versorgung des IC´s also die um die 80V?

Ich meine die im Datenblatt genannte
"Absolute Maximum Ratings:Supply Voltage, VPP–0.5V to +90V"

Dr in diesem Chip verwendete High-Side Mosfet hat lauf Figure3-1 eine 
Body-Diode, die eine Überspannung am Pin auf VPP ableitet. Die VPP darf 
durch sämtliche Ableitungen aus allen abgeschalteten Kathoden die 
angegebene 90V nicht übersteigen.

von Daniel A. (d0nar)


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Joerg L. schrieb:
> Anbei 2 Bilder des HV5522 im PLCC-Sockel, Lötseite im Vergleich mit
> einem DIP-Gehäuse, zur Veranschaulichung.

das Zwischen den Pins durch wird wohl nichts, das müsste ich per 
Stifte/Brücken wegführen

Joerg L. schrieb:
> Daniel A. schrieb:
>> Hm welche Speerspg. meinst du?
>> Meinst du die Versorgung des IC´s also die um die 80V?
>
> Ich meine die im Datenblatt genannte
> "Absolute Maximum Ratings:Supply Voltage, VPP–0.5V to +90V"
>
> Dr in diesem Chip verwendete High-Side Mosfet hat lauf Figure3-1 eine
> Body-Diode, die eine Überspannung am Pin auf VPP ableitet. Die VPP darf
> durch sämtliche Ableitungen aus allen abgeschalteten Kathoden die
> angegebene 90V nicht übersteigen.

also ich wollte ja per Spannungsteiler oder Z-Diode+R sicherstellen, das 
an VPP 80V anliegen.

Zur absicherung der Pins könnte ich ja auch noch mal ein paar Z-Dioden 
einbauen...

: Bearbeitet durch User
von Joerg L. (Firma: 100nF 0603 X7R) (joergl)


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Daniel A. schrieb:
> also ich wollte ja per Spannungsteiler oder Z-Diode+R sicherstellen, das
> an VPP 80V anliegen.

Hört sich gut an.

> Zur absicherung der Pins könnte ich ja auch noch mal ein paar Z-Dioden
> einbauen...

Ich denke nicht, daß das zusätzlich nötig wird. Die Body-Dioden der 
Ausgangstreiber sind im Datenblatt ja extra eingezeichnet.
Wenn die Z-Diode an VPP kräftig genug ist, sollte diese ausreichen.
Aber: Ausprobieren und messen!

von Falk B. (falk)


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@Daniel A. (d0nar)

>> Wozu der ganze exotische Aufwand? Nimm eine klassische Lösung mit
>> HV-Transistoren im TO92 oder SOT23 Gehäuse der ICs wie TPIC6595. Die
>> Spannungsfestigkeit von ~50V reicht, damit die einzelnen Ziffern
>> ausgehen.

>Naja, warum nicht alte Pfade verlassen?

Weil es bei dem Thema keine Neuerungen gibt und man damit auch keine 
Lorbeeren verdienen kann. Nixis sind nett, mehr nicht.

von egberto (Gast)


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hier gibt es eine Schaltung damit + Tutorial

http://www.avrfreaks.net/forum/tut-hard-soft-how-build-nixie-clock?

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