电路基础教程

1、SSVD5/28/2022电路基础教程VFD原理及基本电路上海三星真空电子器件有限公司SSVD5/28/2022VFD的结构SSVD5/28/2022VFD的剖面图SSVD5/28/2022VFD的工作原理在灯丝两端加上电压后,灯丝会发热,达到一定的温度后(正常工作温度600C)涂在灯丝上的三元碳酸盐(钡（BaBa）、锶（SrSr）、钙（CaCa）的氧化物)放出热电子,若此时在栅极和阳极上加有相对于灯丝的正电压则电子向栅极和阳极飞去,撞击印刷在阳极上荧光粉,使荧光粉发光 SSVD5/28/2022(+), (-)(-)(+)(-)(+)(+)AnodeFilamentGride-Not Lig

2、htingLighting工作原理(1) (2)(3)SSVD5/28/2022VFD驱动方框图SSVD5/28/2022一、VFD驱动方式1.灯丝的驱动方式灯丝的供电方式:(1)直流 (包含直流脉冲)(2)交流驱动方式及基本电路SSVD5/28/2022正弦波矩形波(Duty 50%)脉冲(Duty 50%)波形VOVOVPtpT缺点优点低噪声(单一频率)Ef供电电压低& 无闪烁Ef = Vo/2Ef = VoEf = VP*(tp/T)0.5截止电压低&无闪烁Ef供电电压高(截止电压高)强噪声交流交流(AC)直流直流(DC)直流电源 VDEf = VD强噪声低成本低噪声亮度

3、不均亮度不均类别类别SSVD5/28/2022DC InputSMPSEf 电压电压Vh 电压电压Driver ICVFDPANELAC typeDC typeEf静态静态动态动态EbcPWM 电源电源推挽电源推挽电源正程正程 & 逆程输出逆程输出(电流电流 & 电压电压 )自激振荡电源自激振荡电源(电流电流 & 电压电压 振荡器振荡器)FFT矩形波矩形波产生谐波产生谐波 噪声噪声 (3,5,7Fw) 正弦波正弦波不产生谐波不产生谐波 噪声噪声SSVD5/28/2022波形波形频率范围频率范围结论结论Ef AC : Fw=100Khz)Grid AC (动态动态) :

4、Fw=200HzEf/Grid DC (静态静态) : Fw=0HzFFT最好的驱动方式为最好的驱动方式为:由于车用产品的应用环境和操作条件由于车用产品的应用环境和操作条件DC 供电不产生谐振噪声供电不产生谐振噪声SSVD5/28/2022灯丝交流驱动电路(center tap)SSVD5/28/2022灯丝交流驱动电路的电势图SSVD5/28/2022灯丝交流驱动电路(side tap)SSVD5/28/2022灯丝交流驱动电路的电势图SSVD5/28/2022灯丝脉冲驱动电路SSVD5/28/2022均方根值灯丝电压有效值的计算SSVD5/28/2022灯丝直流驱动电路SSVD5/28/2

5、022q正极性驱动(Positive)q负极性驱动(Negative)+VDISPVKGND+5VDCGNDVK-VDISPEb,EcEb,EcEkEkSSVD5/28/2022q正极性驱动(Positive)q负极性驱动(Negative)Driver VFD +5VDC-VDISP+5VDC-VDISPGND+Driver VFD +5VDC+VDISPGND+VDISP+5VDC+SSVD5/28/2022静态驱动电路SSVD5/28/20223.电源及驱动电路方框图SSVD5/28/2022变压器供电电路图SSVD5/28/2022Q2D1D2GNDR112233GND45F26CT7

6、F18VBB10TL1R3C4D3ZD1R2C611GNDC1C2Q111VBBVCCR4C7ZD2HZK5C11EK115VC3GNDD4C5VHF1F2正极性驱动方式DC-DC变换电路SSVD5/28/2022Q2D1D2GNDR112233GND45F26CT7F18VBB10TL1R3C4D3ZD1R2C611GNDC1C2Q1D411VBBVCCR4C7ZD2HZK5CC511EK115VC3VHF1F2负极性驱动方式DC-DC变换电路SSVD5/28/2022阳极驱动电路(Anode Seelction Circuit)栅极扫描电路(Grid Scanning Circuit)F(

7、+)F(-)EK (VDC)Ef (VDC)VH (VDC)L(+) = K * ( VH EK Ef )2.5L(-) = K * ( VH EK )2.5* 为避免两端亮度差为避免两端亮度差,必须减小必须减小F(+)端灯丝到栅级的距离端灯丝到栅级的距离(Lg).SSVD5/28/2022VDISP亮度亮度Ebc变化范围LC=Ebc2.5LEDGEVO=Ef/2LMIN=(Ebc-VO)2.5LMAX=(Ebc+VO)2.5timetime使用center-tap时两端的亮度要比中心高若使用side-tap则亮度差异比使用center-tap时还要大.Ef(t)=VO*sintSSVD5/2

8、8/2022p1p2G2(+)G1(-)G3(-)Vo|Ek| Vo正弦波正弦波 1) Center Tap : Vo = Ef / 2 2) Side Tap : Vo = 2 * Ef矩形波矩形波 1) Center Tap : Vo = Ef / 2 2) Side Tap : Vo = Ef需另考虑的因素需另考虑的因素 :1) 阳极驱动电压 (Eb)2) 灯丝与栅网的距离 (= lg)lg(+)(+)SSVD5/28/2022无Ek的情况q +VDISPVKGNDEb,EcEk=0V漏光SSVD5/28/2022 不稳定区 稳定区 过热区饱合点灯丝电压与亮度的关系SSVD5/28/20

9、22荧光粉的延时特性脉冲宽度=40us以上,否则不能正常点亮SSVD5/28/2022信号延迟产生漏光SSVD5/28/2022单片控制器单片控制器分列控制器分列控制器Controller(Built-inDriver) VFD +5VDCVDISP VFD DRIVER+5VDCVDISPController方框图应用领域家用, 车用时钟16-Character, 兼容LCD车用控制板, 信息中心常用模块, 图形显示模块控制器分类 可编程 MCU 标准控制器 通用 MCU ASIC (Gate Array)SSVD5/28/2022制造商型号 (输出引脚数)驱动ICNECuPD16306(6

10、4), 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)内置 CG-ROMNECuPD16314(5*7 Dot, 2x24)OKIMSC1937(14-seg, 1x16), MSC9206(5*7, 1x

11、16)SanyoLC75710(5*7 Dot, 1x16)SSVD5/28/2022单倍单倍双倍双倍三倍三倍四倍四倍差差极好极好好好极好极好显示质量 50V 50V 40V 40V驱动电压差差差差好好生产能力好好低低高高很高很高驱动电路成本(由像素决定)很低很低举例(输出引脚数)64x64128x32192x16256x64256x32G64+G64=128G128+A32=160G192+A16=208G256+A64=320G256+A32=288G64+A128=192G128+A64=192G192+A32=224G256+A128=384G256+A64=320G32+A192=2

12、24G64+A96=160G96+A48=144G128+A192=320G128+A96=224G32+A256=288G64+A96=160G96+A64=160G128+A256=384G128+A128=256栅极类型线栅线栅网栅网栅 点阵对照SSVD5/28/2022G1G2G3G4G5G6A1A2A3A4GmGm+1.An-1An.A1A2A3A4G1G2 G3 G4 G5 G6Gm Gm+1An-1An.点阵型VFD的驱动 单倍点阵单倍点阵SSVD5/28/2022G1G2 G3 G4 G5 G6A1A2A3A4B1B2B3B4Gm Gm+1An-1AnBn-1BnG1G2G3G4G5G6A1B1A2B2AnBnGm+1Gm双倍点阵双倍点阵SSVD5/28/2022BnCnG1G2G3A1B1C1A2B2C2AnGm/2G1G2G3Gm/2A1B1C1A2B2C2A3B3C3An-1Bn-1Cn-1AnBnCn三倍点阵三倍点阵SSVD5/28/2022AnBn