Hochspannungserzeugung für Nixieröhren


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corvintaurus_hochspannung_nixieroehre
Dezember 2016


Bedingt durch die Tatsache, das ich bei dem Bau meiner Nixie Uhr eine Hochspannungsquelle für die erzeugung der Anodenspannung benötigte, probierte ich einige Varianten aus. Die grundlegendste Möglichkeit ist jene, das die die Spannung aus einer kleinen Transfrmator gewonnen wird. Hier eine kleine Doku meiner Experimente.

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Meine erste Idee war das ich einen kleinen Sperrwandler, auch Fly-Back Konverter genannt aufgebaut wurde. Dieser funktioniert recht simpel. Durch das schnelle ab und anschalten der Spannung am Übertrager kann ein galvanisch getrennter Energiefluss stattfinden. Im Prinzip ist es die selbe Schaltung wie auch bei einem Wechselblinker...nur viel viel schneller. Problem bei mir ist nur der hohe Eigenverbrauch und die schlechte Stabilität der Ausgangsspannunghöhe. Die beiden Transistoren mussten daher etwas gekühlt werden.


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Hier ein Skizzenhafter Schaltplan mit einigen Eckdaten der Wicklungen. Die Ziffern beschreiben die Anschlusspunkte am Übertrager. Die Feedbackwicklung dient hier zum eigenständigen Abgleich der Schwingfrequenz innerhalb der Schaltung. Die Werte Bauteile sind eher Sekundär, sollten aber innerhalb grober Tolleranzen bleiben.


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Hier habe ich einige Testaufbauten aufgebaut um die Grenzen dieser Schaltung zu finden. Wie man gut erkennen kann, arbeitet die Schaltung bei 12V innerhalb der Parameter die sich für eine Ansteuerung der Nixieröhren eigen würde. Hauptproblem ist nur, das die enorme Stromaufnahme auch eine starke Erwärmung der Transistoren herbeiführt. Zumal diese Schaltung auch nur Sinn machen würde, wenn eine Betriebsspannung der Uhr auf 12V DC beschränkt wäre. Fazit-- Die Schaltung funktioniert soweit, nur ist der Wirkungsgrad alles andere als Effizient.


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Eine weitere Idee ist jene, einen kleinen MC34063 Käfer zu verwenden der alles Regelt und Steuert. Nachdem ich etwas im Netz gestöbert habe, stieß ich auf die Seite von Prof. Jürgen Plate welche sich http://www.netzmafia.de nennt. Dort findet man einen Unterpunkt, welcher die verschiedenen Spannungsversorgungen 170 - 250 V sehr gut erklärt. An dieser Stelle möchte ich meinen Dank für die Inspiration aussprechen.


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Der erste Aufbau fand auf Lochraster statt und lieferte sofort Erfolge. Auch wenn die Verdrahtung mit Lackdraht auf der Unterseite geschehen ist, liefert die Schaltung erstaunlich gute Ergebnisse.


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Bei einer Belastung durch eine größere Glimmlampe als erste Lastprobe, zeigte sich ein wirklich gutes Regelverhalten der Schaltung.


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Hier sind die aufgenommenen Messwerte an einem 6K-Ohm Widerstand aufgestellt. Wie man sieht,...eine brauchbare Schaltung bei kleinen Strömen. Wie man aber bei beiden Schaltungen erkennen kann, wird fast 50 Prozent der eingebrachten Energie für den Eigenverbrauch verbraten. Trotzdem kann ich nur die zweite Schaltung empfehlen, da diese besser regelt, wenn auch die erste Schaltung in jedem größeren Shaltnetzteil zum tragen kommt.


Vielen Dank für die Aufmekersamkeit. Euer Verfasser.

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