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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 170V Spannungsregelung


Autor: Christopher Schirner (schinken)
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Guten Abend,

ich hab folgendes "Problem".

Also ich bekomme von einen Trafo 160V~ und 10V~.

Nachdem ich die 160V~ gleichgerichtet habe, und mit Kondensator 
geglättet, will ich die Spannung auf 170V maximal limitieren.

Meine ersten Versuche waren mit 3 ZPD56. Das wäre einen Spannung von 
168V.

Aber diese werden verflucht heiß und zwar ohne Belastung!

Hab momentan keine Idee mehr, wie ich dieses Problem Lösen könnte, ich 
will mit den 160V-170V Nixie-Röhren betreiben.

Mein momentaner Schaltplan is im Anhang.

Vielen Dank schonmal für eure Vorschläge.

MFG
Christopher Schirner

Autor: DLS (Gast)
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Versuchs mal mit nem Vorwiderstand

Autor: Christopher Schirner (schinken)
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Welchen Vorwiderstand würdest empfehlen?

brauch so ca. 10mA Strom bei 160V ...

Autor: DLS (Gast)
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Wie hoch ist deine Spannung am Elko ohne Z-Dioden ?

Autor: Thomas (Gast)
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Nixies werden ähnlich wie LEDs betrieben, sie brauchen unbedingt eine 
Strombegrenzung. Mach denen einen Vorwiderstand in Reihe dazu, die 
Brennspannung stellt sich dann quasi von selbst ein. Ob dann am Eingang 
10V mehr oder weniger sind, ist egal- die Mehrspannung kriegt vor allem 
der Vorwiderstand ab.

Autor: Christopher Schirner (schinken)
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DLS wrote:
> Wie hoch ist deine Spannung am Elko ohne Z-Dioden ?

160 V * sqrt(2) = 226.27417 volts

Autor: Christopher Schirner (schinken)
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Thomas wrote:
> Nixies werden ähnlich wie LEDs betrieben, sie brauchen unbedingt eine
> Strombegrenzung. Mach denen einen Vorwiderstand in Reihe dazu, die
> Brennspannung stellt sich dann quasi von selbst ein. Ob dann am Eingang
> 10V mehr oder weniger sind, ist egal- die Mehrspannung kriegt vor allem
> der Vorwiderstand ab.

Haben schon n vorwiderstand auf der platine... (btw ich glaub den 74141 
ist das net egal wenn die viel mehrspannung etc bekommen, hab eh das 
gefühl die wollen net schalten :( )

Autor: DLS (Gast)
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5,6K sollten gehen, wobei du noch variieren kannst, die Nixies laufen 
teilweise schon mit 120 V

Autor: Christopher Schirner (schinken)
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Hab IN-8-2

Ich glaub ich bau mir jetzt n Schaltnetzteil mit nen ATTiny...

das is schonma deutlisch besser

Autor: Thomas (Gast)
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Meine laufen hier mit 82k-Vorwiderständen und mit Ansteuerung über 
MPSA42. Die Brennspannung stellt sich trotzdem auf vernünftige Werte 
ein, es fließt pro Nixie eben nur ein wenig über 1mA. Wie gesagt- 
diodenähnliche Kennlinie!

Die 74141 sind laut DB nur bis 60V brauchbar, wobei an den inaktiven 
Anschlüssen der Nixies deutlich mehr Spannung anliegen kann.

Autor: Christopher Schirner (schinken)
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die gehen niemals nur bis 60V (die 74141)

Autor: Thomas (Gast)
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http://www.bader-frankfurt.de/nixietreiber.htm
http://www.mcamafia.de/nixie/ncp_dt/ntmt.htm die Tabelle weiter unten...

Wie weit sie tatsächlich gehen, weis ich nicht. Das DB sagt jedenfalls 
60V.

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo,

die Katoden der Nixie über jeweils ca. 50kOhm an eine Hilfsspannung Uh 
von ca. 50V. Die Anoden über den üblichen Begrenzungswiderstand an Ub 
ca. 190V.

Die Summe von Uh + Ub muß über der nötigen Zündspannung liegen, die 
Differenz zwischen Ub und Uh muß unter der Brennspannung liegen.
Damit schalten die Transistoren nur max. 50V, das wurde früher so 
gemacht, weil es keine Transistoren mit hoher Sperrspannung gab und weil 
die Sperrströme der verfügbaren Transistoren so hoch waren, daß die 
Ziffern nicht sicher ausgingen.

Die Spannung des Netzteil muß über der Zündspannung liegen, die 
Transistoren müssen diese Spannung - der Brennspannung der Nixie 
vertragen.

Der Anodenwiderstand ist wie bei einer LED (Betriebsspannung - 
Brennspannung)/Brennstrom.
Bei 220V Netzteil und 130V Brennspannung und 2mA Brennstrom z.B.
70V/1mA = 35kOhm

PS: Z-Dioden brauchen einen Vorwiderstand, auch dazu sollte im Netz 
genug zu finden sein...

Gruß aus Berlin
Michael


Autor: Thomas (Gast)
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Kann man so machen, aber dann ist eine Anstuerung über MPSA 42 
vermutlich einfacher aufzubauen, wenn man sie schnell multiplext.
Einzeln über Transistoren würde ich heute nicht mehr machen, 60 Transen 
mit Basisvorwiderständen machen eben ordentlich Arbeit beim Bohren und 
Löten ;)

Autor: Christopher Schirner (schinken)
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hm ... laut dem datenblatt:

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/12...

muss es mindestens 60volt sein

und nach diesen schaltplan, wird hier auch brutal  180V über die 74141 
geschalten

http://www.nixieuhren.de/downloads/106schematic.pdf

von daher mein ich alles richtig gemacht zu haben

Autor: Thomas (Gast)
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Naja, das würde ich eher so interpretieren, dass der Hersteller 
mindestens 60V garantiert- die gehen sicher auch mit weniger Spannnung.

Und dass es in anderen Projekten gemacht wird, heisst ja nicht, dass es 
auch so stimmen muss ;) Es kann gehen, muss aber nicht.
Lies dir dazu bitte mal das hier durch:
http://www.mcamafia.de/nixie/ncp_dt/ntmt.htm

Autor: Christopher Schirner (schinken)
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Öhm doch ... diese Uhren laufen und werden sogar schon verklopft :)

Autor: Thomas (Gast)
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Schön und gut... Das Problem ist eben, dass je nach Schaltungsart die 
Spannungsfestigkeit der Treiber überschritten werden kann, was ihnen 
eigentlich nicht guttun kann.

Aber bei der ganzen Diskussion: Was ist denn nun eigentlich das Problem? 
Schalten die Treiber nicht? Warum willst du überhaupt die Spannung auf 
170V limitieren?

Autor: Christopher Schirner (schinken)
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Also momentan ist es so das die Treiber nicht schalten.

Diesem Problem kann ich erst nachgehen, wenn ich endlich mal ne stabile 
spannungsquelle hab ...

deswegen wollte ich ja auf 160/170V limitieren... stabil ...

Im anhang ne grobe skizze wie ich vorhab, das problem zu lösen

MFG
Christopher Schirner

Autor: Thomas (Gast)
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Das ist eine Menge Aufwand für das Ziel... wie wärs mit anderen Trafos?

http://www.mcamafia.de/nixie/images/nix_psu1.jpg
Bei so einer Schaltung könntest du für den zweiten Trafo eben einen mit 
höherer Spannung nehmen oder für den ersten einen mit niedrigerer.

Autor: Christopher Schirner (schinken)
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Diese Idee hatte ich auch schon ... viel zu viel verluste... hab ja 
extra n nixie trafo ... :P

aber ich will die spannungsversorgung deutlich verbessern

Autor: Thomas (Gast)
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Es ist nur eben so, dass Nixies generell keine superstabile Spannung 
brauchen. Hier auf meinem Schreibtisch ticken sechs Röhren, die 
Anodenwiderstände von 82k und eine Versorgungsspannung von ungefähr 225V 
DC abkriegen. Es stellt sich trotzdem eine stabile Brennspannung ein.

Also ist ein Step-Dowm-Wandler aus dem Netz echt Overkill.

Dass die Ansteuerung der Treiber ok ist, hast du sichergestellt?

Autor: Christopher Schirner (schinken)
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steuer die momentan "manuell" ab....und die schalten net

http://schinken.pixelmurder.de/Pictures/?dir=./Pro...

Autor: Bri (Gast)
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Hier die Antwort zur ursprünglichen Frage, wie man hohe Spannungen 
regeln kann. (Nur der Vollständigkeit wegen, falls es mal jemand 
braucht.)

Autor: Thomas (Gast)
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So aus der Ferne ist jetzt schwer zu sagen, was da schiefläuft. Aber 
bevor du da nen Tiny für die Aufgabe verheizt, mach doch mal schnell 
über nen Vorwiderstand bzw. Spannungsteiler die Eingangsspannung runter. 
Wenn das nix bringt, musst du den Fehler eben woanders suchen (Layout, 
Lötstellen, etc).

Autor: Christopher Schirner (schinken)
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hm wo soll ich nen Vor-Widerstand reinmachen, und wie groß? :P

Autor: Thomas (Gast)
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Brutal mit nem Poti >100k, die Schaltung am Schleifer anschliessen und 
einregeln. Das ist natürlich keine Dauerlösung, aber zum Probieren bzw. 
Ausschliessen der Spannungsversorgung reicht es ja.

Und bei solchen Improvisationen Vorsicht mit den Spannungen, die willst 
du nicht an den Fingern haben!

Autor: Christopher Schirner (schinken)
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Pff... und ich hab mal wieder keinen 100k poti hier :(

Autor: DLS (Gast)
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du kannst auch eine Spannungsvervielfacherschaltung einsetzen siehe
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0604171.htm dann aber 
bitte am Eingang nur zb. 24V~ anschließen. Habe ich selber schon für 
eine Nixie die als Eingangsanzeige in einem Röhrenvorverstärker arbeitet 
eingesetzt.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Solange immmer garantiert eine Ziffer an ist, muß der 74141 nur die 
Differenz zwischen Zünd- und Brennspannung aushalten, also etwa 40V.

Und daher ist es egal, wie hoch und wie stabil die Spannung vor dem 
Vorwiderstand ist.

Wenn man allerdings versucht, Vornullen auszuschalten, himmelt der 
74141.
Zum Vornullen ausschalten muß man mit einem spannungsfesten Transistor 
(200V) den Anodenwiderstand unter die Brennspannung ziehen.

Es gab genügend Leute, die 74141-er im dutzend gehimmelt haben, ehe 
ihnen ein Licht aufging.



Peter

Autor: Christopher Schirner (schinken)
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Vornullen etc. ausschalten will ich ja garnet

Wenn ich kein Signal anleg am 74141 dann schaltet der doch die Ziffer 
"0" durch oder?

Autor: DLS (Gast)
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wenn du die Eingänge gegen Masse ziehst sollte die 0 geschaltet sein, 
wenn du die Eingänge offen lässt kann es sein das dein 74141 gar nichts 
anzeigt (weil undefinierter oder H Pegel anliegen könnten.

Autor: Christopher Schirner (schinken)
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So schaut momentan der schaltplan aus... und wenn ich einen bin .., egal 
ob a b c oder d auf 5V leg, schaltet der 74141 nicht durch ... ich sehe 
keine anzeige :(

Autor: JojoS (Gast)
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in der aktuellen Elektor ist auch gerade so ein Nostalgie-Projekt, die 
erzeugen die 170V mit einem (billigen) MC34063 und MOSFET IRF820 
dahinter.

Autor: Jörn Paschedag (jonnyp)
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Es wurden hier ja viele Hinweise gegeben. Mal zum 74141: seine maximale 
Spannung = 60V, max. Strom = 7 mA. Unbeschaltete Eingänge werden bei TTL 
immer als "Hi" gesehen!
Z-Dioden sind nicht auf das I-Tüpfelchen genau, aber sie werden immer 
mit einem Vorwiderstand betrieben. Über den Daumen gepeilt, werden 
Z-Dioden zur Regelung mit ca 10% ihres Stroms betrieben. D.h. man muß 
zuerst mal wissen, wieviel Watt die Z-Diode hat! Bei 500mW und 85 Volt 
macht das maximal:
500mW / 85 V = 5,9 mA maximaler Strom. 10% entspricht ca. 0,6 mA. Der 
Vorwiderstand muß entsprechend berechnet werden, damit die Z-Diode 
regelt.
Ist also keine Last vorhanden, muß die Z-Diode den ganzen Strom 
verbraten, entsprechend muß sie dimensioniert sein.

Autor: Christopher Schirner (schinken)
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Wenn die 74141 nur bis 60V gehen, warum sind die hier (und auch bei mir) 
direkt auf die 160/170V?

http://www.nixieuhren.de/downloads/106schematic.pdf

Autor: Jörn Paschedag (jonnyp)
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Gute Frage. Aber zuerst mal der 141. Das Datenblatt findest du im 
Internet. Kannst also selbst nachlesen. Nach der Schaltung hängt er 
nicht direkt an den 170 Volt, sondern die wird ja über die Transistoren 
zugeschaltet wobei gleichzeitig über den 141 eine Ziffer ausgewählt 
wird. Folglich fällt über den Anodenwiderstand Spannung ab. Der 
Widerstand ist imho auch zu niedrig dimensioniert, aber ich kenne ja 
auch die Parameter der Röhren nicht. Sollte der Transistor eingeschaltet 
werden, aber keine Ziffer ausgewählt, dann zündet auch die Röhre nicht 
und der 141 hängt quasi in der Luft. Sollte die Spannung zu hoch werden, 
so das die Röhre zündet, dann haut es den 141 zusammen.
Kannst ja mal einen 141 über 4k7 direkt an Spannung legen und die 
langsam hochfahren. Mal sehen wann er den Geist aufgibt. Aber ich will 
dich nicht verleiten, denn die 141 dürften heutzutage sehr rar sein. 
Außerdem ist Weihnachten, da killt man keine Chips.
Frohes Fest.

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo,

es wird offenbar hier etwas übersehen, daß es bei den Nixie um 
Gasentladungsröhren geht.
Wenn der 74141-Ausgang gesperrt ist, ist die Ziffer nicht gezündet und 
stellt damit (theoretisch) einen unendlich hohen Widerstand dar. die 
Spannung am 74141 ist dann also eigentlich 0V. Beim Einschalten zündet 
die Glimmstrecken, an der Röhre stellt sich die Brennspannung ein. Der 
Rest fällt am Vorwiderstand der Röhre ab.
Praktisch fließen Restströme durch die Röhre. Wenn eine andere Ziffer 
gezündet hat, ist Anodenspannung = Brennspannung, die Katodenspannung 
einer nicht gezündeten Ziffer liegt also auch nahe 0V.
Wenn garkeine Ziffer gezündet ist, kann die Katodenspannung maximal auf 
Betriebsspannung - Zündspannung ansteigen, also auch weniger als 60V.
Sind es mehr (zu hohe Betriebsspannung), dann zündet irgendeine Ziffer 
und die Verhältnisse sind wie oben.
Die Restströme und Sperrströme können dafür sorgen, daß andere Ziffern 
mitglimmen und der 74141 stirbt.

Mit den Widerständen gegen eine Hilfsspannung (Posting von mir ziemlich 
oben) kann man unter allen Umständen für stabile und zuläaasige 
Verhältnisse sorgen. Zwingend ist das nicht, wenn die Betriebsspannung 
passt (nicht wesentlich über der nötigen Zündspannung), geht es auch 
zuverlässig ohne diese Methode.

Es liegen am 74141 normalerweise nie mehr als die Differenz zwischen Ub 
und Brennspannung an.

Gruß aus Berlin
Michael


Autor: Sven H. (Gast)
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Aber wenn du nicht mal weißt, daß man Z-Dioden mit einem Vorwiderstand 
betreibt, dann baust du solche Sachen und verkaufst sie noch??
Ich möcht da lieber keine haben.....

Sorry, aber evtl solltest du dich erstmal mit den Grundlagen 
beschäftigen????

Autor: Christopher Schirner (schinken)
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Ich verkauf die ja net -.-

Ich hab oben gesagt, das dieser andere schaltplan von oben, von einer 
Uhr stammt, die verkauft wird....


Ich hab nie vor welche zu verkaufen ... ich mach hier ein bisschen 
bastelei ^^

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