電路基礎(chǔ)教程

電路基礎(chǔ)教程VFD原理及基本電路上海三星真空電子器件有限公司2023-02-05VFD的結(jié)構(gòu)2023-02-05VFD的剖面圖2023-02-05VFD的工作原理在燈絲兩端加上電壓后,燈絲會發(fā)熱,達到一定的溫度后(正常工作溫度600oC)涂在燈絲上的三元碳酸鹽(鋇（Ba）、鍶（Sr）、鈣（Ca）的氧化物)放出熱電子,若此時在柵極和陽極上加有相對于燈絲的正電壓則電子向柵極和陽極飛去,撞擊印刷在陽極上熒光粉,使熒光粉發(fā)光

2023-02-05(+),(-)(-)(+)(-)(+)(+)AnodeFilamentGride-NotLightingLighting工作原理(1) (2) (3)2023-02-05VFD驅(qū)動方框圖2023-02-05一、VFD驅(qū)動方式1.燈絲的驅(qū)動方式燈絲的供電方式:(1)直流(包含直流脈沖)(2)交流驅(qū)動方式及基本電路2023-02-05正弦波矩形波(Duty≒50%)脈沖(Duty<<50%)波形VOVOVPtpT缺點優(yōu)點低噪聲(單一頻率)Ef供電電壓低&無閃爍Ef=Vo/√2Ef=VoEf=VP*(tp/T)0.5截止電壓低&無閃爍Ef供電電壓高(截止電壓高)強噪聲 燈絲驅(qū)動方式交流(AC)直流(DC)直流電源

VDEf=VD強噪聲低成本低噪聲亮度不均類別2023-02-05開關(guān)電源的噪聲DCInputSMPSEf電壓Vh電壓DriverICVFDPANELACtypeDCtypeEf靜態(tài)動態(tài)EbcPWM電源推挽電源<波形><電路><頻率范圍>正程&逆程輸出(電流&電壓)自激振蕩電源(電流&電壓

振蕩器)FFT矩形波產(chǎn)生諧波

噪聲(3,5,7Fw)正弦波不產(chǎn)生諧波

噪聲2023-02-05驅(qū)動方式的噪聲波形頻率范圍結(jié)論EfAC:Fw=100Khz)GridAC(動態(tài)):Fw=200HzEf/GridDC(靜態(tài)):Fw=0HzFFT最好的驅(qū)動方式為:EfDC&柵極靜態(tài)驅(qū)動由于車用產(chǎn)品的應用環(huán)境和操作條件DC供電不產(chǎn)生諧振噪聲2023-02-05燈絲交流驅(qū)動電路(centertap)2023-02-05燈絲交流驅(qū)動電路的電勢圖2023-02-05燈絲交流驅(qū)動電路(sidetap)2023-02-05燈絲交流驅(qū)動電路的電勢圖2023-02-05燈絲脈沖驅(qū)動電路2023-02-05均方根值燈絲電壓有效值的計算2023-02-05燈絲直流驅(qū)動電路2023-02-052.柵極、陽級驅(qū)動方式

正極性驅(qū)動(Positive)負極性驅(qū)動(Negative)+VDISPVKGND+5VDCGNDVK-VDISPEb,EcEb,EcEkEk2023-02-05

VFD驅(qū)動電路框圖正極性驅(qū)動(Positive)負極性驅(qū)動(Negative)Driver

VFD+5VDC-VDISP+5VDC-VDISPGND+Driver

VFD+5VDC+VDISPGND+VDISP+5VDC+2023-02-05靜態(tài)驅(qū)動電路2023-02-053.電源及驅(qū)動電路方框圖2023-02-05變壓器供電電路圖2023-02-05正極性驅(qū)動方式DC-DC變換電路2023-02-05負極性驅(qū)動方式DC-DC變換電路2023-02-05直流驅(qū)動的亮度差異陽極驅(qū)動電路(AnodeSeelctionCircuit)柵極掃描電路(GridScanningCircuit)F(+)F(-)EK(VDC)Ef(VDC)VH(VDC)L(+)=K*

(VH–EK–Ef)2.5L(-)=K*

(VH–EK)2.5*為避免兩端亮度差,必須減小F(+)端燈絲到柵級的距離(Lg).2023-02-05交流驅(qū)動的亮度差異VDISP亮度Ebc變化范圍LC=Ebc2.5LEDGEVO=Ef/√2LMIN=(Ebc-VO)2.5LMAX=(Ebc+VO)2.5timetime使用center-tap時兩端的亮度要比中心高若使用side-tap則亮度差異比使用center-tap時還要大.Ef(t)=VO*sinωt2023-02-05截止電壓的設定p1p2G2(+)G1(-)G3(-)Vo|Ek|>Vo正弦波

1)CenterTap:Vo=Ef/√22)SideTap:Vo=√2*Ef矩形波1)CenterTap:Vo=Ef/22)SideTap:Vo=Ef需另考慮的因素:1)陽極驅(qū)動電壓(Eb)2)燈絲與柵網(wǎng)的距離(=lg)lg(+)(+)2023-02-05無Ek的情況

+VDISPVKGNDEb,EcEk=0V漏光2023-02-05不穩(wěn)定區(qū) 穩(wěn)定區(qū) 過熱區(qū)飽合點燈絲電壓與亮度的關(guān)系2023-02-05熒光粉的延時特性脈沖寬度>=40us以上,否則不能正常點亮2023-02-05信號延遲產(chǎn)生漏光2023-02-05VFD控制器的特征及應用單片控制器分列控制器Controller(Built-inDriver)

VFD+5VDCVDISP

VFDDRIVER+5VDCVDISPController方框圖應用領(lǐng)域家用,車用時鐘16-Character,兼容LCD車用控制板,信息中心常用模塊,圖形顯示模塊控制器分類

可編程

MCU

標準控制器

通用

MCUASIC(GateArray)2023-02-05常用VFD驅(qū)動芯片制造商型號(輸出引腳數(shù))驅(qū)動ICNECuPD16306(64),16310(40),16326(32)OKIMSC1164(20),1162(40)ToshibaTB2104(20),TD62C950(40)SupertexHV518(32),5812(20),3418(64)控制器NECuPD16311(12A+16G),16312(11A+11G)OKIMSC1205(32A+2G),ML9211(56A+3G)SanyoLC7573(19A+2G),LC7574(37A+2G)內(nèi)置

CG-ROMNECuPD16314(5*7Dot,2x24)OKIMSC1937(14-seg,1x16),MSC9206(5*7,1x16)SanyoLC75710(5*7Dot,1x16)2023-02-05單倍雙倍三倍四倍差極好好極好顯示質(zhì)量>50V>50V>40V>40V驅(qū)動電壓差差好生產(chǎn)能力好低高很高驅(qū)動電路成本(由像素決定)很低舉例(輸出引腳數(shù))64x64128x32192x16256x64256x32G64+G64=128G128+A32=160G192+A16=208G256+A64=320G256+A32=288G64+A128=192G128+A64=192G192+A32=224G256+A128=384G256+A64=320G32+A192=224G64+A96=160G96+A48=144G128+A192=320G128+A96=224G32+A256=288G64+A96=160G96+A64=160G128+A256=384G128+A128=256柵極類型線柵線柵網(wǎng)柵網(wǎng)柵點陣對照2023-02-05G1G2G3G4G5G6A1A2A3A4GmGm+1.....An-1An.....A1A2A3A4G1G2G3G4G5G6GmGm+1An-1An..........點陣型VFD的驅(qū)動

單倍點陣2023-02-05G1G2G3G4G5G6A1A2A3A4B1B2B3B4GmGm+1An-1AnBn-1BnG1G2G3G4G5G6A1B1A2B2AnBnGm+1Gm雙倍點陣2023-02-05BnCnG1G2G3A1B1C1A2B2C2AnGm/2G1G2G3Gm/2A1B1C1A2B2C2A3B3C3An-1Bn-1Cn-1AnBnCn三倍點陣2023-02-05AnBnCnDnG1G2G3A1B1