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(huì)發(fā)熱,達(dá)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(shí)在柵極和陽(yáng)極上加有相對(duì)于燈絲的正電壓則電子向柵極和陽(yáng)極飛去,撞擊印刷在陽(yáng)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(dòng)方框圖2023-02-05一、VFD驅(qū)動(dòng)方式1.燈絲的驅(qū)動(dòng)方式燈絲的供電方式:(1)直流(包含直流脈沖)(2)交流驅(qū)動(dòng)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(diǎn)優(yōu)點(diǎn)低噪聲(單一頻率)Ef供電電壓低&無(wú)閃爍Ef=Vo/√2Ef=VoEf=VP*(tp/T)0.5截止電壓低&無(wú)閃爍Ef供電電壓高(截止電壓高)強(qiáng)噪聲 燈絲驅(qū)動(dòng)方式交流(AC)直流(DC)直流電源

VDEf=VD強(qiáng)噪聲低成本低噪聲亮度不均類別2023-02-05開(kāi)關(guān)電源的噪聲DCInputSMPSEf電壓Vh電壓DriverICVFDPANELACtypeDCtypeEf靜態(tài)動(dòng)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(dòng)方式的噪聲波形頻率范圍結(jié)論EfAC:Fw=100Khz)GridAC(動(dòng)態(tài)):Fw=200HzEf/GridDC(靜態(tài)):Fw=0HzFFT最好的驅(qū)動(dòng)方式為:EfDC&柵極靜態(tài)驅(qū)動(dòng)由于車用產(chǎn)品的應(yīng)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(dòng)電路(centertap)2023-02-05燈絲交流驅(qū)動(dòng)電路的電勢(shì)圖2023-02-05燈絲交流驅(qū)動(dòng)電路(sidetap)2023-02-05燈絲交流驅(qū)動(dòng)電路的電勢(shì)圖2023-02-05燈絲脈沖驅(qū)動(dòng)電路2023-02-05均方根值燈絲電壓有效值的計(jì)算2023-02-05燈絲直流驅(qū)動(dòng)電路2023-02-052.柵極、陽(yáng)級(jí)驅(qū)動(dòng)方式

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

VFD驅(qū)動(dòng)電路框圖正極性驅(qū)動(dòng)(Positive)負(fù)極性驅(qū)動(dòng)(Negative)Driver

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

VFD+5VDC+VDISPGND+VDISP+5VDC+2023-02-05靜態(tài)驅(qū)動(dòng)電路2023-02-053.電源及驅(qū)動(dòng)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(dòng)方式DC-DC變換電路2023-02-05負(fù)極性驅(qū)動(dòng)方式DC-DC變換電路2023-02-05直流驅(qū)動(dòng)的亮度差異陽(yáng)極驅(qū)動(dòng)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(jí)的距離(Lg).2023-02-05交流驅(qū)動(dòng)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(shí)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(shí)還要大.Ef(t)=VO*sinωt2023-02-05截止電壓的設(shè)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(yáng)極驅(qū)動(dòng)電壓(Eb)2)燈絲與柵網(wǎng)的距離(=lg)lg(+)(+)2023-02-05無(wú)Ek的情況

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

VFD+5VDCVDISP

VFDDRIVER+5VDCVDISPController方框圖應(yīng)用領(lǐng)域家用,車用時(shí)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(biāo)準(zhǔn)控制器

通用

MCUASIC(GateArray)2023-02-05常用VFD驅(qū)動(dòng)芯片制造商型號(hào)(輸出引腳數(shù))驅(qū)動(dòng)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(dòng)電壓差差好生產(chǎn)能力好低高很高驅(qū)動(dòng)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(diǎn)陣對(duì)照2023-02-05G1G2G3G4G5G6A1A2A3A4GmGm+1.....An-1An.....A1A2A3A4G1G2G3G4G5G6GmGm+1An-1An..........點(diǎn)陣型VFD的驅(qū)動(dòng)

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