NixieTube clock: Nixie Clock High Voltage Power Supply

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NP10 Nixie Power Supply module - Part4

這次發表為新一代專為Nixie Tube設計的DC-DC 高壓版
體積非常迷你，只有拇指大小

Input: 3-28VDC

Output:12-250VDC (Adjust by single resister, default:180VDC)

Efficiency: 87% (180V@35mA, Vin=12V)

Power out: 15W (Max Vin=28V)

Output setting:Programmed with a single resistor to ground

Module size: 20mm*16mm*8.5mm

Table 1: Electrical Specifications

Specification	Min	Typ	Max	Units	Notes
Vin^*1 (Input Voltage)	---	---	28	Volts
	3	---	---	Volts	Pout < 4.0W
	---	---	28	Volts	Pout<15W
V_EN-Thresh^*2 (Enable pin)	---	---	0.45	Volts
V_EN-Thresh^*2 (Enable pin)	2	---	---	Volts
V_EN-Current	1.5	---	6.5	uAmps
Shutdown current	---	3.5	6	uAmps
Vout^*3	12	---	250	Volts	By single resistor
Efficiency	---	87	---	%	180V@35mA, Vin=12V

Notes:

1. Include input reverse polarity protection is provide.

2. Enable pin can floating the pin or connect to MCU. By using this pin for clock synchronization.

3. Output of module is short circuit protected via pulse-pulse current limiting.

由於追求體積小的目標，調整電壓必須自行修改電阻值，計算公式很簡單
可以依照需求自行更換電阻，換取不同的輸出電壓範圍
設計採用電容耐壓為250V 作基礎，如需要更高的輸出電壓，需要更換1812 size電容
整流二極體採用 ES1G 可以耐壓400V, 因此NP10 更換電容後有機會可達輸出400V需求

Fourma: Vout = 1.25*(1+(R1+R3)/R5)
R1/R2 0805 size; R5 0603 size

Table 2: Setup output voltage

	R1	R3	R5	Vout
Default	910K	820K	12K	181V
Exp1	910K	820K	200K	12V
Exp2	910K	820K	9.1K	238V

後記: 這是一款高效率DC-DC Step-UP 高壓產生電路，操作時務必做好個人安全保護，通電中不要碰觸任何物件，避免造成觸電

高效率 DC-DC Nixie Tube 升壓版 Part3

這次發表為新一代專為Nixie Tube設計的DC-DC 高壓版
此款同樣採用DC-DC 技術，只要單一電源輸入12V 最高可輸出15W 效率達90%

請出了小朋友的鱷魚小寶貝當model，這款電路板尺寸只有48mm*44mm大小
採用變壓器統合方案，提高轉換效率，藉此可增加輸出功率

使用上承襲part1 電路板插頭樣式，可以抽換式，輸入端採用常見的DC 插頭，方便大部分12V變壓器直接插上使用，電路上可搭配外部控制ON/OFF控制訊號，可以透過外部MCU進行高壓ON/OFF

透過Bourns 3224W 多圈可調整HV 輸出電壓值，透過電阻搭配可以輕易設定輸出電壓範圍

搭配周邊電容與DIODE配置，此款最高設定為最高輸出為250V，功率達15W，已可輕易點亮一般鹵素燈泡

放上一張點亮14 根 IN-18 成果圖

後記: 這是一款高效率DC-DC Step-UP 高壓產生電路，操作時務必做好個人安全保護，通電中不要碰觸任何物件，避免造成觸電

高效率 DC-DC Nixie Tube 升壓版 Part2

暨上一篇採用UC3845B 進行Nixie Tube 升壓電路的設計
這一篇放棄了使用電感，而改採變壓器
目的只有兩個
1. 好還要更好
2. 功率可以更大，推動更多大型Nixie Tube ex:IN-18

這次設計納入了 step-up 與 step-down 電路

step-up升壓產生高壓，變壓器製造時每層均有包覆"拉瑪膠帶"，絕緣測試可達1000V
因此搭配外部被動元件，目前測試最高電壓為DC 450V (標準nixie tube 只需170V)
當中設計電壓可調，主要透過控制UC3845B 的參考電壓
Vout = 2.5V*(1+R1/R2)
透過公式搭配R1 與 R2電阻即可變成電壓可調
為了電路版美觀，採用了 Bourns 3224W 精密多轉可變電阻

step-down 電路，設計上高空打飛機，送洗電路板非常貴，因此設計了三款常用IC
1. TPS5430 這款IC最貴，輸出最高可達 3A
2. TD1583 ，輸出最高可達 3A
3. AX3102，輸出最高可達 3A
驗證後，天佑好人三款都中獎，完全都可以使用
由於這三款操作頻率達300KHz以上，電路板layout非常重要，否則從示波器會看到很多漣波