Драйвер накала для VFD


Особенности этого решения:
— подходит для большинства дисплеев;
— отсутствие трансформатора;
— питание от 5В;
— не нужно никаких сигналов извне, только питание.
Внимание! Схемы представленные ниже являются лишь плодом размышлений и моделирования — в железе тестирования не проводилось. А значит возможно потребуются доработки.
Структурная схема
Идея достаточно компактного, экономичного и более менее универсального драйвера накала VFD тревожит мой разум уже несколько дней, и теперь я хотел бы предложить одно из возможных решений. Ну и начать следует с общего, а именно со структурной схемы. Напряжения внутри схемы приведены типовые с учетом существования огромной массы индикаторов.
Принцип работы несложен. С помощью генератора мы получаем 2 меандра в противофазе, которые затем отправляются к мощным буферам. Важно чтобы амплитуда колебаний на выходе буферов могла изменяться, ибо не всем индикаторам понравится накал в 5В. С помощью DC-DC мы получаем необходимое для работы драйвера анодов/сеток отрицательное напряжение, которое также складывается с меандрами, опуская их средние точки на соответствующее значение уровня ниже земли.
Инвертирующий DC-DC
Никогда их не использовал, но подозреваю, что в этом деле хватит попсового MC34063 по схеме из даташита, с пересчетом соответсвующих резисторов под нужное напряжение. Если кто сможет посоветовать другие дешевые преобразователи с минимальной обвязкой — буду только рад. Ток определяется максимальным током катодов, т.е. сеток+анодов.Генератор, буферы, сумматоры
Основной микросхемой для реализации всего этого выбрал счетверенный оу AD8534.
Вот его характеристики, важные с точки зрения текущей задачи:
- напряжение питания: 2,7...6 В;
- выходной ток на ОУ: +-250 мА.
Накал большинства дисплеев находится в диапазоне 50...200 мА, теперь я думаю уже стало понятно, почему я выбрал именно его =) Также стоит отметить его низкую стоимость — порядка 37р/шт на али(при покупке десятка) и мелкий smd корпус. В отечественных магазинах цены немножко выше, но все еще остаются приемлемыми, на мой взгляд.
Ну и, собственно, с легкой руки родилась следующая схема на одном AD8534, которая вполне успешно работает в модели.

Генератор
X1 фактически включен в режиме компаратора, но функционально выполняет роль генератора меандра. При данных номиналах частота генерации чуть больше 700 Гц.
X2 тоже включен в режиме компаратора, но играет роль элемента НЕ. Таким образом формируя противофазный меандр.
Буферы
На оставшихся 2 ОУ собраны неинвертирующие усилители. Комбинируя номиналы делителей и задающих усиление резисторов можно получать необходимую амплитуду импульсов для текущего дисплея. В данном случае задана амплитуда в 3,4 В.
Сумматоры
От большой отрицательной постоянки защищаем выходы ОУ с помощью C2, C3, включенных плюсом к ОУ. Номиналы подбираем таким образом, чтобы их сопротивление на частоте генерации было намного меньше чем сопротивление накала. Единиц ом думаю будет достаточно. Ну а V_neg олицетворяет собой инвертирующий dc-dc, упоминающийся ранее и выполняющий нужное отрицательное смещение.
Таким образом получается вполне компактное и аккуратное решение, на мой взгляд.
P.S. Файл MicroCAP9 прикреплен.
P.P.S Картинка в аннотации лишь для привлечения внимания =)
- +4
- 20 марта 2015, 17:28
- 1essor1
- 1
Файлы в топике:
model.zip
Вы не учли напряжение питания ОУ. Данное решение не эффективно по рассеиваемой мощности (30В 200мА). Лучше всего использовать импульсный трансформатор со вторичной обмоткой со средней точкой, подключённой к напряжению катодов.
Хм, конденсаторная развязка. Можно и так, да. Хотя если на накал требуется большой ток, то лучше взять ключевой каскад, вроде драйвера мосфета. Амплитуду напряжения можно при желании регулировать питанием этого каскада.
Но резисторы R16 и R17 великоваты. При запуске преобразователя конденсаторы С2 и С3 должны зарядиться до Vneg, как раз через них. Да и ток анодов на 10к будет слишком большое падение напряжения давать.
И я по прежнем считаю, что транс — оптимум. Для раскачки достаточно двух транзисторов (схема пуш-пулл), опционально можно на них же генератор сделать. Сам транс, работая без подмагничивания, может быть выполнен на небольшом колечке.
Но резисторы R16 и R17 великоваты. При запуске преобразователя конденсаторы С2 и С3 должны зарядиться до Vneg, как раз через них. Да и ток анодов на 10к будет слишком большое падение напряжения давать.
И я по прежнем считаю, что транс — оптимум. Для раскачки достаточно двух транзисторов (схема пуш-пулл), опционально можно на них же генератор сделать. Сам транс, работая без подмагничивания, может быть выполнен на небольшом колечке.
1.Ну раз можно и так, то значит схема вполне работоспособна?
2.Не совсем понял про ток анодов, как он будет через 10к течь?
3.Небольшие колечки как из ATX бп?
4. Существуют ли микротрансформаторы на пару ватт?
2.Не совсем понял про ток анодов, как он будет через 10к течь?
3.Небольшие колечки как из ATX бп?
4. Существуют ли микротрансформаторы на пару ватт?
Сейчас покопался в схеме питание своего ВЛИ из муз. центра — действительно я с номиналами R16, R17 загнул. Они тут еще через 5,6В стабилитрон подключаются.



Стабилитрон немного приподнимает катод относительно минуса питания. Это ЕМНИП нужно для опускания сеток и анодов ниже катода, чтобы избежать засветки отключенных сегментов.
Напряжение — зависит от того, какое напряжение требуется для надежного запирания (но явно не меньше амплитуды напряжения накала). Ток — чтобы держало максимальный ток катода.
я совсем туплю или автор?
зачем тут отрицательное напряжение? на анод подается + и на сетку +, а накал должен иметь среднюю точку на земле
это делается через 2 резистора на оба вывода накала
когда сетка на земле, то сегмент не горит
и для накала нужен ток, а не напряжение и ток устанавливается мощным резистором
драйвер делается на 4х полевиках в виде полного моста
зачем тут отрицательное напряжение? на анод подается + и на сетку +, а накал должен иметь среднюю точку на земле
это делается через 2 резистора на оба вывода накала
когда сетка на земле, то сегмент не горит
и для накала нужен ток, а не напряжение и ток устанавливается мощным резистором
драйвер делается на 4х полевиках в виде полного моста
- kalobyte-ya
- 21 марта 2015, 04:21
- ↓
Комментарии (28)
RSS свернуть / развернуть