本文介紹了一種參考設(shè)計(jì)，用于在反激式拓?fù)渲惺褂?MAX15005 電源控制器驅(qū)動(dòng)真空熒光顯示器 (VFD)。該設(shè)計(jì)為 VFD 提供多個(gè)輸出電壓，非常適合在汽車應(yīng)用中使用。還提供了測(cè)試結(jié)果、原理圖、材料和負(fù)載/線路調(diào)節(jié)測(cè)量結(jié)果。
    本文介紹了一種參考設(shè)計(jì)，用于在反激式拓?fù)渲惺褂?MAX15005 電源控制器驅(qū)動(dòng)真空熒光顯示器 (VFD)。該設(shè)計(jì)為 VFD 提供多個(gè)輸出電壓，非常適合在汽車應(yīng)用中使用。還提供了測(cè)試結(jié)果、原理圖、材料和負(fù)載/線路調(diào)節(jié)測(cè)量結(jié)果。
    VFD 基礎(chǔ)知識(shí)
    真空熒光顯示器 (VFD) 是一種常用于消費(fèi)電子設(shè)備（例如盒式磁帶錄像機(jī)、汽車收音機(jī)和微波爐）的顯示器。與液晶顯示器 (LCD) 不同，VFD 發(fā)出非常明亮的光線，對(duì)比度清晰，并且可以輕松支持各種顏色的顯示元素。該技術(shù)與陰極射線管和數(shù)碼管都有關(guān)。然而，與 LCD 不同的是，大多數(shù) VFD 在零度以下的溫度下仍能正常工作，因此非常適合寒冷氣候下的戶外設(shè)備。
    VFD 由三個(gè)基本電極組成：陰極燈絲、陽(yáng)極（磷光體）和柵極，處于玻璃外殼內(nèi)的高真空條件下。陰極由細(xì)鎢絲組成，表面涂有堿土金屬氧化物，可發(fā)射電子。柵極是薄金屬網(wǎng)，可控制和擴(kuò)散從陰極發(fā)射的電子。陽(yáng)極是導(dǎo)電電極，其上印刷有磷光體以指示字符、圖標(biāo)或符號(hào)。從陰極發(fā)射的電子被施加到柵極和陽(yáng)極的正電勢(shì)加速；在與陽(yáng)極碰撞時(shí)，電子激發(fā)磷光體發(fā)光。通過(guò)控制每個(gè)柵極和陽(yáng)極上的正電勢(shì)或負(fù)電勢(shì)可以實(shí)現(xiàn)所需的照明圖案。陽(yáng)極和柵極需要直流穩(wěn)壓電壓以避免顯示器閃爍。為了驅(qū)動(dòng)大型 VFD，陰極需要交流驅(qū)動(dòng)以防止亮度傾斜，即顯示器一側(cè)與另一側(cè)的亮度差異。建議使用 20 kHz 至 200 kHz 的頻率范圍，以避免可聞噪聲和閃爍。
    設(shè)計(jì)規(guī)格和設(shè)置
    該參考設(shè)計(jì)采用針對(duì)汽車和 VFD 應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化的 MAX15005 電源控制器。應(yīng)用電路設(shè)計(jì)滿足以下規(guī)格：
    V(IN)：9V 至 16V 連續(xù)電壓，5.5V 至 40V 瞬態(tài)電壓
    V（陽(yáng)極）：18 mA（典型值）、58 mA（最大值）時(shí)為 77 VDC ±10%
    V(GRID)：55 VDC ±10%，14 mA（典型值）、41 mA（最大值）
    V（燈絲）：350 mA（典型值）、385 mA（最大值）時(shí)為 3.1 VAC ±10%
    輸出紋波：77V：1VP-P；55V：0.5VP-P
    線路調(diào)節(jié)，VIN = 9V 至 16V：
    – V（陽(yáng)極）= ±3%
    – V（柵極）= ±3%
    – V（燈絲）= ±5%
    負(fù)載調(diào)節(jié)：（參見(jiàn)下面的線路/負(fù)載調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)部分）
    開(kāi)關(guān)頻率：22kHz    溫度：-40°C 至 125°C

  

   

     FSW = 22 kHz 時(shí) MAX15005B 反激式轉(zhuǎn)換器原理圖。

    上述規(guī)格的原理圖如圖1所示。在本設(shè)計(jì)中，MAX15005B用于反激式配置，以獲得三個(gè)輸出電壓。
    波形測(cè)量
    以下測(cè)試結(jié)果是由為評(píng)估電路而構(gòu)建的板生成的。    測(cè)試條件：VIN=14V；電阻=3.3kΩ；RGRID=3.3kΩ；RFILAMENT = 8 Ω。

    

    

    Ch1：MOSFET Q1 漏極電壓 (VDRAIN)；Ch2：R13 上的電流檢測(cè)電壓 (VISENSE)。

    測(cè)試條件：VIN=14V；電阻=3.3kΩ；RGRID=3.3kΩ；RFILAMENT = 8 Ω。

   

  

   Ch1：陽(yáng)極輸出電壓紋波；Ch2：電網(wǎng)輸出電壓紋波。