Kondensatornetzteil für Nixie Uhren

 

Ich habe mir lange überlegt, ob ich diese Schaltung hier vorstelle, da eigentlich jeder, der mit Netzspannung umgeht so ein Netzteil selbst entwickeln kann (können sollte ...).

Dennoch, hier ist sie!

Nixie Uhren benötigen in der Regel mindestens zwei Versorgungsspannungen.
Eine kleine Spannung für die Logik und eine sehr hohe Spannung von mindestens 170V zum Betrieb der Röhren.
Die benötigte Leistung ist sehr gering, weshalb es reizvoll ist, die nötigen Spannungen direkt aus der Netzspannung zu gewinnen.
Weiterhin verursacht diese Lösung keine Funkstörungen, weshalb es weniger Probleme mit dem Betrieb von DCF77 Empfangsmodulen gibt!

Sicherheitshinweis: Dieses Netzteil sowie eine damit versorgte Schaltung müssen vollständig schutzisoliert aufgebaut werden!
Zu keiner Zeit darf irgendein Bauteil berührbar sein!
Taster z.B. zur Einstellung der Uhrzeit müssen eine ausreichende Isolation aufweisen!

Meine Lösung gewinnt die 5V Logikspannung aus einem klassischen Kondensatornetzteil.
Die 5V werden mit einer Z-Diode stabilisiert.
Zusätzlich wird noch der 50Hz. Takt abgeleitet, um ihn als Takt für eine Uhr nutzen zu können.
Die Logikschaltung sollte möglichst wenig Strom verbrauchen, da anderenfalls ein Kondensatornetzteil nicht mehr geeignet ist.
Die alten Treiber IC's SN74141 benötigen z.B. sehr viel Strom!
Der Kondensator C1 muss dem nötigen Strombedarf angepasst werden. Zudem ist dieser Kondensator ein sicherheitsrelevantes Bauteil und muss ein X2 Typ sein!
Die Widerstände R1 + R4 werden mit reichlich Anstand zur Platine montiert, damit sie keinen Schaden anrichten können, falls sie durchbrennen.

Um die Versorgungsspannung für die Röhren auf einen brauchbaren Wert zu reduzieren, benutze ich eine Schaltung aus lediglich drei Bauteilen.
Am Kondensator C5 liegen nach der Einweggleichrichtung ca. 325V an.
Diese Spannung wird durch den hochohmigen Spannungsteiler R2 + R6 auf ca. 223V geteilt und auf das Gate eines Leistungs Mosfets gegeben.
Der Source Anschluss wird dieser Spannung abzüglich der zum Öffnen des Mosfets nötigen Gate - Source Spannung folgen.
Demnach stehen am Ausgang der einfachen Regelung unabhängig von der Belastung ca. 210V an.
Kleinere Nixie Röhren benötigen zum Betrieb ca. 2-3 mA Strom.
Bei höherem Strombedarf benötigt der Mosfet eventuell einen Kühlkörper.

Dass alle Bauteile eine ausreichende Spannungsfestigkeit aufweisen müssen, versteht sich von selbst.

 

 

Der Nachbau der Schaltung geschieht auf eigenes Risiko!
Ich hafte nicht für Schäden durch eventuelle Fehlfunktionen!

 

 

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