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汽车中的真空管荧光显示器(VFD)参考设计

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描述

引言

该参考设计提供了一个能够获得真空管荧光显示器(VFD)供电电源的解决方案,非常适合汽车应用。设计包括完整的原理图和材料清单(BOM),并给出了负载/电源调节率的测试数据及其它测试结果。

VFD设计基础

真空管荧光显示器(VFD)是消费类电子设备中一种常见的显示器,广泛用于录像机、车载收音机、微波炉等。与液晶显示器(LCD)不同,VFD发光亮度较强,而且对比度比较清晰,能够方便地支持不同颜色的显示单元。该项技术与阴极射线和阴极管有关,与LCD不同,大多数VFD能够在零度以下保持有效工作,非常适合寒冷气候下的户外设备。

VFD包含三个基本电极—阴极灯丝、阳极(磷光物质)和栅极—一个高真空玻璃壳。阴极由钨丝、碱土金属氧化物涂层(发射电子)组成。栅极为金属丝,用于控制并传输阴极发射的电子。阳极为到电极,镀有磷光物质,用于显示字符、图表或符号。阴极发射的电子在栅极和阳极之间的正向电压作用下加速,撞击阳极后,电子激发磷发光。通过控制栅极和阳极的正压或负压能够获得所要求的亮度模板。阳极和栅极需要直流稳定电压供电,以避免显示器闪烁。为了驱动大型VFD,阴极需要交流驱动,以避免亮度偏差,例如,在显示器两侧出现不同的亮度等级。推荐使用20kHz至200kHz范围的工作频率,以避免可闻噪声和闪烁。

设计规格和电路

本参考设计对MAX15005电源控制器进行优化设计,可理想用于汽车和VFD设备。应用电路设计满足以下规格:

  • VIN:9V至16V连续变化,5.5V至40V瞬变
  • VANODE:77VDC ±10%,18mA (典型值)、58mA (最大值)
  • VGRID:55VDC ±10%,14mA (典型值)、41mA (最大值)
  • VFILAMENT:3.1VAC ±10%,350mA (典型值)、385mA (最大值)
  • 输出纹波:77V:1VP-P;55V:0.5VP-P
  • 电源调节率,VIN = 9V至16V:
    VANODE = ±3%
    VGRID = ±3%
    VFILAMENT = ±5%
  • 负载调节率:(请参考以下电源/负载调节率数据部分)
  • 开关频率:22kHz
  • 温度:-40°C至125°C

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设计,建造,测试

图中的电路板已完全组装并经过测试。不可出售。

 

Maxim设备 (1)

器件号 名称 产品线 购买 设计套件和评估模块
MAX15005B 4.5V至40V输入、用于汽车电子的反激/boost/SEPIC电源控制器 开关稳压器 设计套件 Not Available

Maxim设备 (1)

器件号 产品线
Not Available
开关稳压器
4.5V至40V输入、用于汽车电子的反激/boost/SEPIC电源控制器

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