Драйвер для вакуумно-люминисцентного индикатора.

Однажды попал мне в руки интересный люминисцентник (см. фото ниже), вообще надо сказать что люблю я их очень за приятное глазу свечение, и вот все бы ничего, но был он как есть, без драйвера и прочих девайсов. Поначалу я даже растерялся. Китайская и тайваньская промышленности нас избаловали готовыми решениями, когда достаточно подключить к SPI, I2C или прочему интерфейсу, и – готово. А тут надо было пораскинуть мозгом. Оказалось – все просто до безобразия.

Что нужно чтобы зажечь ВЛИ такого типа? Напряжение на аноды и анодные сетки, порядка 30 В, а также переменное напряжение для нити накала, причем последнее нужно сделать с центральным отводом на массу, иначе свечение получится неравномерное, тусклое с одного края и максимально яркое с другого. В даташите к данной стеклянке написано – анодное напряжение 28 В и напряжение на накале ~3В.
Что касается преобразователя анодного напряжения тут все просто – собираем step-up схему на ШИМ контроллере MC34033 по типовой схеме, данной в даташите, которая как раз расчитана на 28 В, при номиналах обвеса, даннных в схеме. Стабильно работает от 5 В, проверено.

С преобразователем напряжения накала вроде бы посложнее, по-логике, без трансформатора на ферритовом кольце не обойтись. Но выход есть. Переменное напряжение можно получить используя MOSFET драйверы нижнего ключа, а заодно и избавиться от перепада яркости. TC4420 для этого подходят как нельзя лучше, т.к. минимальное рабочее напряжение у них 4,5 В.

При органичительных резисторах в 10 Ом на выходах (на схеме не показаны) получаем ровно ~3В. Частоту лучше брать порядка 200 Гц (в даташите указана 50-60 Гц, но при таковой наблюдается мерцание) и для генерации можно использовать как самостоятельный генератор, так и снимать с ноги контроллера по таймеру (как я и сделал).
И трудность последняя: согласовать с управляющей логикой высоковольтные аноды и сетки. Конечно, перспектива делать транзисторные ключи мне не улыбалась, поэтому, покопавшись в интернете, я нашел массу готовых решений. Я остановился на специализированном драйвере ВЛИ (VFD driver) MAX6921. Это прототип нашего любимого регистра 74HC595 с буферными высоковольтными согласователями на выходах, рассчитаных до 76 В.

Один чип может коммутировать в сумме 20 сеток и/или анодов. MAX6934 тоже самое, но имеет 40 выходов. Оба чипа имеют выход для наращивания.
Получилось не хуже Futab’ы :)




Как бы саммари.
Плюсы подобного решения:
1) Любой интерфейс обмена данных.
2) Любые знаки /фонт.
Минусы:
1) Не так-то и просто раздобыть драйверы ВЛИ, а MAXы еще и стоят недешево (ну это кому как, конечно).

P.S.: Такой люминисцентник продается на Ибее но, почему-то, к моменту написания статьи, продавец удалил изображения О_о

Комментарии (35)

RSS свернуть / развернуть
Каков срок службы люминесцентного индикатора? Меньше ЖК? Известно, что люминесцентная пленка (не знаю, как точно называется, использовалась для подсветки ч/б жк-дисплеев в пейджерах, плеерах и т.п.) имеет очень маленький срок службы.
0
ну если это косается всех чб жк то это попахивает обманом…
0
В даташите что-то ни слова об этом не нашёл. Имхо, ИВЛ и девайсы для подсветки — разные вещи. Главное соблюдать условия эксплуатации, слышал мнение, что постоянное напряжение накала сокращает срок службы в разы.
0
Вмоей самоделке жки от 3310 проработала уже 4 года + этот экран работал в самом телефоне не оди год. Возникает вопрос: маленький срок службы это сколько?
0
У EL-Lamp — 1-5 тысяч часов. Подсветка не выходит из строя совсем, но у нее падает яркость. Относится это только к EL-lamp (электролюминисцентная подсветка), выглядящей как тонкая пленка с двумя выводами, светящаяся при подаче переменки 50-60Гц 100-150В.
0
Все это здорово, но при чем сдесь чб жки? =)
0
При том, что основное применение EL-lamp — их подсветка. Дохнет куда раньше самой ЖК-стекляхи, хотя в телефонах, где подсветка 99% выремени выключена, хватает ее надолго.
Сейчас уже практически не применяется — вытеснено комбинацией светодиод+световод. У них куда выше срок службы, да и запитывать проще.
0
Она самая. Странно, кстати, в пейджере она питается всего 34 вольтами действующего напряжения при 4.5кГц.
0
Параметры питания зависят от лампы, хотя столь высокой частотой их по моему не запитывают. Типичный драйвер EL-Lamp представляет собой высокочастотный DC-DC для повышения напряжения до требуемого и низкочастотный генератор для преобразования его в переменку.
Ну и опять же, 34В действующего при какой форме сигнала и схеме измерения? Тут большую роль не действующее играет, AFAIK, а амплитудное. Оно обычно не менее 80В.
0

Амплитуда (пик-пик) 95 вольт. Т.е. амплитудное 47.5.
0
О, забавно, драйвер подсветки на одном транзисторе. Ну, видимо, и так работает. Но обычно параметры примерно те, которые я привел.
0
не знаю где там это «обычно», но я для проводов холодного неона (EL-wire) встречал только схемы на блоккингах. параметры же многие указывали наподобие 1кГц 100-200В.
0
«Там» — это в мобильных девайсах. Всяких мобилках, КПК, etc. Там актуальны минимальный размер и энергопотребление, так что ставят специализированную микру. Да и лампы там побольше, особенно в КПК (в мобилках тех времен экран мелкий, но лампа подсвечивает не только его, но и клаву).
Хм, согласно справочнику на советские индикаторы такого типа, для большинства из них параметры возбуждения 400-1000Гц при эффективном напряжении до 250В. 50Гц только для тех, которые работают от сети. Но, тем не менее, в даташитах на драйверы этих ламп приведены те параметры, о которых говорил я — 50-100Гц, 80-150В.
0
А я в гугле с полпинка нашел только «большой срок службы». Дохнут они, как и подсветки, от деградации люминофора, скорость деградации зависит в основном от анодного напряжения.
Переменка же на накал подается потому, что из-за падения напряжения на нем яркость индикатора изменяется вдоль катода (с той стороны, где подан «минус» питания катода индикатор светится ярче). Сам катод, согласно вики, весьма долговечен и выдерживает поднятие напряжения накала на 1-2 трети (для компенсации выгорания люминофора).
0
Просто переменка, например с трансформатора, без отвода от центра обмотки на массу, проблемы перепада яркости не решает, а вот с мосфетами все отлично.
0
Что вполне естественно. Но там другой профит — экономия на выпрямителе.
0
Причем сдесь накал. Речь про жки чб жкраны! Какаой люминавор? Какая его деградация?
Или я не понял смысла
использовалась для подсветки ч/б жк-дисплеев в пейджерах, плеерах
?
0
Про Ч/Б ЖКИ речь ведешь только ты. Остальные:
1) Растолковывают тебе, что такое EL-lamp и как он связан с Ч/Б ЖКИ
2) Выясняют долговечность индикаторов типа ВЛИ (VFD), о которых речь в статье, и которые по принципу действия имеют определенное сходство с EL-lamp.
0
что такое EL-lamp и как он связан с Ч/Б ЖКИ
знаю вроде и так. Я просто не понял что имеловь ввиду под коментарием №1 про долговечность. Хотя уже не важно. Фома и ерема были успешно найдены=)
0
Для этого полезно внимательно пораскуривать дерево комментариев, особенно внимательно перечитать корневые)
0
Дома стоят часы с подобным индикатором, еще совковые. Им хорошо за 20 лет жизни. Все цифры различимы и днем, работают круглосуточно, вестимо, все эти годы.
0
вли жостаточно долговечны для использования в радиолюбительских целях
а покупать индикатор за 7 баксов в ебее и без контроллера — тупо
этого гавна я наснимал с видаков, музцентров и разной аудиотехники

сам собираюсь как-нибудь запилить драйвер
кстати драйверы заказывал нахаляву у максима
0
А если есть, тот, что нужен, но без драйвера? Да и 7 баксов это чуть больше 200 рублей, имхо копейки.
0
да вы там буржуи, я смотрю
вон один электролитов на 15 баксов заказал, которых я из платы выковыриваю
теперь какой-то индикатор за 7 баксов, которых надергать можно нахаляву

cdn.pollin.de/article/big/G120120.JPG брал 3 таких, так они по 45 центов
www.densitron.com/uploadedImages/Displays/Products/VFD%20Array%20250%20173.jpg
вот такого гавна я навыпаивал нахаляву
0
И чего интересного в обычных семисегментниках?) Альфа-нумерики поинтереснее конечно, но тоже по сравнениею с матричными фигня ) И вообще, не у всех есть такая возможность выпаивать кучами, это единичный случай. А индиаторы после аудио-видео техники, как правило, специфические, трудно их потом под свои нужды подстраивать. Валяется у меня такой, куда вот мне там поля Play, Stop и т.д.? Полезной площади там 1/4 от силы…
0
да есть разные индикаторы
был у меня от китайской шарманки с кучей цветов и сегментов анализатора спектра и бесполезными значками

был на ебее такой интересный индикатор специально для часов аналоговых заточен
0
А что если использовать вместо драйверов нижнего плеча обычные транзисторы, но разной проводимости? КТ315 и КТ361, к примеру. Один будет открываться положительным фронтом, другой — отрицательным. И дешево, и сердито.
0
Ток накала у этих индикаторов не так уж мал, судя по токоограничительным резисторам — порядка 200мА. Да и драйвер покомпактней.
Кстати, драйвер можно было поставить из серии IR4426-4428, тот, в котором один инвертирующий и один неинвертирующий — не потребовался бы дополнительный инвертор. TC4420 правда дешевле в пару раз.
0
Ну на больший ток можно поставить что-либо помощнее. А за драйверами надо тащиться в магазин, причем в нашем их наверняка нет, придется заказывать через них либо в инете, а это все дополнительные затраты времени. А транзисторов разных дома навалом.
0
Ну парой транзисторов не обойтись, как минимум надо 4, собирать мостовую схему.
0
А можно поподробнее как на транзисторах сделать, а-то индикатор есть, а подсоединить самому проблематично
0
Обычный мост. Замешаешь каждый из драйверов полумостом на транзисторах, получается полный мост с накалом в диагонали.
0
  • avatar
  • Vga
  • 20 сентября 2012, 19:21
TC4420 были всех доступнее. Можно вместо одного TC4420 заюзать TC4429, он инверсный, тогда инвертор не нужен.
0
А, так он не сдвоенный? Тогда точно IR4428, она вдвое дороже, но там и оба драйвера в одном корпусе, причем один прямой и один инверсный.
0
Тут есть одна загвоздка, у IR4428 минимальное напряжение питания 6 В, что не подходит при использовании одного источника в 5 В и получения на выходе ~3 В (что нужно именно для данного ИВЛ). TC4420 работает от 4,5 В
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.