Opisywany układ stanowi uniwersalną przetwornicę podwyższającą, która znakomicie nadaje się do budowy zegarów na lampach Nixie. Przetwornica działa w oparciu o popularny i tani układ MC34063, który do działania wymaga jedynie kilku komponentów zewnętrznych. Ze względu na wysokie napięcia panujące na wyjściu układu zastosowano wysokonapięciowy tranzystor MOSFET. Układ został przystosowany do zasilania napięciem 12V. Projekt modelowy zasilany był z zewnętrznego zasilacza wtyczkowego razem z całym zegarem lampowym i dostarczał w typowych warunkach napięcia rzędu 160V przy wydajności prądowej 2-3mA. Wydajność prądową można poprawić zmieniając wartość jednego rezystora.

Działanie:

Schemat projektu został przedstawiony na rysunku 1. Sercem przetwornicy jest układ scalony U1 (MC34063), który jest monolitycznym układem kontrolera, zawierającym najważniejsze podzespoły potrzebne do budowy przetwornic DC-DC. Układ zawiera wewnętrzne, kompensowane termicznie, źródło napięcia referencyjnego, komparator i oscylator o regulowanym wypełnieniu. Kondensator C3 (1nF) ustala częstotliwość wewnętrznego oscylatora. Przy takiej pojemności częstotliwość oscylacji będzie rzędu 40KHz. Kondensator C1 (470uF/25V) filtruje napięcie zasilania a C2 (1nF) filtruje napięcie trafiające na wewnętrzny komparator z dzielnika wyjściowego R1 (10k) do R3 (1M) + PR1 (1M). Na nóżce 5 układu U1 podczas stabilnej pracy panuje napięcie 1.25V, zgodne z wewnętrzną referencją, zatem napięcie na wyjściu układu wprost wynika z wartości elementów w dzielniku. Korzystając z tych informacji łatwo wyliczamy teoretyczny zakres napięć wyjściowych: 126V (potencjometr skręcony do 0) do 250V (potencjometr przekręcony na maksymalną wartość). Rezystor R2 (1R) o małej wartości pracuje tutaj jako czujnik prądu, ograniczając amplitudę prądu na wejściu, a tym samym limitując wydajność prądową układu. Przetwornica pracuje w dwóch cyklach: W pierwszym, kiedy tranzystor T2 (STP6NK60Z) jest zwarty, energia gromadzona jest w dławiku L1 (470uH). W drugim cyklu klucz zostaje rozłączony a wysokie napięcie indukowane w cewce ładuje kondensator C4 (MKPX2 100nF/275VAC) poprzez szybką diodę D2 (UF4007). Dioda jednocześnie zapobiega rozładowywaniu kondensatora w chwili gdy T2 jest zwarty. Ze względu na budowę wewnętrzną klucza w układzie U1 koniecznym okazało się zastosowanie rezystorów R4 (1k), R5 (22R) oraz diody D1 (1N4148) i tranzystora T1 (BC556). Gdy wewnętrzny klucz w układzie U1 przewodzi, poprzez diodę D1 i rezystor R5 włącza się tranzystor T2. Dzięki diodzie D1 tranzystor T1 jest zawsze odcięty w takiej sytuacji. Gdy klucz wewnętrzny ulega rozłączeniu nóżka 2 układu U1 wisi w powietrzu, co dało by długi czas wyłączenia klucza T2. W takiej sytuacji z pomocą przychodzi obwód z tranzystorem T1 i rezystorem R4, który natychmiast rozładuje bramkę T2 powodując jego wyłączenie.

Budowa:

Płytka drukowana dostępna tutaj (warstwa od strony druku) może z powodzeniem zostać wykorzystana do zbudowania układu. Odbicie lustrzane płytki można pobrać tutaj. Pomocą w konstrukcji płytki od strony elementów (od góry) będzie z pewnością schemat montażowy dostępny tutaj. Płytka nie posiada żadnej zworki a jej montaż jest bardzo prosty. Kolejność lutowania elementów jest w zasadzie dowolna, warto jednak zacząć od elementów najmniejszych. Należy zwrócić szczególną uwagę na jakość montażu, szczególnie dotyczy to dzielnika w sprzężeniu zwrotnym. Bez niego napięcie wyjściowe może urosnąć do dużych wartości, uszkadzając kondensator a nawet tranzystor kluczujący. Wydajność prądową przetwornicy można zwiększyć stosując rezystor R2 o mniejszej wartości. Przy wartości tego rezystora na poziomie 1R wydajność prądowa układu urośnie do około 8mA. Dokładniejsze pomiary można znaleźć tutaj

Zdjęcia Projektu:

Wykaz Elementów:

Załączniki:

Pytania i Komentarze:

comments powered by Disqus