1、SSVD4/10/2022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SSVD4/10/2022VFD的結(jié)構(gòu)SSVD4/10/2022VFD的剖面圖SSVD4/10/2022VFD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600C)涂在燈絲上的三元碳酸鹽(鋇（BaBa）、鍶（SrSr）、鈣（CaCa）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 SSVD4/10/2022(+), (-)(-)(+)(-)(+)(+)AnodeFilamentGride-Not Lig

2、htingLighting工作原理(1) (2)(3)SSVD4/10/2022VFD驅(qū)動(dòng)方框圖SSVD4/10/2022一、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SSVD4/10/2022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)噪聲交流交流(AC)直流直流(DC)直流電源 VDEf = VD強(qiáng)噪聲低成本低噪聲亮度

3、不均亮度不均類別類別SSVD4/10/2022DC InputSMPSEf 電壓電壓Vh 電壓電壓Driver ICVFDPANELAC typeDC typeEf靜態(tài)靜態(tài)動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)EbcPWM 電源電源推挽電源推挽電源正程正程 & 逆程輸出逆程輸出(電流電流 & 電壓電壓 )自激振蕩電源自激振蕩電源(電流電流 & 電壓電壓 振蕩器振蕩器)FFT矩形波矩形波產(chǎn)生諧波產(chǎn)生諧波 噪聲噪聲 (3,5,7Fw) 正弦波正弦波不產(chǎn)生諧波不產(chǎn)生諧波 噪聲噪聲SSVD4/10/2022波形波形頻率范圍頻率范圍結(jié)論結(jié)論Ef AC : Fw=100Khz)Grid AC (動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)) :

4、Fw=200HzEf/Grid DC (靜態(tài)靜態(tài)) : Fw=0HzFFT最好的驅(qū)動(dòng)方式為最好的驅(qū)動(dòng)方式為:由于車用產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境和操作條件由于車用產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境和操作條件DC 供電不產(chǎn)生諧振噪聲供電不產(chǎn)生諧振噪聲SSVD4/10/2022燈絲交流驅(qū)動(dòng)電路(center tap)SSVD4/10/2022燈絲交流驅(qū)動(dòng)電路的電勢(shì)圖SSVD4/10/2022燈絲交流驅(qū)動(dòng)電路(side tap)SSVD4/10/2022燈絲交流驅(qū)動(dòng)電路的電勢(shì)圖SSVD4/10/2022燈絲脈沖驅(qū)動(dòng)電路SSVD4/10/2022均方根值燈絲電壓有效值的計(jì)算SSVD4/10/2022燈絲直流驅(qū)動(dòng)電路SSVD4/10/2

5、022q正極性驅(qū)動(dòng)(Positive)q負(fù)極性驅(qū)動(dòng)(Negative)+VDISPVKGND+5VDCGNDVK-VDISPEb,EcEb,EcEkEkSSVD4/10/2022q正極性驅(qū)動(dòng)(Positive)q負(fù)極性驅(qū)動(dòng)(Negative)Driver VFD +5VDC-VDISP+5VDC-VDISPGND+Driver VFD +5VDC+VDISPGND+VDISP+5VDC+SSVD4/10/2022靜態(tài)驅(qū)動(dòng)電路SSVD4/10/20223.電源及驅(qū)動(dòng)電路方框圖SSVD4/10/2022變壓器供電電路圖SSVD4/10/2022Q2D1D2GNDR112233GND45F26CT7

6、F18VBB10TL1R3C4D3ZD1R2C611GNDC1C2Q111VBBVCCR4C7ZD2HZK5C11EK115VC3GNDD4C5VHF1F2正極性驅(qū)動(dòng)方式DC-DC變換電路SSVD4/10/2022Q2D1D2GNDR112233GND45F26CT7F18VBB10TL1R3C4D3ZD1R2C611GNDC1C2Q1D411VBBVCCR4C7ZD2HZK5CC511EK115VC3VHF1F2負(fù)極性驅(qū)動(dòng)方式DC-DC變換電路SSVD4/10/2022陽(yáng)極驅(qū)動(dòng)電路(Anode Seelction Circuit)柵極掃描電路(Grid Scanning Circuit)F(

7、+)F(-)EK (VDC)Ef (VDC)VH (VDC)L(+) = K * ( VH EK Ef )2.5L(-) = K * ( VH EK )2.5* 為避免兩端亮度差為避免兩端亮度差,必須減小必須減小F(+)端燈絲到柵級(jí)的距離端燈絲到柵級(jí)的距離(Lg).SSVD4/10/2022VDISP亮度亮度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*sintSSVD4/1

8、0/2022p1p2G2(+)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需另考慮的因素需另考慮的因素 :1) 陽(yáng)極驅(qū)動(dòng)電壓 (Eb)2) 燈絲與柵網(wǎng)的距離 (= lg)lg(+)(+)SSVD4/10/2022無(wú)Ek的情況q +VDISPVKGNDEb,EcEk=0V漏光SSVD4/10/2022 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SSVD4/10/20

9、22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SSVD4/10/2022信號(hào)延遲產(chǎn)生漏光SSVD4/10/2022單片控制器單片控制器分列控制器分列控制器Controller(Built-inDriver) VFD +5VDCVDISP VFD DRIVER+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 MCU ASIC (Gate Array)SSVD4/10/2022制造商型號(hào) (輸出引腳數(shù))驅(qū)動(dòng)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)內(nèi)置 CG-ROMNECuPD16314(5*7 Dot, 2x24)OKIMSC1937(14-seg, 1x16), MSC9206(5*7, 1x

11、16)SanyoLC75710(5*7 Dot, 1x16)SSVD4/10/2022單倍單倍雙倍雙倍三倍三倍四倍四倍差差極好極好好好極好極好顯示質(zhì)量 50V 50V 40V 40V驅(qū)動(dòng)電壓差差差差好好生產(chǎn)能力好好低低高高很高很高驅(qū)動(dòng)電路成本(由像素決定)很低很低舉例(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=2

12、24G64+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SSVD4/10/2022G1G2G3G4G5G6A1A2A3A4GmGm+1.An-1An.A1A2A3A4G1G2 G3 G4 G5 G6Gm Gm+1An-1An.點(diǎn)陣型VFD的驅(qū)動(dòng) 單倍點(diǎn)陣單倍點(diǎn)陣SSVD4/10/2022G1G2 G3 G4 G5 G6A1A2A3A4B1B2B3B4Gm Gm+1An-1AnBn-1BnG1G2G3G4G5G6A1B1A2B2AnBnGm+1Gm雙倍點(diǎn)陣雙倍點(diǎn)陣SSVD4/10/2022BnCnG1G2G3A1B1C1A2B2C2AnGm/2G1G2G3Gm/2A1B1C1A2B2C2A3B3C3An-1Bn-1Cn-1AnBnCn三倍點(diǎn)陣三倍點(diǎn)陣SSVD4/10/2022AnBn