9zip.ru - технологии для людей
9zip.ru Ламповый звук hi-end и винтажная электроника Управление вакуумно-люминесцентными индикаторами серии ИВ

Вакуумные люминесцентные индикаторы можно сравнить с семисегментными индикаторами с общим катодом. Здесь точно так же возникает свечение при протекании тока анод-катод, но имеется и дополнительный электрод - сетка, при нулевом потенциале на которой лампа запирается, и свечения не происходит. Если же на сетку подать высокое напряжение, лампа открывается, и ток начинает течь.

Рассмотрим самый сложный способ управления такими индикаторами - статическую индикацию. Он требует наибольшего количества деталей, но обеспечивает определённую труъ-идеологию: индикаторы светятся постоянно, а не мерцают с какой-то частотой.

Для упрощения программирования применим знаменитую микросхему 74HC595, которые, будучи соединёнными последовательно, позволяют управлять произвольным количеством индикаторов всего по трём проводам.

Управление вакуумно-люминесцентным индикаторомТак как у вакуумных люминесцентных индикаторов мы управляем анодным напряжением, то самое простое, что можно придумать, - это просто подавать его через токоограничительный резистор, просаживая когда нужно ключом. Применить саму микросхему 74HC595 для этой цели мы не можем, т.к. анодное напряжение у индикаторов велико. Придётся использовать внешние транзисторы. Для этой цели прекрасно подойдут BC547 с Aliexpress.

Схема получается простой, единственное неудобство - большое количество деталей, но если в них нет недостатка, то это неудобство с лихвой компенсируется простотой программирования статической индикации.

Схема управления вакуумным индикатором

Управлять яркостью свечения индикаторов можно при помощи величины напряжения, подаваемого на аноды или сетки (как лучше - мы пока не проверяли, но обязательно проверим и напишем).

Такое, казалось бы, странное сочетание выходов микросхемы и входов индикатора, выбрано с единственной целью - упростить разводку печатной платы. По этой причине 15 вывод микросхемы не используется.

Вместо 74HC595 можно применить её высоковольтный аналог - TPIC6B595, при этом количество деталей существенно сокращается - не нужны транзисторы с базовыми резисторами. TPIC6B595 не совместима по выводам с 74HC595, но по функционированию является полным аналогом, их точно так же можно соединять последовательно.

Схема управления анодом индикатораПонятно, что при таком управлении, когда анодное напряжение просаживается ключами, энергия будет тратиться впустую, рассеиваясь в виде тепла. Существует и более "продвинутая" схема, состоящая из двух транзисторов разной структуры. Здесь энергия уже не тратится впустую, но плата за это - большее количество деталей.

Вместо ключей можно использовать микросхемы высоковольтных ключей:

ULN2003 или К1109КТ22 - на 7 сегментов
ULN2803 или К1109КТ63 - на 8 сегментов

Катодом у данного типа индикаторов является накал, поэтому либо один из его выводов необходимо заземлить, либо создать среднюю точку из двух резисторов. Однако, питание накала постоянным током - не труъ, т.к. из-за распределения потенциала по длине нитей накала, яркость свечения сегментов будет неравномерной. Для устранения этого недостатка следует питать накал переменным током. Тут-то и начинаются сложности.

При питании устройства от сети через трансформатор с отдельной накальной обмоткой сложностей нет вообще, особенно - если это обмотка со средней точкой, которую необходимо соединить с массой. При питании же устройства от блока питания приходится что-то изобретать.

Первое, что приходит на ум - питать накал полумостовой схемой. При этом, управляя скважностью управляющих сигналов, можно управлять самим накалом, что даст большую универсальность в применяемых индикаторах и схемах соединения их накалов. Вариантов - два.

Первый - применить IR2153, практически готовый полумост. К сожалению, в даташите не удалось обнаружить, какой ток выдерживает её выходной каскад, поэтому, вероятно, без внешних транзисторов всё же не обойтись. Второй нюанс - возможна ли у IR2153 полноценная регулировка скважности? Говорят, что возможна, и даже существуют схемы, но точно это так и не известно. Проверим. Третий нюанс - напряжение питания IR2153: от 5 вольт она не заведётся, а это предъявляет свои требования к питанию.

Второй вариант - использовать в качестве генератора управляющих сигналов моста непосредственно микроконтроллер. Из недостатков данного метода можно выделить, разве что, необходимость как-то управлять транзисторами полумоста, например - через специальный драйвер верхнего и нижнего плеча, т.е. - требуются внешние детали. Насколько это оправдано - проверим.

При использовании динамической индикации количество радиодеталей сокращается, а сложность программы слегка увеличивается. Индикаторы при этом включаются последовательно, один за другим, но с высокой частотой переключения, которая незаметна для глаз. Регулируя временные параметры, можно управлять яркостью свечения. Здесь уже не требуется ставить по 74HC595 или TPIC6B595 на каждую лампу, достаточно запараллелить аноды всех индикаторов и управлять ими либо напрямую через транзисторы, либо через одну из этих микросхем. Переключение активной лампы осуществляется при помощи сеток. Таким образом от МК требуется 7(8 в случае использования точки) + количество разрядов выводов при управлении при помощи транзисторов, либо 3 + количество разрядов выводов при управлении через регистр 595.

Динамическая индикация


16.10.2016 © 9zip.ru
Авторские права охраняет Роскомнадзор

Понравилась статья? Похвастайся друзьям:

Хочешь почитать ещё про ламповый звук? Вот что наиболее популярно на этой неделе:
Онлайн-калькулятор расчёта по размерам магнитопровода габаритной мощности трансформатора
Стерео-усилитель на лампах 6Ф5П с индикатором 6Е1П
Проектирование лампового усилителя: приведённое сопротивление трансформатора Rа
Екатерина одобряет.

Есть вопросы, комментарии? Напиши:

Имя
Комментарий
Длина текста:
число с картинки
Правила прочитал(а)

Пользовательские теги: индикаторы ив вакуумного люминесцентного катода [ Что это? ]

Дальше в разделе ламповый звук hi-end и винтажная электроника: Концепция создания ламповых усилителей своими руками, основные пункты концепции постройки ламповых усилителей, придуманные одним из разработчиков, от которых предлагается отталкиваться, проектируя свой самодельный усилитель.

Главная 9zip.ru База знаний радиолюбителя Контакты

Девять кучек хлама:

Радиотехника, электроника и схемы своими руками Ремонт домашней электроники Виртуальный музей старых радиодеталей XX века Ламповый звук hi-end и винтажная электроника Катушки Теслы Радиодетали и модули с Aliexpress Интернет и сети Сотовые операторы Инструкции



Дайджест
радиосхем
Новые схемы интернета - в одном месте!

Конкурс
для всех
Участвуй в новом конкурсе для радиолюбителей в ноябре-декабре 2016 и получай призы!



Гостевушечка


Сколько тебе лет?
Попытаемся составить портрет современного радиолюбителя...

Голосование запущено 07 ноября 2016, приняло участие 212 человек.