IN-12辉光数码管:俄罗斯进口的器件

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tsinghuazhuoqing 发表于 2022/02/03 22:04:31 2022/02/03
【摘要】 简 介: 对于辉光数码管IN-12进行了初步的测试。改造了基于U3843A的高压产生模块,通过替换其中的功率器件使其能够稳定的输出160V电压,用于点亮辉光数码管。 关键词: IN 12,辉光数...

简 介: 对于辉光数码管IN-12进行了初步的测试。改造了基于U3843A的高压产生模块,通过替换其中的功率器件使其能够稳定的输出160V电压,用于点亮辉光数码管。

关键词 IN 12辉光数码管U3843A

IN-12辉光数码管
目 录
Contents
辉光数码管简介
IN-12辉光数
码管管脚定义
管脚初步测试
辉光管导电特性
高压模块
成品高压模块
工作原理
替换器件
改造后模块
总 结

 

§01 IN-12辉光数码管


  是从TB 进口In-12辉光数码管前苏联俄罗斯diy创意时钟闹钟电子管in-14 购买到的两只辉光数码管。计划制作MOOC视频前景特色装饰。

▲ 图1.1 购买到的IN-12数码辉光管

▲ 图1.1 购买到的IN-12数码辉光管

  根据 俄文字母表 可以看出上述的型号对应的应该是IN-12B型辉光数码管管。

1.1 辉光数码管简介

  在 讲堂军库 IN-12A辉光管时钟 苏联原装辉光管 赛博朋克风格 给出了辉光数码管的一般介绍。

  辉光管也叫作阴冷极辉光放电指示管,诞生于50年代左右,由由一家名为 Haydu Brothers Laboratories (海顿兄弟实验室)的小型真空管制造商制造出来,并在1955年被Burroughs Corporation(美国宝来公司)收购之后开始推向市场。

  美国宝来公司将这种阴冷极辉光放电指示管命名为NIXIE,这个名字衍生自Numeric Indicator eXperimentalNo. 1的缩写NIX I,虽然后来这种阴冷极辉光放电指示管有很多种名称出现,业界一般统称为阴冷极氖读数管,但是大多数还是以Burroughs Corporation(美国宝来公司)的NIXIE这个名字当做白话统称,因此后来大部分都是用Nixie tube这个词来表示。

▲ 图1.1.1  辉光数码管对应的始终

▲ 图1.1.1 辉光数码管对应的始终

1.2 IN-12辉光数码管管脚定义

  网络上早了半天IN-12辉光管管脚定义未果。在 B站关于IN-12辉光管视频 中看到作者展示了相应的产品说明书。

▲ 图1.2.1  IN-12的外观

▲ 图1.2.1 IN-12的外观

  下面是视频中产品说明书的内容,可以看到IN-12包括有两种型号:IN-12AIN-12B两种。他们的管脚分布略有不同。
▲ 图1.2.2 IN-12产品说明书

▲ 图1.2.2 IN-12产品说明书

▲ 图1.2.3 在TB网站下面盒子上的标签

▲ 图1.2.3 在TB网站下面盒子上的标签

1.3 管脚初步测试

1.3.1 如何识别管脚?

  IN-12辉光数码管总共有12个管脚。他们在底部呈顺时针排列。

▲ 图1.3.2 内部管脚1具有白色的标志

▲ 图1.3.2 内部管脚1具有白色的标志

  使用 绝缘测试仪 所产生的高压(500V)对IN-12的管脚的功能进行测试。使用其中正极连接第一管脚。然后利用其中的负极点击其中其它管脚,可以逐次确定每个引脚对应的数字。沿着顺时针,各个管脚对应的数字如下图所示.

▲ 图1.3.1 辉光数字管管脚定义

▲ 图1.3.1 辉光数字管管脚定义

1.3.2 辉光管极性

(1)在HIV施加正电压

  在HIV 施加正电压,数码施加负电压。串联电阻为50kΩ。施加的电压为+500V,但实际输出的电压为176V。

▲ 图1.3.3 测量电路示意图

▲ 图1.3.3 测量电路示意图

▲ 图1.3.4  笔画施加负电压的情况

▲ 图1.3.4 笔画施加负电压的情况

(2)HIV施加负电压

  将施加的电压反过来。通常的串联电阻:50kΩ。

▲ 图1.3.5  施加反向电压之后对应的效果

▲ 图1.3.5 施加反向电压之后对应的效果

1.4 辉光管导电特性

1.4.1 导电电流

  测量上面限流电阻 R 1 = 51 k Ω R_1 = 51k\Omega R1=51kΩ 上的电压。 U 1 = 51.7 V U_1 = 51.7V U1=51.7V 。因此流经的电流为: I 1 = U 1 R 1 = 51.2 51 k = 1 m A I_1 = {{U_1 } \over {R_1 }} = {{51.2} \over {51k}} = 1mA I1=R1U1=51k51.2=1mA

▲ 图1.4.1 工作电压

▲ 图1.4.1 工作电压

 

§02 压模块


  亮IN-12辉光数码管需要+170V电压,如何来产生这个直流高压呢?

  原来有几块 H01-P1201-0.6B金升阳高压模块 样品可以产生500V电压。但现在无法找到相应的模块。下面对于另外一款成品的高压模块进行改装。

2.1 成品高压模块

  下面这个模块可以产生100V的直流电压。

▲ 图2.1.1 100V的高压模块

▲ 图2.1.1 100V的高压模块

▲ 图2.1.2  高压模块背景

▲ 图2.1.2 高压模块背景

  下图为网络上 给出的工作原理图
▲ 图2.1.3 控制原理图

▲ 图2.1.3 控制原理图

  主控芯片为UC3843A。
▲ 图2.1.2 UC3843A 控制芯片

▲ 图2.1.2 UC3843A 控制芯片

2.2 工作原理

  根据 UC3843A数据手册 中给出的内部工作原理框图。可以看到只要对反馈回路中的电阻改变,就可以改变输出电压。
▲ 图2.2.1 UC3843内部工作原理图

▲ 图2.2.1 UC3843内部工作原理图

▲ 图2.2.2 UC3843 管脚定义

▲ 图2.2.2 UC3843 管脚定义

2.2.1 原来电路分压

分压回路参数:
电位器:10k
电阻:13.7k
下面分压电阻:621Ω

  理论输出电压: U o u t = 10 k + 13.7 k + 621.3 621.3 × 2.5 = 97.9 U_{out} = {{10k + 13.7k + 621.3} \over {621.3}} \times 2.5 = 97.9 Uout=621.310k+13.7k+621.3×2.5=97.9

  这与实际输出的100V相吻合;

2.2.2 输出170V对应的电阻

  计算分压电阻, R 1 R_1 R1 R 2 = 621 Ω R_2 = 621\Omega R2=621Ω 。则: R 1 + R 2 R 2 × 2.5 = 170 {{R_1 + R_2 } \over {R_2 }} \times 2.5 = 170 R2R1+R2×2.5=170

  可以计算出上拉电阻: R 1 R_1 R1 的阻值: R 1 = ( 170 2.5 − 1 ) × R 2 = 41.61 k Ω R_1 = \left( {{{170} \over {2.5}} - 1} \right) \times R_2 = 41.61k\Omega R1=(2.51701)×R2=41.61kΩ

  现在电路上已经有固有的电阻13.7kΩ,则需要外加电阻: R 0 = 41.61 − 13.7 = 27.91 k Ω R_0 = 41.61 - 13.7 = 27.91k\Omega R0=41.6113.7=27.91kΩ

  利用两个51kΩ并联,经过测量为25.21kΩ的电阻。替换原来的10k电位器。此时理论上输出电压应该为:

U 0 = 25.21 k + 13.7 k + 621 621 × 2.5 = 159.1     V U_0 = {{25.21k + 13.7k + 621} \over {621}} \times 2.5 = 159.1\,\,\,V U0=62125.21k+13.7k+621×2.5=159.1V

2.2.3 改动结果

  改动之后,高压模块工作电流非常大。这说明其中的功率部分出现了击穿。

  高压斩波所使用的MOS为 SUP85N10 ,它的耐压为100V。所以超过100V,该功率管则会被击穿。

▲ 图2.2.3 斩波所使用的MOS管

▲ 图2.2.3 斩波所使用的MOS管

  整流肖特基二极管为 SPTS20S100C ,它的耐压等级也是100V。
▲ 图2.2.4 整流肖特基二极管

▲ 图2.2.4 整流肖特基二极管

▲ 图2.2.5 STPS20S100C的参数

▲ 图2.2.5 STPS20S100C的参数

2.3 替换器件

2.3.1 替换MOS管

  选择 IRF840 替换原来的MOS管, IRF840的耐压为500V。

2.3.2 整流肖特基二极管

▲ 图2.3.1 APT60D60B 肖特基二极管

▲ 图2.3.1 APT60D60B 肖特基二极管

2.4 改造后模块

2.4.1 测试模块

  除了前面两个半导体替换之后,将输出滤波电容修改为0.15uF,400V。

▲ 图2.3.2 改造后的高压模块

▲ 图2.3.2 改造后的高压模块

  将IN-12换光管的限流电阻修改为10kΩ,点亮之后,测量高压模块输出电压为158V。

高压模块工作条件:
电源:+12V
工作电流:0.2A

▲ 图2.4.2 点亮后的IN-12辉光数码管

▲ 图2.4.2 点亮后的IN-12辉光数码管

 

  结 ※


  于辉光数码管IN-12进行了初步的测试。改造了基于U3843A的高压产生模块,通过替换其中的功率器件使其能够稳定的输出160V电压,用于点亮辉光数码管。


■ 相关文献链接:

● 相关图表链接:

文章来源: zhuoqing.blog.csdn.net,作者:卓晴,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

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