×
电源 > 电源硬件技术 > 详情

用于驱动典型的真空管荧光显示器的电源

发布时间:2024-05-18 发布时间:
|

【导读】本文的电源参考设计用于驱动典型的真空管荧光显示器,非常适合汽车应用。按照文中列出的规格要求构建电路,并对电路进行测试。本文给出电路原理图和典型测试波形。

该参考设计提供了一个能够获得真空管荧光显示器(VFD)供电电源的解决方案,非常适合汽车应用。并给出负载/电源调节率的测试数据及其他测试结果。

VFD设计基础
  
真空管荧光显示器(VFD)是消费类电子设备中一种常见的显示器。广泛用于录像机、车载收音机、微波炉等。与液晶显示器(LCD)不同,VFD发光亮度较强,而且对比度比较清晰,能够方便地支持不同颜色的显示单元。该项技术与阴极射线和阴极管有关,与LCD不同,大多数VFD能够在零度以下保持有效工作,非常适合寒冷气候下的户外设备。
  
VFD包含3个基本电极,即阴极灯丝、阳极(磷光物质)和栅极,一个高真空玻璃壳。阴极由钨丝、碱土金属氧化物涂层(发射电子)组成。栅极为金属丝,用于控制并传输阴极发射的电子。阳极为到电极,镀有磷光物质,用于显示字符、图表或符号。阴极发射的电子在栅极和阳极之间的正向电压作用下加速,撞击阳极后,电子激发磷发光。通过控制栅极和阳极的正压或负压能够获得所要求的亮度模板。阳极和栅极需要直流稳定电压供电,以避免显示器闪烁。为了驱动大型VFD,阴极需要交流驱动,以避免亮度偏差,例如,在显示器两侧出现不同的亮度等级。推荐使用20~200 kHz范围内的工作频率,以避免可闻噪声和闪烁。
  
设计规格和电路设计
  
本参考设计对MAX15005电源控制器进行优化设计,可理想用于汽车和VFD设备。
  
应用电路设计满足以下规格:
  
VIN:9~16 V连续变化,5.5~40 V瞬变;VANODE:77VDC±10%,18 mA(典型值)、58 mA(最大值);VGRID:55VDc±10%,14 mA(典型值)、41 mA(最大值);VFILAMENT:3.1VAC±10%,350 mA(典型值)、385 mA(最大值);输出纹波:77 V:1VP-P;55 V:0.5VP-P;电源调节率VIN为9~16 V,VANODE=±3%,VCRID=±3%,VFILA-MENT=±5%;负载调节率:参考电源/负载调节率数据部分;开关频率:22 kHz;温度:-40℃~125℃。
  
满足上述规格的电路原理图如图1所示,该设计中,MAX15005B配置为反激架构,以获得_三路输出电压。


图1:电路原理图

测试波形
  
在测试条件:VIN=14 V、RANODE=3.3 kΩ、RGRID=3_3 kΩ、RFILA-MENT=8Ω下,对评估电路板进行测量,其测试结果如图2~图5所示。图2中Ch1为MOSFET VQ1漏极电压(VDRAIN);Ch2为R13两端的电流检测电压(VSENSE)。图3中Ch1为阳极输出电压纹波,Ch2为栅极输出电压纹波。图4 中Ch1为灯丝正极电压(VF1),Ch2为灯丝负极电压(VF2)。


图2:MOSFET漏极电压和两端的电流检测电压


图3:阳极和栅极输出电压波纹


图4:灯丝正负极电压

电源负载调节率数据
  
表1给出不同输入电压范围和负载条件下,从电路板上测试得到的电源,负载调节率数据。

表1:电源/负载调节率数据


『本文转载自网络,版权归原作者所有,如有侵权请联系删除』

热门文章 更多
二极管.你真的了解她么?