本文介紹了一種參考設計，用于在反激式拓撲中使用 MAX15005 電源控制器驅(qū)動真空熒光顯示器 (VFD)。該設計為 VFD 提供多個輸出電壓，非常適合在汽車應用中使用。還提供了測試結(jié)果、原理圖、材料和負載/線路調(diào)節(jié)測量結(jié)果。
    本文介紹了一種參考設計，用于在反激式拓撲中使用 MAX15005 電源控制器驅(qū)動真空熒光顯示器 (VFD)。該設計為 VFD 提供多個輸出電壓，非常適合在汽車應用中使用。還提供了測試結(jié)果、原理圖、材料和負載/線路調(diào)節(jié)測量結(jié)果。
    VFD 基礎知識
    真空熒光顯示器 (VFD) 是一種常用于消費電子設備（例如盒式磁帶錄像機、汽車收音機和微波爐）的顯示器。與液晶顯示器 (LCD) 不同，VFD 發(fā)出非常明亮的光線，對比度清晰，并且可以輕松支持各種顏色的顯示元素。該技術與陰極射線管和數(shù)碼管都有關。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備。
    VFD 由三個基本電極組成：陰極燈絲、陽極（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)，可控制和擴散從陰極發(fā)射的電子。陽極是導電電極，其上印刷有磷光體以指示字符、圖標或符號。從陰極發(fā)射的電子被施加到柵極和陽極的正電勢加速；在與陽極碰撞時，電子激發(fā)磷光體發(fā)光。通過控制每個柵極和陽極上的正電勢或負電勢可以實現(xiàn)所需的照明圖案。陽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)動大型 VFD，陰極需要交流驅(qū)動以防止亮度傾斜，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。
    設計規(guī)格和設置
    該參考設計采用針對汽車和 VFD 應用進行優(yōu)化的 MAX15005 電源控制器。應用電路設計滿足以下規(guī)格：
    V(IN)：9V 至 16V 連續(xù)電壓，5.5V 至 40V 瞬態(tài)電壓
    V（陽極）：18 mA（典型值）、58 mA（最大值）時為 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（陽極）= ±3%
    – V（柵極）= ±3%
    – V（燈絲）= ±5%
    負載調(diào)節(jié)：（參見下面的線路/負載調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)部分）
    開關頻率：22kHz    溫度：-40°C 至 125°C

  

   

     FSW = 22 kHz 時 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。在本設計中，MAX15005B用于反激式配置，以獲得三個輸出電壓。
    波形測量
    以下測試結(jié)果是由為評估電路而構(gòu)建的板生成的。    測試條件：VIN=14V；電阻=3.3kΩ；RGRID=3.3kΩ；RFILAMENT = 8 Ω。

    

    

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

    測試條件：VIN=14V；電阻=3.3kΩ；RGRID=3.3kΩ；RFILAMENT = 8 Ω。

   

  

   Ch1：陽極輸出電壓紋波；Ch2：電網(wǎng)輸出電壓紋波。