輝光管顯示模塊的級聯(lián)驅(qū)動電路
發(fā)布時間:2013/11/13 20:20:51 訪問次數(shù):6026
由于顯示模塊需要的是170V電壓,AT93C46-10SU-2.7所以我們需要在MC34063A的輸出部分外接一顆耐壓在170V以上的MOS管,這里選用的是TO—220封裝的IRF840,它的主要參數(shù)為Vdss= 500V,Rds<0.850.Id -8A。
同時,為了提高升壓電路的工作效率,我們還使用了圖騰柱輸出電路(Totem Pole)。它由上下各一個三極管組成,上管為NPN,集電極接正電源,下管為PNP,集電極接地,兩個基極接在一起為輸入,兩個發(fā)射極接在一起為輸出。用同一信號來驅(qū)動兩個基極,驅(qū)動信號為高電平時,NPN導通,信號為低電平時,PNP導通。利用兩個三極管構(gòu)成推挽輸出來提高驅(qū)動能力,而且當MC34063的PWM輸出端為低的時候,下管還能為MOS的結(jié)電容提供放電回路。
每個模塊中都有獨立的升壓模塊,看似是冗余設(shè)計,但這樣的冗余,實現(xiàn)了模塊內(nèi)電壓的“自給自足”,才使得我們的顯示模塊能支持靈活的擴展方式。
該模塊最大的特點是可級聯(lián)擴展,并且只需要4個l/。端口即可完成全部級聯(lián)模塊的控制。在這里,模塊采用了經(jīng)典的可級聯(lián)串入并出移位寄存器74HC595作為數(shù)據(jù)層驅(qū)動器件,并且在模塊的兩端引出了串入、串出接口,同時采用了10介A42三極管來驅(qū)動輝光管的每一個數(shù)字,電路設(shè)計如圖5所示。
從圖5上看,整個數(shù)據(jù)流向是自右向左,從右邊的74HC595的DS腳輸入,經(jīng)過一次次的移位,高于8位的數(shù)據(jù)從第9腳輸出,進入左邊的74HC595,高于16位的數(shù)據(jù)則從Q7‘腳輸出,準備傳送給下一個模塊的數(shù)據(jù)輸入腳。
除數(shù)據(jù)腳外,74HC595還有兩個控制端STCP和SHCP。數(shù)據(jù)始終在SHCP的上升沿輸入到移位寄存器中,當所有數(shù)據(jù)均輸入完畢后,給STCP控制腳一個脈;中則所有數(shù)據(jù)將在STCP的上升沿輸入到存儲寄存器中,每個74HC595的8個輸出腳則將根據(jù)串行輸入的數(shù)據(jù)輸出相應的高、低電平。
OE腳為74HC595的輸出使能端,正常工作時OE腳應為低電平,當OE腳為高電平時,所有并行輸出則為高阻狀態(tài)。如果想要控制該模塊的輝光管顯示亮度,可以通過PWM控制C難端,實現(xiàn)“無級”的亮度調(diào)整。
由于74HC595為低壓器件,無法直接驅(qū)動工作電壓為170V的輝光管,所以在這里還使用了10個耐壓300V的三極管A42作為驅(qū)動擴展。當74HC595的輸出腳為低電平時,三極管截止,輝光管對應的陰極與電源負極斷開,數(shù)字熄滅;當74HC595的輸出為離電平時,三極管導通,輝光管對應的陰極接地,相對應的數(shù)字亮起。
由于顯示模塊需要的是170V電壓,AT93C46-10SU-2.7所以我們需要在MC34063A的輸出部分外接一顆耐壓在170V以上的MOS管,這里選用的是TO—220封裝的IRF840,它的主要參數(shù)為Vdss= 500V,Rds<0.850.Id -8A。
同時,為了提高升壓電路的工作效率,我們還使用了圖騰柱輸出電路(Totem Pole)。它由上下各一個三極管組成,上管為NPN,集電極接正電源,下管為PNP,集電極接地,兩個基極接在一起為輸入,兩個發(fā)射極接在一起為輸出。用同一信號來驅(qū)動兩個基極,驅(qū)動信號為高電平時,NPN導通,信號為低電平時,PNP導通。利用兩個三極管構(gòu)成推挽輸出來提高驅(qū)動能力,而且當MC34063的PWM輸出端為低的時候,下管還能為MOS的結(jié)電容提供放電回路。
每個模塊中都有獨立的升壓模塊,看似是冗余設(shè)計,但這樣的冗余,實現(xiàn)了模塊內(nèi)電壓的“自給自足”,才使得我們的顯示模塊能支持靈活的擴展方式。
該模塊最大的特點是可級聯(lián)擴展,并且只需要4個l/。端口即可完成全部級聯(lián)模塊的控制。在這里,模塊采用了經(jīng)典的可級聯(lián)串入并出移位寄存器74HC595作為數(shù)據(jù)層驅(qū)動器件,并且在模塊的兩端引出了串入、串出接口,同時采用了10介A42三極管來驅(qū)動輝光管的每一個數(shù)字,電路設(shè)計如圖5所示。
從圖5上看,整個數(shù)據(jù)流向是自右向左,從右邊的74HC595的DS腳輸入,經(jīng)過一次次的移位,高于8位的數(shù)據(jù)從第9腳輸出,進入左邊的74HC595,高于16位的數(shù)據(jù)則從Q7‘腳輸出,準備傳送給下一個模塊的數(shù)據(jù)輸入腳。
除數(shù)據(jù)腳外,74HC595還有兩個控制端STCP和SHCP。數(shù)據(jù)始終在SHCP的上升沿輸入到移位寄存器中,當所有數(shù)據(jù)均輸入完畢后,給STCP控制腳一個脈;中則所有數(shù)據(jù)將在STCP的上升沿輸入到存儲寄存器中,每個74HC595的8個輸出腳則將根據(jù)串行輸入的數(shù)據(jù)輸出相應的高、低電平。
OE腳為74HC595的輸出使能端,正常工作時OE腳應為低電平,當OE腳為高電平時,所有并行輸出則為高阻狀態(tài)。如果想要控制該模塊的輝光管顯示亮度,可以通過PWM控制C難端,實現(xiàn)“無級”的亮度調(diào)整。
由于74HC595為低壓器件,無法直接驅(qū)動工作電壓為170V的輝光管,所以在這里還使用了10個耐壓300V的三極管A42作為驅(qū)動擴展。當74HC595的輸出腳為低電平時,三極管截止,輝光管對應的陰極與電源負極斷開,數(shù)字熄滅;當74HC595的輸出為離電平時,三極管導通,輝光管對應的陰極接地,相對應的數(shù)字亮起。