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辉光管显示模块的级联驱动电路

发布时间:2013/11/13 20:20:51 访问次数:5921

    由于显示模块需要的是170V电压,AT93C46-10SU-2.7所以我们需要在MC34063A的输出部分外接一颗耐压在170V以上的MOS管,这里选用的是TO—220封装的IRF840,它的主要参数为Vdss= 500V,Rds<0.850.Id -8A。
    同时,为了提高升压电路的工作效率,我们还使用了图腾柱输出电路(Totem Pole)。它由上下各一个三极管组成,上管为NPN,集电极接正电源,下管为PNP,集电极接地,两个基极接在一起为输入,两个发射极接在一起为输出。用同一信号来驱动两个基极,驱动信号为高电平时,NPN导通,信号为低电平时,PNP导通。利用两个三极管构成推挽输出来提高驱动能力,而且当MC34063的PWM输出端为低的时候,下管还能为MOS的结电容提供放电回路。
    每个模块中都有独立的升压模块,看似是冗余设计,但这样的冗余,实现了模块内电压的“自给自足”,才使得我们的显示模块能支持灵活的扩展方式。
    该模块最大的特点是可级联扩展,并且只需要4个l/。端口即可完成全部级联模块的控制。在这里,模块采用了经典的可级联串入并出移位寄存器74HC595作为数据层驱动器件,并且在模块的两端引出了串入、串出接口,同时采用了10介A42三极管来驱动辉光管的每一个数字,电路设计如图5所示。

             
    从图5上看,整个数据流向是自右向左,从右边的74HC595的DS脚输入,经过一次次的移位,高于8位的数据从第9脚输出,进入左边的74HC595,高于16位的数据则从Q7‘脚输出,准备传送给下一个模块的数据输入脚。
    除数据脚外,74HC595还有两个控制端STCP和SHCP。数据始终在SHCP的上升沿输入到移位寄存器中,当所有数据均输入完毕后,给STCP控制脚一个脉;中则所有数据将在STCP的上升沿输入到存储寄存器中,每个74HC595的8个输出脚则将根据串行输入的数据输出相应的高、低电平。
    OE脚为74HC595的输出使能端,正常工作时OE脚应为低电平,当OE脚为高电平时,所有并行输出则为高阻状态。如果想要控制该模块的辉光管显示亮度,可以通过PWM控制C难端,实现“无级”的亮度调整。
    由于74HC595为低压器件,无法直接驱动工作电压为170V的辉光管,所以在这里还使用了10个耐压300V的三极管A42作为驱动扩展。当74HC595的输出脚为低电平时,三极管截止,辉光管对应的阴极与电源负极断开,数字熄灭;当74HC595的输出为离电平时,三极管导通,辉光管对应的阴极接地,相对应的数字亮起。

    由于显示模块需要的是170V电压,AT93C46-10SU-2.7所以我们需要在MC34063A的输出部分外接一颗耐压在170V以上的MOS管,这里选用的是TO—220封装的IRF840,它的主要参数为Vdss= 500V,Rds<0.850.Id -8A。
    同时,为了提高升压电路的工作效率,我们还使用了图腾柱输出电路(Totem Pole)。它由上下各一个三极管组成,上管为NPN,集电极接正电源,下管为PNP,集电极接地,两个基极接在一起为输入,两个发射极接在一起为输出。用同一信号来驱动两个基极,驱动信号为高电平时,NPN导通,信号为低电平时,PNP导通。利用两个三极管构成推挽输出来提高驱动能力,而且当MC34063的PWM输出端为低的时候,下管还能为MOS的结电容提供放电回路。
    每个模块中都有独立的升压模块,看似是冗余设计,但这样的冗余,实现了模块内电压的“自给自足”,才使得我们的显示模块能支持灵活的扩展方式。
    该模块最大的特点是可级联扩展,并且只需要4个l/。端口即可完成全部级联模块的控制。在这里,模块采用了经典的可级联串入并出移位寄存器74HC595作为数据层驱动器件,并且在模块的两端引出了串入、串出接口,同时采用了10介A42三极管来驱动辉光管的每一个数字,电路设计如图5所示。

             
    从图5上看,整个数据流向是自右向左,从右边的74HC595的DS脚输入,经过一次次的移位,高于8位的数据从第9脚输出,进入左边的74HC595,高于16位的数据则从Q7‘脚输出,准备传送给下一个模块的数据输入脚。
    除数据脚外,74HC595还有两个控制端STCP和SHCP。数据始终在SHCP的上升沿输入到移位寄存器中,当所有数据均输入完毕后,给STCP控制脚一个脉;中则所有数据将在STCP的上升沿输入到存储寄存器中,每个74HC595的8个输出脚则将根据串行输入的数据输出相应的高、低电平。
    OE脚为74HC595的输出使能端,正常工作时OE脚应为低电平,当OE脚为高电平时,所有并行输出则为高阻状态。如果想要控制该模块的辉光管显示亮度,可以通过PWM控制C难端,实现“无级”的亮度调整。
    由于74HC595为低压器件,无法直接驱动工作电压为170V的辉光管,所以在这里还使用了10个耐压300V的三极管A42作为驱动扩展。当74HC595的输出脚为低电平时,三极管截止,辉光管对应的阴极与电源负极断开,数字熄灭;当74HC595的输出为离电平时,三极管导通,辉光管对应的阴极接地,相对应的数字亮起。

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