該參考設(shè)計(jì)提供了一個(gè)能夠獲得真空管熒光顯示器(VFD)供電電源的解決方案，非常適合汽車(chē)應(yīng)用。 設(shè)計(jì)包括完整的原理圖和材料清單(BOM)，并給出了負(fù)載/電源調(diào)節(jié)率的測(cè)試數(shù)據(jù)及其它測(cè)試結(jié)果。

VFD設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

真空管熒光顯示器(VFD)是消費(fèi)類(lèi)電子設(shè)備中一種常見(jiàn)的顯示器，廣泛用于錄像機(jī)、車(chē)載收音機(jī)、微波爐等。 與液晶顯示器(LCD)不同，VFD發(fā)光亮度較強(qiáng)，而且對(duì)比度比較清晰，能夠方便地支持不同顏色的顯示單元。 該項(xiàng)技術(shù)與陰極射線和陰極管有關(guān)，與LCD不同，大多數(shù)VFD能夠在零度以下保持有效工作，非常適合寒冷氣候下的戶外設(shè)備。

VFD包含三個(gè)基本電極—陰極燈絲、陽(yáng)極(磷光物質(zhì))和柵極—一個(gè)高真空玻璃殼。 陰極由鎢絲、堿土金屬氧化物涂層(發(fā)射電子)組成。 柵極為金屬絲，用于控制并傳輸陰極發(fā)射的電子。 陽(yáng)極為到電極，鍍有磷光物質(zhì)，用于顯示字符、圖表或符號(hào)。 陰極發(fā)射的電子在柵極和陽(yáng)極之間的正向電壓作用下加速，撞擊陽(yáng)極后，電子激發(fā)磷發(fā)光。 通過(guò)控制柵極和陽(yáng)極的正壓或負(fù)壓能夠獲得所要求的亮度模板。 陽(yáng)極和柵極需要直流穩(wěn)定電壓供電，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)，以避免亮度偏差，例如，在顯示器兩側(cè)出現(xiàn)不同的亮度等級(jí)。 推薦使用20kHz至200kHz范圍的工作頻率，以避免可聞噪聲和閃爍。

設(shè)計(jì)規(guī)格和電路

本參考設(shè)計(jì)對(duì)MAX15005電源控制器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可理想用于汽車(chē)和VFD設(shè)備。 應(yīng)用電路設(shè)計(jì)滿足以下規(guī)格：

VIN：9V至16V連續(xù)變化，5.5V至40V瞬變

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)

輸出紋波：77V：1VP-P；55V：0.5VP-P
電源調(diào)節(jié)率，VIN = 9V至16V:

VANODE = ±3%

VGRID = ±3%

VFILAMENT = ±5%

上述規(guī)格的原理圖如圖1所示。本設(shè)計(jì)采用MAX15005B反激式配置，以獲得三個(gè)輸出電壓。

圖1.MAX15005B反激式轉(zhuǎn)換器原理圖，F(xiàn)SW= 22kHz。