一種vfd供電驅動電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子技術領域，尤其涉及一種VFD供電驅動電路。
【背景技術】
[0002]VFD (Vacuum Fluorescent Display)又稱為真空焚光管或真空焚光顯示器，其內部主要器件是一個帶有柵極的電子管，其陰極射出的電子在柵極的吸引下加速射向陽極，撞擊到陽極上涂覆的熒光粉后發(fā)出可見光。通過調節(jié)VFD柵極的電壓可以改變真空熒光管的亮度，大量的真空熒光管排列起來就可組成真空熒光顯示器。
[0003]VFD的正常工作需要三種電壓，分別為:使燈絲加熱的電壓，加速電子的柵極電壓，以及，控制電子落點的陽極電壓?，F有的大多數VFD燈絲供電使用交流電以保證燈絲發(fā)熱均勻。當前的VFD供電方案主要通過變壓器實現，并且將三組電源放在一起。當VFD的輸出功率增加時，變壓器的體積將相應地出現大幅度增加，在一些空間要求較高的應用場合就顯得不合適。
[0004]例如，在后裝HUD (Head Up Display，平視顯示器)的應用中，尤其是在戶外使用帶有VFD顯示的HUD時，由于需要VFD的亮度很高，對VFD的驅動電源的變壓器功率需要相應增加，這樣變壓器的體積也就越來越大；而由于HUD的安裝位置等原因，對HUD的體積要求很高，因而體積過大的變壓器難以應用在HUD上。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種VFD供電驅動電路，對VFD的供電電路進行改造，在降低供電電路體積的同時獲得可控的輸出特性。
[0006]為解決以上技術問題，本實用新型實施例提供一種VFD供電驅動電路，包括:微控制器、供電電源、燈絲驅動集成電路、第一升壓電路和第二升壓電路；
[0007]所述微控制器包括第一脈沖寬度調制端和第二脈沖寬度調制端；所述燈絲驅動集成電路包括第一控制輸入端，第二控制輸入端、電壓輸入端以及電壓輸出正負端；所述第一升壓電路包括第一取電端和第一供電端；所述第二升壓電路包括第二取電端和第二供電端;
[0008]所述第一脈沖寬度調制端與所述第一控制輸入端連接，所述第二脈沖寬度調制端與所述第二控制輸入端連接；所述燈絲驅動集成電路的電壓輸出正負端分別用于連接VFD的供電輸入正負端；所述燈絲驅動集成電路的電壓輸入端、所述第一升壓電路的第一取電端和所述第二升壓電路的第二取電端分別與所述供電電源的供電輸出端連接；所述第一升壓電路的第一供電端用于連接VFD的陽極，所述第二升壓電路的第二供電端用于連接VFD的柵極。
[0009]優(yōu)選地，所述燈絲驅動集成電路為電動機驅動電路。其中，電動機又稱為馬達。進一步地，所述電動機驅動電路集成有Η橋電機控制電路。
[0010]進一步地，所述電動機驅動電路還集成有邏輯控制電路；
[0011]所述第一控制輸入端和第二控制輸入端為所述邏輯控制電路的控制信號輸入端；所述邏輯控制電路的控制信號輸出端與所述Η橋電機控制電路連接。
[0012]在一種可實現的方式中，所述Η橋電機控制電路包括第一門驅動電路、第二門驅動電路、第一 M0S管、第二 M0S管、第三M0S管和第四M0S管；所述第一 M0S管、所述第二 M0S管分別與所述第一門驅動電路連接；所述第三M0S管、所述第四M0S管分別與所述第二門驅動電路連接。
[0013]進一步地，所述Η橋電機控制電路還包括第一過流保護器和第二過流保護器。
[0014]在一種可實現的方式中，所述第一升壓電路和所述第二升壓電路的電路結構相同。
[0015]在另一種可實現的方式中，所述燈絲驅動集成電路包括多個配置成Η橋的高低開關。
[0016]優(yōu)選地，所述供電電源為車載電池。
[0017]本實用新型實施例提供的VFD供電驅動電路，將采用變壓器實現的傳統(tǒng)供電電路拆分為獨立的三路電源，全部元件都可以采用標準元件實現而不需要根據不同VFD的輸出電壓定制變壓器，并且，燈絲驅動集成電路在微處理器的控制下可以通過輸出極性變化電壓來實現VFD中燈絲的交流驅動，通過調整第一脈沖寬度調制端和第二脈沖寬度調制端的輸出信號占空比，燈絲驅動集成電路的輸出電壓有效值即可改變，從而滿足不同VFD燈絲的不同電壓要求，有效降低VH)供電驅動電路的體積和提供可控的輸出電壓和輸出功率。而獨立設計第一升壓電路和第二升壓電路，則可以使得兩路升壓電路的輸出電壓不受VFD燈絲所需供電電壓的影響，帶有VFD的設備可以根據空間進行元器件的靈活布局，從而做出體積更小的產品。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型提供的VFD供電驅動電路的一個實施例的結構示意圖。
[0019]圖2是本實用新型提供的電動機驅動電路的一個實施例的電路結構圖。
[0020]圖3是本實用新型提供的電動機驅動電路的輸入輸出端的一種時序狀態(tài)圖。
[0021]圖4是本實用新型提供的第二升壓電路的一個實施例的電路結構圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0023]參見圖1，是本實用新型提供的VFD供電驅動電路的一個實施例的結構示意圖。
[0024]在本實施例中，VFD (Vacuum Fluorescent Display，真空焚光管)供電驅動電路主要包括:微控制器100、供電電源200、燈絲驅動集成電路300、第一升壓電路400和第二升壓電路500。
[0025]其中，所述微控制器100包括第一脈沖寬度調制端PWM1和第二脈沖寬度調制端PWM2 ;所述燈絲驅動集成電路300包括第一控制輸入端IN1，第二控制輸入端IN2、電壓輸入端B1以及電壓輸出正負端0UT1和0UT2 ;所述第一升壓電路400包括第一取電端B2和第一供電端0UT3 ;所述第二升壓電路包括第二取電端B3和第二供電端0UT4。
[0026]具體實施時，所述第一脈沖寬度調制端PWM1與所述第一控制輸入端IN1連接，所述第二脈沖寬度調制端PWM2與所述第二控制輸入端IN2連接；所述燈絲驅動集成電路300的電壓輸出正負端(0UT1和0UT2)分別用于連接VFD的供電輸入正負端(Ef+和Ef_);所述燈絲驅動集成電路300的電壓輸入端B1、所述第一升壓電路400的第一取電端B2和所述第二升壓電路500的第二取電端B3分別與所述供電電源200的供電輸出端B+連接；所述第一升壓電路400的第一供電端0UT3用于連接VFD的陽極VH，所述第二升壓電路500的第二供電端0UT4用于連接VFD的柵極ECC。
[0027]本實施例將傳統(tǒng)的變壓器產生的三個電源分拆出來，形成三個獨立輸出電壓電路分別為燈絲驅動集成電路300、第一升壓電路400和第二升壓電路500，從而獨立地向VFD的燈絲、柵極ECC和陽極VH提供電壓。
[0028]在本實施例中，當VFD應用至車載系統(tǒng)時，所述供電電源200優(yōu)選為車載電池。燈絲驅動集成電路300、第一升壓電路400和第二升壓電路500均從汽車的車載電池中進行取電，通過各自內部電路器件對電壓的處理后分別獲得符合VFD燈絲、柵極ECC和陽極VH的供電電壓。優(yōu)選地，本實施例提供的VFD供電驅動電路為車載HUD設備上的VFD供電驅動電路。
[0029]具體實施時，所述燈絲驅動集成電路300優(yōu)選為電動機驅動電路。電動機俗稱馬達，本實施例使用馬達驅動集成電路(Integrated Circuit，簡稱1C)，即馬達驅動1C芯片，來代替分立元件實現VFD燈絲的交流驅動。馬達驅動1C芯片將VFD燈絲供電電路所需使用的分立元件進行集成，構建為單獨的Η橋，全部元件都可以采用標準元件實現，不需要根據不同VFD燈絲的輸出電壓定制變壓器，在較小體積下可以輕松驅動10W(瓦)以上的VFD燈絲。
[0030]參看圖2，是本實用新型提供的電動機驅動電路的一個實施例的電路結構圖。
[0031 ] 具體地，所述電動機驅動電路集成有Η橋電機控制電路301。此外，所述電動機驅動電路還集成有邏輯控制電路302。
[0032]所述第一控制輸入端ΙΝ1和第二控制輸入端ΙΝ2為所述邏輯控制電路302的控制信號輸入端；所述邏輯控制電路302的控制信號輸出端與所述Η橋電機控制電路301連接。其中，第一控制輸入端ΙΝ1和第二控制輸入端ΙΝ2為PWM型控制接口。
[0033]進一步地，所述Η橋電機控制電路301包括第一門驅動電路3011、第二門驅動電路3012、第一M0S管Q1、第二M0S管Q2、第三M0S管Q3和第四M0S管Q4。其中，M0S(Metal OxideSemiconductor，金屬氧化物半導體)管又稱為M0S場效應管(Field-Effect Transistor),簡稱 MOSFET。
[0034]具體地，所述第一 M0S管Q1、所述第二 M0S管Q2分別與所述第一門驅動電路3011連接；所述第三M0S管Q3、所述第四M