Приобрел давеча на барахолке чуть больше чем доллар замечательную плату с индикатором ИЛЦ1-13/8л.

Кое-как подключил, проверил - работает. Ну и собственно решил сделать оригинальный калькулятор в стиле стимпанк/ретропанк/ещёкакойтопанк на подарок близкому человеку, который пользуется калькулятором.
Сложного на первый взгляд вроде и ничего: матричая клавиатура, пара повышающих преобразователей, немного ключей, регистров да атмега, но есть неприятный момент - чертов индикатор потребляет неприлично много.
Источник говорит о накале 80mA при 4.25 В. Перемерил - приблизительно так оно и есть. Ток анодов и сетки около 1 mA при полностью зажженном сегменте (накал 4,25 В постоянки, на аноде и сетке 25В, сегмент выбрал тот, который поближе к земле, то есть его потребление максимальное). Итого выходит 0,34 + 0,025 Вт. Если верить статье, то емкость пальчиковой щелочной батарейки составляет в среднем 2,4 Вт*ч. Выходит, от трех батареек время работы около 20 часов - такой себе результат. Тут и возникает вопрос - есть ли возможность снизить потребление цепи накала ВЛИ? При отключении анодного я вижу, что люминофор гаснет достаточно медленно, может это как-то можно использовать. Плюс я точно знаю, что существовали калькуляторы с ВЛИ - там же как-то всё работало (ну время работы больше было, я думаю).

" Выходит, от трех батареек время работы около 20 часов - такой себе результат. " Вы смеетесь ? Мой школьный программируемый МК-61 если 3 часа работал от батарей - это был отличный результат!
А панк это на одиночных делать надо!

Видел я очень давно калькулятор на чем то подобном, так вот он от розетки питался

Боюсь на одиночных набрать нужное количество разрядов будет ещё более накладно в плане потребления и занимаемого места. К тому же и на многосимвольных панк делают. Думаю, может предусмотреть что-то типа двух источников питания: штатное по USB и резервное от батареек. Нужно поэкспериментировать, насколько можно "выехать" по экономии энергии за счёт использования медленного затухания люминофора. Что беспокоит, так это влияние различных режимов, отличных от штатного, на срок службы ВЛИ - на Радиокоте есть тема с целой кучей рекомендация а-ля "не донакаляй, не перекаляй того не делай, этого не делай".

Люминофор медленно гаснет потому что уменьшается количество падающих на него электронов. Количество электронов умеьшается потому что нить накала остывает и эмиссия электронов постепенно уменьшается. В общем у нити накала есть тепловая инерция как на нагрев, так и на охлаждение и поэтому никуда на этом не "выедешь".

Вот вообще не вижу проблемы, поставьте аккумулятор от смартфона и стандартную зарядку. Думаю тот, кому подарят калькулятор поиграется максимум месяц и положит на полку. Аккумулятор продержится три года точно.

Мой первый калькулятор, который я смог себе позволить купить был Б3-26
Основной режим работы был от сетевого источника питания.
От батареек он работал мало, точно не 20 часов, а гораздо меньше.

А заниматься этим можно только от нечего делать, смотреть на эти цифры неудобно.
Да и по барахолкам подобного добра еще навалом.

Вот настольные часы в стиле "стимпанк" действительно довольно популярны и могут прослужить с пользой не пару дней, пока наиграются, а многие годы.

Источники всегда говорят про параметры при которых гарантируется работа в любых условиях.
Поэтому понижайте напряжение накала, а следовательно и ток до приемлемого результата. Раньше, в старых Радио, видел конструкции на люминесцентных индикаторах (каких ?) с автоматической подстройкой яркости.
На катод подавали прямоугольные импульсы меняя скважность. Должно понизить среднее потребление, паче нить накала остывает не мгновенно.
Да и на волне увлечения теплым ламповым народ уменьшает анодное напряжение раз в 10. Дедушки в шоке... :о)

Упоролся по измерениям недавно вечером.



Итого: при напряжении накала 4.2 ток прибризительно равен 76мА. Ток сетки и анода для одного полностью зажженного сегмента составляет около 1.3 мА. При этом яркость свечения достаточно себе неплохая (думаю, она упадёт при динамической индикации). Планирую сделать двойное питание, схема выглядит приблизительно так:



Собственно тут возникает вопрос: везде рекомендуют использовать питание накала переменным напряжением. еще и от обмотки с отводом от середины. Как я понял, это сделано для того, чтобы компенсировать(не самое подходящее слово) падение на нити накала и выровнять яркость свечения разрядов. А что если питать постоянкой и при динамической индикации просто регулировать яркость за счёт различного времени включения сеток разрядов? Тоесть максимально удалённые от катода разряды включать на время большее, чем разряды, которые находятся близко к катоду. Немного упростить схемотехнику за счёт усложнения управляющей программы. Если так можно, то почему я до сих пор не видел таких конструкций?

Вот Возможно, что там так и сделано.
Питание переменным током - это для уменьшения износа нити накала. Если постоянным током, то все электроны перейдут на один конец нити, а на другой стороне образуется недостаток электронов и яркость упадет. А переменным - электрончики равномерно распределятся по нити..... :о)
А отвод от середины .... это, типа, ваще правильное питание в разрезе соединения внутри баллона катода с нитью накала. Иногда делали среднюю точку из двух резисторов.
Я свою, купленную у деда на рынке, ЦШ-01 питал постоянным током, и ничего, нормуль. Правда частотомер не часто использовал. Но потом таки (видимо под давлением стереотипов) переделал на преобразователь с разнополярными прямоугольниками.

то все электроны перейдут на один конец нити, а на другой стороне образуется недостаток электронов и яркость упадет. - это шутка такая?

Очевидно же - там образуется переизбыток дырок и нить обрывается

я так понимаю что просто разность потенциалов между нитью и андом разная слева и справа будет и возникнет разнояркость и только

http://www.cathodecorner.com/nixiewatch/

На ИВках было б стильней, мне кажется.
Или на таких:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Отвлеклись

Не разрядов, а сегментов, ибо нить накала проходит над всеми разрядами равномерно, слева направо.
Но ещё (и это, пожалуй, главное) так обеспечивается равномерная эмиссия и износ нити накала, соответственно увеличивается ресурс.

П.С. Я Вас попрошу прикреплять иллюстрации либо в виде вложения, либо заботиться о размере, если вставляете ссылку на файлообменник.
Например, не превышать формата 800х600, чтобы страницу с Вашей картинкой не приходилось скроллить по горизонтали.

Угу, и вообще считать что у всех моники 640*480. Что тут скролить то ?

Да, считать, что не у всех больше, чем 1280х1024. Это надо пояснять?

Тут - это где? Когда картинка приведена вложением, её размер автоматически снижается к приемлемому. Лишь кликнув по ней, можно получить оригинальный размер. Этим способом иллюстраций я и призываю пользоваться. У автора на предыдущей странице изображение вставлено из интернета и полностью не на всякий монитор помещается. При этом картинка определяет ширину всей(!) страницы, которую приходится скроллить. Я ответил на Ваш вопрос?

Я Вас поздравляю. Считайте, что похвастались. Но сами понимаете, не у всех такие и не всем они нужны.

Но по факту яркость как раз таки и есть количество электронов, падающих на анод (и излучаемых катодом). При равномерном времени включения сегментов при динамической индикации и питании накала постоянным током понятное дело, что из катода всегда будет вылетать больше электронов с одного конца(тот, который ближе к земле) и меньше с другого (тот, на котором + накала). Но если я пропорционально увеличиваю время включения для сегментов, на которых напряжение меньше и уменьшаю для сегментов, на которых напряжение близко к номинальному, то за счет этого количество электронов, испускаемых участком нити катода на сегмент должно выравниваться ("так обеспечивается равномерная эмиссия и износ нити накала"). Но это только допущения человека, который из всех ламп работал только с лампами накаливания. Может там есть какие более фундаментальные явления, которые я таким образом не компенсирую?



Ок, не проблема.

Количество электронов испускаемых катодом не зависит от напряжения на аноде или сетке, зависит только от температуры (от тока). Так сказать, при нелетной погоде, электроны будут кучковаться около катода образуя электронное облако. Появится достаточный потенциал на аноде(сетке) - электроны подхватятся полем и полетят в пункт назначения.
При том способе, который Вы описали, да, будет регулироваться яркость сегмента (полезная штука, может быть), но износ катода не уменьшится.
Если неохота ставить трансформатор, коммутируйте полярность на накале. Все равно вечного ничего нет.

Я когда-то использовал такой индикатор в панели управления прибора, питающуюся от 24В. Напряжение накала формировал резонансным автогенератором (десятки килогерц, не помню точно), вторичная обмотка трансформатора была со средним выводом. Такое решение было выгодно по нескольким причинам:
- синусоидальный ток накала был "щадящим" для самой нити,
- излучалось минимум ЭМИ, что было важно для прибора,
- КПД был достаточно высоким.
Кроме того, резонанс было обеспечить достаточно просто, ведь нагрузка оставалась постоянной.

Вчера наваял питание - вместо планируемых MCP1640 и MС34063 взял два модуля MT3608. В случае с единичным изделием можно перенести элементы на плату без проблем, а к тому же дешевле и гемора меньше.
Дальше решил собрать схему для коммутации сеток различных разрядов. Схему взял на радиокоте (вторая, которая "не получила широкого распространения"). Только коллектор Т1 подключил к сетке. T2 - 2n2222, Т1 - МП26 (у меня их много, и выглядят они прикольно), R2 - 150k, R4 - 4.7k. В выключенном состоянии разряд всё равно горит, хоть и не сильно ярко, падение напряжения колллектор-эмиттер МП26 составляет около 10 вольт при напряжении питания 25 В. Подаю на базу T2 высокий уровень - T1 насыщается. Заменил МП26 на кт816 - работает как часы. Больше никаких транзисторов с подходящими параметрами у себя не нашёл. Кто может пояснить, почему такое происходит? Перепробовал на транзисторах МП26 из разных партий и с разным цветом корпуса (хе-хе), - дело не в неисправных деталях, скорее какие-то особенности германиевых транзисторов.

Может ток утечки?
Попробуйте к коллектору МП26 подключить резистор на землю.

Не объясню, но, если порыться в доках на ВЛИ, то в некоторых пишут, что для надежного закрывания знакоместа на сетке должно быть - минус три вольта. Минус три. Вы же на сетке держите постоянно +25 вольт. ВЛИ - это прежде всего лампа, триод. И для запирания нужно отрицательное напряжение на сетке. Или снять напряжение с сетки, хотяб.
Я тут нашел у себя в хламе ИВ-3А, так при заявленных рабочих напряжениях 25-30 вольт, он вполне сносно работает при напряжениях на аноде/сетке 7,5 вольт.
К тому же германий имеет большие токи в закрытом состоянии - до сотен мкА (?), видимо вполне хватает, чтоб зажечь сегмент.

Проверял - вполне нормально запирается потенциалом земли. К тому же добавил между землёй управляющей схемы и накалом (фактически катодом ВЛИ) резистор на 4.7 ом. Так что когда коммутирую сету на землю управляющей схемы, то относительно катода там небольшое отрицательное смещение. В гугле очень редко, но проскакивает информация, что для надежного запирания германиевых транзисторов нужно приложить к переходу база-эмиттер отрицательное напряжение, а не просто уравнять потенциал базы и эмиттера, как в случае с кремниевыми. Подкинул между эмиттером МП и (+25) пару диодов, чтобы за счёт падения напряжения на их PN-переходах добавить немного смещения - падение напряжения коллектор-эмиттер сразу же увеличилось, но до конца транзистор не заперся - на сетке остается потенциал около 1.6 В (ток не замерял), чего хватает чтобы разряд продолжал легонько посвечиваться. Уже склоняюсь к тому, что проще поставить кремниевый какой-нибудь. А ведь из МП-шек могли бы получиться неплохие элементы дизайна.

Думаю, Р2 должен быть на порядок меньше .
Да и Р4 перенести в коллектор.

Если Р4 перенести в коллектор, то нужно ещё добавить базовый резистор, а так работает и без него. В общем-то сказали все правильно: у германия слишком большой ток утечки, действительно нужно подтягивать сетку резистором к земле. Только просто подтянуть недостаточно: смотрим следующую картинку.

Справа - ключ на кремниевых транзисторах, наскоро спаянный макет работал и без резистора R57, но я его решил оставить - хуже точно не станет. А вот для схемы на германиевом транзисторе (слева) нужно сделать так, чтобы в запертом состоянии потенциал на базе был чуть выше потенциала эмиттера. Если этого не сделать, то вместо резистора R2 на 100К нужно ставить резистор на 10К, ибо ток утечки больше.
Запилил тут проектик в KiCADе, залил на гитхаб. Если кто-то может сделать что-то типа review - буду рад.

были конечно, серия MK-XX, но у них время работы измерялось в часах, у меня был МК52
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%...%D0%9C%D0%9A-52
потребление оттуда:

вам либо мощный акк ставить для носимого варианта, либо предусмотреть двойное питание - от батареек и сети через БП..

о варианте на тфт индикаторе не думали? там есть определенные плюсы
в аттаче слева оригинал старт7176, справа его фотка наспех отмасштабированная с выводом на 7" (циферки бегают, linux, QT)
вам такое конечно избыточно, но что-т подобное на 3" и какой-нить atmega/stm32 делается легко