개요: 이 글에서는 진동 형광 디스플레이 (VFD) 및 기술을 위한 일부 이상적인 애플리케이션을 살펴본다. 그런 다음 플라이백 토폴로지에서 MAX15005 전원 컨트롤러를 사용하여 진공 형광 디스플레이를 위한 다중 출력 전압을 구현하는 방법에 대해 설명한다. 머리말 이 기준 설계는 자동차 애플리케이션에서 진공 형광 디스플레이 (VFD) 전원에 필요한 구동 전압을 구현하는 솔루션을 보여준다. 이 설계에는 완벽한 회로도가 포함되어 있으며 BOM, 부하/라인 레귤레이션 측정 및 테스트 결과가 제공된다. VFD 기본 원리 진공 형광 디스플레이(VFD)는 비디오 카세트 레코더, 카 라디오, 전자레인지와 같은 가전 장치에 흔히 사용되는 디스플레이의 일종이다. 액정 디스플레이(LCD)와 달리 VFD는 매우 밝은 빛과 선명한 대비를 제공하고 다양한 컬러의 디스플레이 요소를 간편하게 지원할 수 있다. 이 기술은 음극선관 (cathode ray tube) 및 닉시관(nixie tube)과 관련되어 있다. 그러나 대부분의 VFD는 LCD와 달리 보통 영도 이하의 온도에서도 정상적으로 동작하므로 추운 기후에서 야외에서 사용하는 장치에 이상적이다. VFD는 유리관에서 높은 진공 상태로 존재하는 3개의 기본 전극인 음극 필라멘트, 양극(인광물질), 그리드로 구성된다. 음극 필라멘트는 가느다란 텅스텐 와이어에 알칼리토류 금속산화물을 입혀 전자를 방출한다. 그리드는 얇은 금속망으로 음극에서 방출된 전자를 제어하고 분산시킨다. 양극은 전도형 전자로서 그 위에 인광물질을 프린트하여 문자, 아이콘 또는 기호를 나타낸다. 음극에서 방출된 전자는 그리드와 양극에 모두 인가되는 포지티브 전위로 가속화되고, 양극과 충돌하는 즉시 전자가 인광물질을 여기하여 빛을 방출한다. 원하는 발광 패턴은 각 그리드와 양극의 포지티브 또는 네거티브 전위를 조절하여 얻는다. 양극과 그리드는 디스플레이의 깜빡임을 방지하기 위해 DC 레귤레이트 전압을 필요로 한다. 대형 VFD를 구동하려면 빛의 쏠림 현상(디스플레이의 한쪽과 다른 쪽의 밝기 차)을 방지할 수 있도록 음극은 AC 구동 전력이 필요하다. 가청 잡음과 깜빡임을 피하기 위해 20kHz ~ 200kHz의 주파수 범위가 권장된다. 설계 규격 및 구성 이 기준 설계는 자동차 및 VFD 애플리케이션용으로 최적화된 MAX15005 전원 컨트롤러를 사용한다. 애플리케이션 회로는 다음의 규격을 만족하도록 설계되었다. VIN: 9V ~ 16V 연속, 5.5V ~ 40V 과도 VANODE: 18mA(일반), 58mA(최대)에서 77VDC ±10% VGRID: 14mA(일반), 41mA(최대)에서 55VDC ±10% VFILAMENT: 350mA(일반), 385mA(최대)에서 3.1VAC ±10% 출력 리플: 77V: 1VP-P, 55V: 0.5VP-P 라인 레귤레이션, VIN = 9V ~ 16V: VANODE = ±3% VGRID = ±3% VFILAMENT = ±5% 부하 레귤레이션: (아래의 라인/부하 레귤레이션 데이터 부분 참조) 스위칭 주파수: 22kHz 온도: -40°C ~ 125°C 위 규격의 회로도는 그림 1에 나와 있다. 이 설계에서 MAX15005B는 3가지 출력 전압을 구현하기 위해 플라이백 구성으로 사용된다. 그림 1. FSW = 22kHz를 제공하는 MAX15005B 플라이백 컨버터 회로도 이 기준 설계의 BOM은 표 1에 나와 있다. 표 1. VFD 기준 설계를 위한 BOM Designator Value Description Part Number Footprint Manufacturer Quantity C1, C11, C12 10nF, 100V Capacitor C2012X7R2A103K 0805 TDK® 3 C2, C7 270pF, 100V Capacitor GRM188R72A271KA01D 0805 Murata® 2 C3, C5 100nF, 100V Capacitor C2012X7R2A104K 0805 TDK 2 C4 3.3nF, 25V Capacitor 08053A332FAT2A 0805 AVX® Corporation 1 C6, C8 1µF, 50V Capacitor C3216X7R1H105K 1206 TDK 2 C9 100pF, 100V Capacitor GRM2165C2A101JA01D 0805 Murata 1 C10 330µF, 35V Capacitor – SMD TDK 1 C13, C14, C15, C16, C17, C18 2.2µF, 100V Capacitor GRM32ER72A225KA35L 1210 Murata 6 D1 3A, 400V Diode S3G SMC Vishay® 1 D2, D3, D4 1A, 200V Diode ES1D SMA Vishay 3 Q1 11A, 55V n-FET BUK92150-55A – NXP® 1 R1 32.4kΩ Resistor SMD, 5%, 0.125W 0805 KOA 1 R2, R9, R17 100kΩ Resistor SMD, 5%, 0.125W 0805 KOA 3 R3 21kΩ Resistor SMD, 1%, 0.125W 0805 KOA 1 R4, R6 100kΩ Resistor SMD, 1%, 0.250W 1206 KOA 2 R5 1.62kΩ Resistor SMD, 1%, 0.125W 0805 KOA 1 R7 1.43kΩ Resistor SMD, 1%, 0.125W 0805 KOA 1 R8 10kΩ Resistor SMD, 5%, 0.125W 0805 KOA 1 R10 499Ω Resistor SMD, 1%, 0.125W 0805 KOA 1 R11 100Ω Resistor SMD, 5%, 0.125W 0805 KOA 1 R12 1kΩ Resistor SMD, 1%, 0.333W 1210 KOA 1 R13 0.06Ω Resistor SMD, 1%, SL1 SL1 KOA 1 R14 33kΩ Resistor SMD, 5%, 0.125W 0805 KOA 1 R15, R16 1.0Ω Resistor SMD, 1%, 0.250W 1206 KOA 2 T1 54µH Transformer DCT20EFD-UxxSOA5 SMD TDK 1 Z1 9.1V Zener diode 1SMB5924BT SMB Vishay 1 IC1 MAX15005B Boost controller MAX15005BAUE+ 16TSSOP MAXIM® 1 파형 측정 다음 테스트 결과는 회로를 평가하기 위해 제작된 보드에서 측정되었다. 테스트 조건: VIN = 14V, RANODE = 3.3kΩ, RGRID = 3.3kΩ, RFILAMENT = 8Ω Ch1: MOSFET Q1 드레인 전압(VDRAIN), Ch2: R13을 통과하는 전류 감지 전압 (VISENSE) 테스트 조건: VIN = 14V, RANODE = 3.3kΩ, RGRID = 3.3kΩ, RFILAMENT = 8Ω Ch1: 양극 출력 전압 리플, Ch2: 그리드 출력 전압 리플 테스트 조건: VIN = 14V, RANODE = 3.3kΩ, RGRID = 3.3kΩ, RFILAMENT = 8Ω Ch1: 필라멘트 포지티브 노드 전압(VF1), Ch2: 필라멘트 네거티브 노드 전압 (VF2) 테스트 조건: VIN = 14V, RANODE = 3.3kΩ, RGRID = 3.3kΩ, RFILAMENT = 8Ω. M: 유효 필라멘트 전압 (VF1 - VF2) 라인/부하 레귤레이션 데이터 다음의 라인/부하 레귤레이션 데이터는 입력 전압 범위와 부하에 걸쳐 테스트 보드에서 얻은 것이다. VIN I77 (mA) I55 (mA) V77 (VDC) V55 (VDC) VF (VRMS) 9.0 7.7 5.5 77.0 55.2 2.41   7.7 16.7 77.0 55.0 2.64   7.7 44.0 77.0 54.8 3.03   23.0 5.5 77.0 55.4 2.82   23.0 16.7 77.0 55.2 2.97   23.0 44.0 77.0 55.0 3.24   61.6 5.5 77.0 55.8 3.35   61.6 16.7 77.0 55.6 3.43   61.6 44.0 77.0 55.4 3.62 14.0 7.7 5.5 77.0 55.2 2.52   7.7 16.7 77.0 55.0 2.75   7.7 44.0 77.0 54.8 3.14   23.0 5.5 77.0 55.4 2.80   23.0 16.7 77.0 55.2 3.08   23.0 44.0 77.0 55.0 3.36   61.6 5.5 77.0 55.8 3.50   61.6 16.7 77.0 55.7 3.59   61.6 44.0 77.0 55.4 3.79 16.0 7.7 5.5 77.0 55.2 2.63   7.7 16.7 77.0 55.0 2.86   7.7 44.0 77.0 54.8 3.25   23.0 5.5 77.0 55.4 3.04   23.0 16.7 77.0 55.2 3.20   23.0 44.0 77.0 55.0 3.49   61.6 5.5 77.0 54.8 3.25   61.6 16.7 77.0 55.0 3.49   61.6 44.0 77.0 55.4 3.92 결론 이 애플리케이션 노트에서는 자동차 애플리케이션의 일반적인 진공 형광 디스플레이를 구동하는 전원 기준 설계에 대해 살펴보았다. 설계는 여기에 제시된 규격에 따라 제작되고 테스트되었다. 회로도, BOM 및 일반 파형 데이터도 제공되었다. AVX는 AVX Corporation의 등록상표이다. Maxim은 Maxim Integrated Products, Inc.의 등록상표이다. Murata는 Murata Manufacturing Co., Ltd.의 등록상표이다. NXP는 NXP Semiconductors의 등록상표이다. TDK는 TDK Corporation의 등록상표이다. Vishay는 Vishay Intertechnology, Inc.의 등록상표이다. 자동 업데이트 관심 분야의 애플리케이션 노트가 나올 때 자동으로 업데이트를 원하십니까? 그렇다면 EE-Mail™을 신청하십시오. We Want Your Feedback! 의견을 보내주세요! 위 내용이 도움이 되셨나요? 여러분의 의견을 기다립니다 — Maxim은 보내주신 정정이나 제안사항을 반영하고 있습니다. 이 페이지를 평가하고 의견을 보내주십시오.   다운로드, PDF 형식 (150kB)  AN4363, AN 4363, APP4363, Appnote4363, Appnote 4363