Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

ArturAVS 29 Dec 2020 11:57 15210 324
e-mierniki
  • Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie
    W poprzedniej części opisałem zasadę działania i podstawy sterowania wyświetlaczy VFD, w tej części przejdę do praktycznych działań :D które większość z Was pewnie bardziej zainteresuje. Nowe wyświetlacze są stosunkowo kosztowne w zakupie i nie równoważy tego fakt że przeważnie zawierają już dedykowany driver/kontroler. O ile w przypadku wyświetlacza z kontrolerem kompatybilnym z HD44780 i pochodnych (chyba jeden z najpopularniejszych dla alfanumerycznych wyświetlaczy LCD) nie będzie problemu z względu na popularność i dostępne biblioteki w różnych środowiskach programistycznych, to inne kontrolery mogą być kłopotliwe w uruchomieniu. Zwłaszcza wyświetlacze pochodzące z różnych złomowanych urządzeń często mają dość mało popularne układy. Jednym z takich układów jest np. PT6302 stosowany m/n w dekoderze NBOX, urządzenia te wychodzą z użycia i na znanym portalu aukcyjnym można za niewielką kwotę pozyskać PCB panelu przedniego wraz ze wszystkimi niezbędnymi do uruchomienia układami (przetwornica zasilająca) oraz kilkoma gratisami które też możemy spożytkować (ale to nie jest tematem głównym).

    Wyświetlacz (PCB przedniego panelu) NBOX




    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Jak widzimy na powyższym zdjęciu mamy do czynienia z wyświetlaczem 1x16 znaków + dodatkowe kursory pod każdym znakiem. Widoczny transformator to element przetwornicy zapewniający napięcia żarzenia oraz ujemne napięcie dla sterownika. Elementy dodatkowe (również możliwe do wykorzystania) to odbiornik podczerwieni, cztery diody LED oraz dziewięć mikroswitchy. Sam panel występuje w dwóch wersjach, jedna z wyświetlaczem LED 4x7 segmentów oraz z wyświetlaczem VFD (ta nas interesuje). Wspólnym dla obu wersji jest układ PT6958 zajmujący się obsługą klawiatury oraz wyświetlacza i kontrolek LED.

    Druga strona PCB wszystko wyjaśnia;

    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Jeśli nie planujemy użycia klawiatury, odbiornika IR czy kontrolek LED możemy śmiało pozbyć się ich z PCB. Zmniejszy to prąd pobierany z zasilania i można też pokusić się o zmniejszenie PCB jeśli wymiary mają znaczenie w naszej konstrukcji. W przypadku tego wyświetlacza jesteśmy w tej dobrej sytuacji że schemat NBOXa jest dostępny co ułatwi nam podłączenie;


    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Ze schematu dowiadujemy się że aby go uruchomić potrzebujemy podłączyć jedynie 5 linii z czego dwie to zasilanie (+5V i GND) oraz trzy linie sygnałowe (CS/ Data/ Clk/);

    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Poniżej oznaczone sygnały na PCB;

    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Do testów użyłem "dyżurnego" Arduino Uno programowanego przez USBasp w BascomAVR;


    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Aby zacząć próby uruchomienia wyświetlacza warto zapoznać się z notą katalogową drivera PT6302 (nota w załączniku) co pozwoli nam zrozumieć jego budowę wewnętrzną i sposób sterowania;


    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie


    8-bit shift register - 8-mio bitowy rejestr przesuwający zamieniający dane z szeregowych na równoległe
    Command decoder - dekoder poleceń
    Control circuit - układ kontrolny
    Timing generator 1 - generator odpowiednich przebiegów sterujących 1
    Timing generator 2 - jak wyżej 2
    Oscillator - generator przebiegu zegarowego
    Adress selektor - przełącznik adresów
    Write adress counter - licznik adresu zapisu
    Read adress counter - licznik adresu odczytu
    Digit control - kontroler znaku
    Duty control - sterownik PWM odpowiadający za poziom jasności

    I w sumie najważniejsze;

    DCRAM - pamięć RAM zawierająca kod (ASCII) znaku do wyświetlenia
    CGROM - pamięć ROM zawierająca generator znaków
    CGRAM - pamięć RAM gdzie umieszczamy zdefiniowane "własne" znaki
    ADRAM - pamięć RAM pozwalająca sterować dodatkowymi wyjściami AD1 i AD2 (tu AD1 wykorzystano dla dodatkowych kursorów)
    Segment driver - bufor wyjściowy segmentów (pikseli) 35 wyjść dla znaku 5x7 punktów
    AD driver - bufor wyjściowy dodatkowych wyjść AD1 i AD2 (AD1 to dodatkowy kursor pod każdym znakiem w NBOXie)
    Port driver - bufor wyjściowy (niskonapięciowy) dla sterowania np. dodatkowymi LED
    Grid driver - bufor wyjściowy siatek (znaków)


    Aby zmusić kontroler/driver do współpracy warto poznać sposób transmisji i rozkazy sterujące;


    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Komendy sterujące pozwoliłem sobie przetłumaczyć na nasz rodzimy język;

    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Generator znaków zawiera wszystkie niezbędne symbole a jeśli potrzebujemy dodatkowych to definiujemy je w ośmiu najmłodszych komórkach. Zawartość generatora różni się od wersji układu, tu dla PT6302-001 stosowanego w NBOXie (szczegóły w DS PT6302);


    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    W dużym uproszczeniu aby zmusić kontroler do współpracy powinniśmy go zainicjować, czyli przed wyświetleniem czegokolwiek wysłać do niego komendy konfiguracyjne zależnie od obsługiwanego wyświetlacza VFD i układu połączeń. Pokażę to w BascomAVR ponieważ go lubię a innych języków programowania dopiero się uczę. Zasada jest taka sama; najpierw konfiguracja a później dane do wyświetlenia. W jednym z rysunków pokazałem przebiegi sterujące magistralą dla kontrolera, widać z nich że aby kontroler odebrał dane musimy ustawić stan niski na wejściu CS/ (STB/) a następnie wygenerować sygnał CLK (Zegar) i szeregowo przesłać dane gdzie najmniej znaczący bit jest pierwszy (LSB first).
    W BascomAVR idealnie nadaje się do tego komenda Shiftout (zaczerpnięte z helpa w wersji PL);


    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Dla PT6302 musimy wybrać opcję 3;

    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Można oczywiście skorzystać ze sprzętowego SPI mi jednak ta funkcja przypadła do gustu dlatego że daje możliwość wykorzystania dowolnych GPIO do sterowania. Jedynie pinem CS/ musimy sterować "zewnętrznie" co też daje nam możliwość komunikacji z kilkoma kontrolerami VFD.

    Długo by tłumaczyć poszczególne kroki, nie mniej po około dwutygodniowych próbach powstał taki "driver";

    Code: vbnet
    Log in, to see the code


    Oraz przykładowy program demo dla Arduino UNO w BascomAVR;

    Code: vbnet
    Log in, to see the code


    Oraz film z działania "dema" (założyłem na wyświetlacz filtr w celu poprawienia czytelności);


    Chciałem pokazać jeszcze jak wygląda multipleksowanie wyświetlacza ale niestety mój sprzęt nie bardzo sobie radził przy 120kl/s. Musiałem nagrać w 4k/120kl/s i troszkę popracować. Też nie bardzo (taktowanie wyświetlacza zmniejszone z 244 kl/s na około 15kl/s) ale mniej więcej wiadomo o co chodzi;


    Demo dla ArduinoUNO napisane przez Andrzeja @And! na podstawie moich "wypocin" w BascomAVR. Dziękuję!





    Code: c
    Log in, to see the code



    Oraz film z działania;








    Identyfikacja wyprowadzeń nieznanego wyświetlacza

    To jest największy problem. Do większości wyświetlaczy pochodzących z fabrycznych urządzeń noty katalogowe nie są dostępne, wynika to z tego że te wyświetlacze są produkowane pod konkretne urządzenie i tylko producent urządzenia(i wyświetlacza) dysponują pełnymi danymi tegoż.
    Najważniejsze dane wyświetlacza czyli układ wyprowadzeń możemy w miarę szybko ustalić, pokażę to na przykładzie wyświetlacza Futaba FV821NA pochodzącego z amplitunera kina domowego firmy LG;

    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Jest to wyświetlacz o odmiennej od typowych konstrukcji, gdzie siatki i katoda(grzałka) są umieszczone po przeciwnej stronie wyświetlacza.
    W celu łatwiejszego dostępu wyświetlacz umieściłem na płytce stykowej. Najłatwiejsze do identyfikacji będą wyprowadzenia katody(grzałki) z racji tego że ze względów konstrukcyjnych są najczęściej umieszczane jako skrajne. Dla potwierdzenia mierzymy opór między nimi;

    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Zmierzony opór to około 6 Ω;
    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Teraz musimy ustalić parametry prądowo/napięciowe grzałki katody. Przyda się do tego zasilacz regulowany (nawet najprostszy) o napięciu 3-6V i wydajności prądowej rzędu kilkudziesięciu- kilkuset mA(większość wyświetlaczy z którymi miałem styczność). Wskaźnikiem poprawnego zasilania grzałek katody będą nasze własne oczy, zwiększając napięcie zasilania od zera obserwujemy napinacze grzałek. W stanie spoczynku (bez zasilania) są wygięte przez naprężone druciki grzałek, po podaniu napięcia pod wpływem rozszerzalności cieplnej grzałki się wydłużają a napinacze prostują;


    Na powyższym filmie widać ruch napinaczy pod wpływem zwiększania długości grzałek. Dla tego wyświetlacza zmierzony prąd żarzenia to około 130mA;
    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Powinniśmy też zobaczyć lekkie żarzenie rozgrzanych grzałek. Podczas normalnej pracy powinno być minimalne;
    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Aparat w telefonie miał problemy ze złapaniem ostrości w słabym oświetleniu. Skoro już znamy parametry prądowo-napięciowe to przygotowujemy sobie drugi zasilacz o napięciu około 12VDC z włączonym szeregowo w dodatni biegun rezystorem 1-10k (dla bezpieczeństwa). Oba zasilacze łączymy minusami razem, włączamy zasilacze (najpierw zasilający żarzenie) i przewód plusowy 12VDC rozdzielony na dwa przykładamy do przypadkowych nóżek wyświetlacza. Jeśli dopisało nam szczęście i od razu trafiliśmy na anodę i siatkę to powinien pokazać się jakiś symbol na wyświetlaczu (segment cyfry czy znak graficzny);


    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    No fajnie, coś się świeci :D Teraz pozostaje identyfikacja co jest co. Zostawiamy podłączony jeden przewód a drugi przykładamy do kolejnych wyprowadzeń wyświetlacza. Jeśli zaświeci się inny segment to znaczy że wyprowadzenie z podłączonym wcześniej plusem to siatka tego znaku;
    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Jeśli zaświeci się ten sam segment w innym znaku to będzie segment;
    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Ogólnie zasada identyfikacji wyprowadzeń jest taka sama jak w przypadku nieznanego wyświetlacza LED, tylko tu mamy jedynie anody/siatki.
    Możemy sobie przygotować tabelkę i odpowiednio wpisywać oznaczenia wyprowadzeń segmentów. Dawno temu rysowałem rozkład graficzny wyświetlacza na kartce papieru i na każdym segmencie/znaku graficznym w stylu A1, B2 gdzie cyfra to pozycja znaku(siatka) a litera(segment/anoda) to nazwa segmentu w/g ogólnie przyjętej nomenklatury;
    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Powyższe rysunki przedstawiają oznaczenia literowe dla najczęściej spotykanych wyświetlaczy 7-mio, 14-to i 16-to segmentowych. DP (z ang. Decimal Point) to punkt dziesiętny (przecinek). Oczywiście musimy sprawdzać połączenia aż ustalimy wszystkie wyprowadzenia. Mi w trakcie "badania" tego VFD przypomniało się że powinienem mieć serwisówkę do tego sprzętu, i faktycznie ją znalazłem :D (niestety po fakcie);


    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Oznaczenia są nieco inne niż się spodziewałem, siatki to 1G-11G a segmenty P1-P15 :( Trzymanie się oznaczeń znormalizowanych ułatwia późniejsze podłączenie do np. dekodera BCD na 7 segmentów. W kolejnym odcinku przedstawię budowę i uruchamianie sterownika do tego wyświetlacza a także przetwornicę zasilającą. Prace trwają...

    Kilka popularnych driverów wyświetlaczy VFD;

    UCN5810 - 10 wyjść transmisja szeregowa, możliwość kaskadowego łączenia (nowszy model to HV6810)
    MAX6921 - 20 wyjść transmisja szeregowa, możliwość kaskadowego łączenia
    UDN6118 - 8 wyjść, bufor napięciowy
    SN75480 - 7-mio segmentowy dekoder/driver kompatybilny z TTL 7447, może sterować również lampy NIXIE
    MSC1937-01 - 16-to cyfrowy driver/kontroler z wbudowanym generatorem znaków dla wyświetlaczy 14/16-to segmentowych
    NJU3426 - 16-to segmentowy 14-to cyfrowy driver/kontroler bez generatora znaków
    PT6301 - 2x20 znaków alfanumerycznych (5x7 pikseli) dla wyświetlaczy CiG (chip in glass, kontroler w "bańce" wyświetlacza) z generatorem znaków
    PT6302 - 1x16 znaków alfanumerycznych z wbudowanym generatorem znaków
    PT6305 - 48-mio bitowy bufor/driver HV (uniwersalny bez generatora znaków)
    PT6306 - 64-ro bitowy bufor/driver HV (uniwersalny bez generatora znaków)
    PT6311 - uniwersalny bufor/driver z obsługą klawiatury i dodatkowego portu
    PT6312 - uniwersalny bufor/driver z obsługą klawiatury i dodatkowego portu
    PT6313 - bufor/driver dla wyświetlaczy 7-mio segmentowych z obsługą klawiatury
    PT6314 - driver/kontroler dla wyświetlaczy alfanumerycznych max. 24x2 (5x8 pikseli), sterowanie uniwersalne(4/8-mio bitowe równoległe, lub szeregowe). Najprawdopodobniej kompatybilny z HD44780
    PT6315 - uniwersalny driver/kontroler max. 24 segmenty/4 cyfry bez generatora znaków, obsługa klawiatury
    M66004FP - driver/kontroler dla wyświetlaczy alfanumerycznych 16x1 (5x7 pikseli) z generatorem znaków

    Nie są to wszystkie z produkowanych/dostępnych kontrolerów/driverów. Można oczywiście zbudować własny driver HV i sterować go mikrokontrolerem ale po co wyważać otwarte drzwi? Stosując dedykowany kontroler wyświetlacza nie musimy się przejmować zależnościami czasowymi czy generatorem znaków (w przypadku kontrolera posiadającego taki "na pokładzie") i odciąża nam to mikrokontroler a jego zasoby możemy przeznaczyć na inne rzeczy. Szczegóły sterowania w/w driverów/kontrolerów można znaleźć w DS dostępnych w internecie. Zachęcam do eksperymentów i prób z wyświetlaczami VFD, ich zastosowanie we własnoręcznie budowanych urządzeniach na pewno doda im uroku.


    Życzę Wszystkim Użytkownikom na nadchodzący Nowy Rok Zdrowia przede wszystkim i wielu udanych konstrukcji!
    Do Siego Roku!
    ArturAVS



    Pierwsza część artykułu o wyświetlaczach VFD
    ; https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3757971.html


    Załączniki, nota PT6302, schemat panelu NBOXa oraz pliki demo dla BascomAVR oraz ArduinoIDE;

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    Offline 
    Z wykształcenia technik RTV, z zamiłowania elektronik/elektrotechnik konstruktor.
    Has specialization in: kf, audio, elektronika truck, inne dziwne konstrukcje
    ArturAVS wrote 15913 posts with rating 3471, helped 1605 times. Live in city Grajewo. Been with us since 2005 year.
  • e-mierniki
  • #3
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    yogi009 wrote:
    te wyświetlacze mają w sobie coś magicznego

    Zgadza się, taki swoisty "urok" zapewniają.
  • #4
    simw
    Level 26  
    yogi009 wrote:
    moim zdaniem powinny być szerzej wykorzystywane w urządzeniach DIY.

    Niestety to schyłkowa technologia, nad czym ubolewam, bo trudna w wykonaniu i kosztowna.
    Nawet najnowsze amplitunery kina domowego Yamahy mają już wyświetlacz oled.
  • #6
    ArturP
    Level 22  
    Witam serdecznie.
    Czy jest możliwość zatrucia takiego wyświetlacza, przez zbyt niskie napięcie zasilania katody bądź anody?
    Pytanie powstało na skutek chęci włączenia wyświetlacza CV7Д9. Otóż wyświetlacz ów pięknie mi pasuje do urządzenia, które buduję. Sterowanie wyświetlaczem pochodzi z PT6313, natomiast PT6313 ma być sterowany z Atmega8 (licznik impulsów). Licznik pracuje poprawnie z wyświetlaczem LED, ale zachciało mi się wymiany na VFD i tu jest mój problem. Wcale nie koniecznie będę dysponował napięciem potrzebnym do zasilania tego VFD.
  • #7
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    ArturP wrote:
    Czy jest możliwość zatrucia takiego wyświetlacza, przez zbyt niskie napięcie zasilania katody bądź anody?

    Szczerze powiedziawszy nie wiem ale zajrzyj do pierwszej części, temat zatrucia był tam poruszony.
    ArturP wrote:
    Wcale nie koniecznie będę dysponował napięciem potrzebnym do zasilania tego VFD

    Również w pierwszej części @simw zaproponował ciekawą alternatywę do zapewnienia zasilania dla VFD. Aktualnie pracuję nad taką przetwornicą bez indukcyjności do zasilania.
    Możesz też kupić na znanym portalu panel VFD od NBOXa i po prostu wykorzystać przetwornicę w nim zawartą. Tak zrobiła nasza forumowa koleżanka Justyna @Justyniunia;
    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Możesz też użyć np. CD4511 (mając zasilanie około 12V) do sterowania segmentami i buforów scalonych bądź tranzystorów PNP dla siatek (wtedy ATmega musi sterować programowo) i wykorzystując żarzenie DC pogodzić się z nierównomiernym świeceniem cyfr.
  • #8
    ArturP
    Level 22  
    Raczej z DC/AC nie będę szalał, mam dostęp do 3Vac więc tu nie ma problemu. A do podniesienia 8Vac zastosuję podwajacz i też będzie OK, wynikowo wyjdzie ok. 20V/200mA.
    ArturAVS wrote:
    Szczerze powiedziawszy nie wiem ale zajrzyj do pierwszej części, temat zatrucia był tam poruszony.

    Czytałem od pierwszego do ostatniego posta ze cztery razy i jasnego rozwiązania nie znalazłem. Ale jak to wszystko powiążę razem to się wyjaśni, chociaż podwajacz jest znikomym kosztem i od razu mogę go zrobić.
    Dzięki za odpowiedź i życzę wszystkim Wam szczęśliwego Nowego 2021 Roku.
  • #9
    RitterX
    Level 39  
    Przetwornice do VFD zwykle są budowane na przetwornicy zaporowej. W zamieszczonych materiałach jest katalog tego typu przetwornic z podanymi parametrami dla sporej liczby wyświetlaczy NEC. Istnieje choć nie wiem czy jest obecnie do kupienia układ zasilania VFD bez indukcyjności LM9022. Jest to proste rozwiązanie, które można zbudować na piechotę z wykorzystaniem PWM-u mikrokontrolera. Jednocześnie za pomocą pompy ładunkowej, powielacza wytwarzane jest z przebiegu konieczne podwyższone napięcia.
  • #10
    pawelr98
    Level 39  
    simw wrote:
    yogi009 wrote:
    moim zdaniem powinny być szerzej wykorzystywane w urządzeniach DIY.

    Niestety to schyłkowa technologia, nad czym ubolewam, bo trudna w wykonaniu i kosztowna.
    Nawet najnowsze amplitunery kina domowego Yamahy mają już wyświetlacz oled.


    Czy taka schyłkowa ?

    Nixie obecnie są znowu produkowane, przy czym ze względów estetycznych robi się też lampy, których normalnie nie było nigdy w produkcji.
    Dalibor Farny klepie w Czechach i robi całkowicie nowe rodzaje lamp, w tym także eksperymentalne lampy dużego formatu.
    Millclock to Ukraińcy, którzy generalnie klepią dalej lekko zmodernizowane kopie IN-18 jako ZIN-18. Po prostu IN-18 z podstawką typu DIP i metalową obejmą dla lepszego wyglądu.

    A VFD ? W chinach (starczy popatrzeć aliexpress) i u japończyków (futaba) jest trochę tego typu produkcji.
    Widziałem też ciekawe zastosowanie VFD jako bardzo oszczędnych lamp przedwzmacniacza.
    Bezpośrednie żarzenie, nieduże napięcie zasilania oraz niewielkie prądy czyli bardzo wydajna energetycznie trioda.

    VFD nie ma aż takiej popularności jak nixie, bo po pierwsze najczęściej mowa o zwykłych 7 segmentówkach, które nie różnią się tak znowu wiele od zwykłych LED, a dwa że jeszcze jest tego cała masa, nie zdążyło wpaść aż tak mocno w sferę nostalgii. Na zachodzie Nixie wypadło z obiegu dawno temu i większość obecnych na rynku lamp to import z byłego bloku wschodniego. VFD natomiast jest jeszcze na rynku bardzo dużo i nie ma większego problemu z jego pozyskaniem.

    Multipleksowanie "manualne" VFD za pomocą mikrokontrolera nie stanowi większego problemu. Tylko warto mieć te dekodery BCD, co by oszczędzać linie wyjściowe oraz (w przypadku 7 segmentów) kod jeśli idzie o symbole.

    Kolega tu napisał fajny artykuł, można na tym bez problemu bazować.
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=18580877
  • e-mierniki
  • #11
    Piottr242
    Level 23  
    pawelr98 wrote:
    Widziałem też ciekawe zastosowanie VFD jako bardzo oszczędnych lamp przedwzmacniacza.
    Bezpośrednie żarzenie, nieduże napięcie zasilania oraz niewielkie prądy czyli bardzo wydajna energetycznie trioda.

    Co więcej, takie triody, jako lampy niskonapięciowe, są produkowane na bazie technologii wyświetlaczy VFD.
    Nazywają się Nutube 6P1.
  • #12
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    @RitterX ciekawe materiały, nie wiedziałem że gotowe przetwornice były produkowane.
    RitterX wrote:
    Istnieje choć nie wiem czy jest obecnie do kupienia układ zasilania VFD bez indukcyjności LM9022

    Oryginał praktycznie nie do zdobycia ale jest nowszy zamiennik o trochę lepszych parametrach kompatybilny noga w nogę LM4871 i na takim konstruuję przetwornicę.
  • #13
    RitterX
    Level 39  
    ArturAVS wrote:
    ...nie wiedziałem że gotowe przetwornice były produkowane.

    Jak taką odnajdę, a chyba mam, to zrobię jej inżynierię wsteczną. To jest prosty układ na 2...3 tranzystorach, uniwersalny od strony elektroniki a różniący się jedynie trafo oraz napięciem wstecznym diody stabilizacyjnej sprzężenia zwrotnego.
    Dokumentacji do przetwornic użyłem jako karty katalogowej wyświetlaczy.

    Przy inżynierii wstecznej przetwornicy tego typu jest pewien problem bo materiał magnetyczny nie będzie znany ale to taka sobie przeciwność bo skoro przetwornica jest samowzbudna i zaporowa to wystarczy zmierzyć indukcyjności w tym indukcyjność rozproszenia uzwojenia pierwotnego i częstotliwość pracy oraz geometrię.
  • #14
    simw
    Level 26  
    Czy ktoś się może orientuje na jakiej długości fali świecą wyświetlacze VFD? Inaczej pytając jakie składowe koloru ma ten "odcień"? Chodzi mi o wykonanie we własnym zakresie filtru korzystając z barwników oraz żywicy epoksydowej. Zainspirował mnie ten oto kanał: https://www.youtube.com/channel/UCaQRmy4Beww-riYiV44qjhg

    To pewnie coś turkusowego albo morskiego, ale to może być za mało.
    Ciekawe czy po zmieszaniu barwników stosowanych do żywicy (jak na ww kanale) da się uzyskać biały lub inny kolor.
  • #15
    RitterX
    Level 39  
    Na stronie http://www.futaba.co.jp/en/display/vfd/ "The most widely used phosphor is ZnO: Zn which operates at low voltage and has green peak wavelength of 505 nm. "
    Tlenek cynku był stosowany jako świecący dodatek od farby trytowej stosowanej w starych zegarkach. Kolory są związane z domieszkami jak w racach.
  • #16
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    Powstał wstępny projekt przetwornicy na LM4871 i PCB;

    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Przybieram się do zrobienia płytki i jak wszystko dobrze pójdzie to jutro pierwsze próby. Po uruchomieniu i uzyskaniu spodziewanych napięć podłączę do płyty z NBOXa odłączając oryginalną przetwornicę.

    Edit;
    Na schemacie brak rezystora 100k łączącego katodę DZ5V1 i rezystorów 2,2k z masą.
  • #17
    And!
    Admin of Design group
    @RitterX czy to jest tak że luminofor świeci "szerzej" i ma jakieś określone szersze widmo emitowanego światła niż np. czerwony lub zielony LED i dlatego trudniej określić barwę świecenia?

    @ArturAVS schemat przetwornicy mnie zaskoczył, nie dość że główny układ ma inne zastosowanie niż przetwornice DC/DC to jeszcze sprytnie dostarcza zarówno żarzenie jak i napięcie anodowe bez dodatkowych indukcyjności.

    Zasilacz VFD na wzmacniaczu audio to coś nowego :)
  • #18
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    And! wrote:
    Zasilacz VFD na wzmacniaczu audio to coś nowego :)

    Rozwinięcie noty aplikacyjnej LM9022 (już nie produkowany) :D
  • #20
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    yogi009 wrote:
    Też mnie to uderzyło

    Na taki sposób zasilania VFD naprowadził mnie @simw w pierwszej części artykułu za co mu serdecznie dziękuję (miałbym duży problem z nawinięciem trafa). Co do zastosowania, fragment noty LM9022;

    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Oraz zalecany sposób połączeń;


    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie


    Dla porównania LM4871;

    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    W nocie LM9022 jest "Obsolete" czyli nie produkowany. LM4871 odpowiada pin-to-pin i dysponuje większą mocą a budowa wewnętrzna (funkcjonalnie) jest identyczna. Ciekawi mnie jak się sprawdzi pompa ładunkowa w tym zasilaczu. Już za chwilę będę wywoływał pcb (fotochemia) i do wytrawiacza :D
  • #21
    yogi009
    Level 43  
    ArturAVS wrote:
    Już za chwilę będę wywoływał pcb (fotochemia)


    Mały off-top. Jak w szczegółach robisz fotochemię? Jakoś nigdy mi ona nie wychodziła do końca poprawnie.
  • #22
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    Oryginalne laminaty światłoczułe Bungard+naświetlarka własnej konstrukcji ze sterownikiem opartym o projekt kolegi @krzysztofh na AtMega8. Najpierw na świetlówkach 9W/352nm, aktualnie "zmodernizowana" na LED UV 405nm (zalecana przez Bungard długość fali UV). Po "modernizacji" czas naświetlania zmniejszył się do 15 sekund z 90 (dla filmu na folii) i z 240 sekund do 30 dla kalki technicznej. Ceny gotowego laminatu są może trochę droższe w przeliczeniu do np. Positiv 20, ale już od kilkunastu lat robię tylko tak. Po wywołaniu i w oczekiwaniu na ogrzanie wytrawiacza;
    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Zawsze robię kilka płytek (może któraś "nie wyjść"). Tu akurat zmieściły się dwie na ścinku laminatu (film wydrukowany na 4). Jedyny mankament (dla mnie) to to że już od jakiegoś czasu nie mam drukarki i muszę do znajomego sklepu elektronicznego podejść i wydrukować film (około 200m).
    Filmy drukuję na folii do drukarek laserowych (odporność na temperaturę), pewnie termotransfer z nich też by przeszedł jednak osobiście po kilkunastu niezbyt udanych próbach z termotransferem porzuciłem tą metodę.
  • #23
    yogi009
    Level 43  
    Próbowałem z tym laminatem Bungard (ponieważ z Positivem miałem problemy - różna grubość lakieru skutkowała nierównymi wynikami), ale nie szło mi wywoływanie. Jest gdzieś na forum ta naświetlarka pokazana? Powinienem wrócić do fotochemii. Coraz częściej człowiek ma przed sobą malutkie skurczybyki (raster 0,65 lub 0,50) z padami pod spodem (QFN). I tutaj termotransfer albo wychodzi, ale nie. Ogólnie ta technologia jest niby fajna, ale ma ograniczenia.
  • #24
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    Naświetlarka powinna być. Mi udało się zrobić ścieżki 0,1mm z tym że film był u znajomego fotografa zamówiony. Laserówki mają pewne mankamenty ( np. słabe pokrycie dużych pół). Płytki już wytrawione, a teraz "wiaderko" chemii do łyknięcia i obiadek. Jak poleżakuję to wrzucę zdjęcia PCB.
  • #26
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    Dziury to wynik słabego pokrycia tonerem filmu. Pomaga Density Toner, ale dobry film to podstawa. Ja przy większych polach (masy np.) poprawiam film pisakiem do PCB choć nie zawsze to wyjdzie.
  • #27
    yogi009
    Level 43  
    Trochę się zakręciłem, bo to dawno było. Te mikropęcherzyki miałem z folią UV. Po prostu nie dało się zalaminować prawidłowo tej folii bez drobnych ilości powietrza. A sam Positiv rzeczywiście mnie zmęczył.
  • #28
    RitterX
    Level 39  
    And! wrote:
    @RitterX czy to jest tak że luminofor świeci "szerzej" i ma jakieś określone szersze widmo emitowanego światła niż np. czerwony lub zielony LED i dlatego trudniej określić barwę świecenia?

    Kolory w przypadku luminoforu z tego co wiem uzyskiwane są poprzez dodanie do bazy ZnO dodatkowego pierwiastka co powoduje mieszanie barw czyli zielony + czerwony = niebieski. Fizyka wytwarzania światła jest ta sama dla luminoforu jak i LED. różnica polega na sposobie "pompowania" energii do materiału pobudzanego do świecenia. Może być to promieniowanie ß od trytu jak w luminoforach starych zegarków, ultrafiolet jak w obecnie dostępnych luminoforach często łączonych z akrylem jako wypełnienia dla starych tarcz zegarkowych, elektronami jak w VFD albo energią elektryczną przepływającą przez złącze półprzewodnikowe.
    Białe diody LED mogą być złożoną strukturą z trzech barw ale częściej wykorzystuje się związki fosforu, który pobudzany do świecenia, pompowany światłem ultrafioletowym z diody LED przetwarza tę emisję na białe światło widzialne.
  • #29
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    yogi009 wrote:
    Te mikropęcherzyki miałem z folią UV
    yogi009 wrote:
    Te mikropęcherzyki miałem z folią UV. Po prostu nie dało się zalaminować prawidłowo tej folii bez drobnych ilości powietrza. A sam Positiv rzeczywiście mnie zmęczył.

    Przy użyciu folii zrobiłem jedną płytkę (160x100mm) i złożona leży gdzieś w czeluściach warsztatu... Positiv dawno próbowałem i też miałem problem z równomiernym pokryciem. Wyniki wczorajszej "produkcji" pcb. Śpieszyłem się trochę i nie poprawiłem filmu przez co delikatnie prześwietlał niektóre miejsca. Jako że to prototyp to w niczym nie przeszkadza, jedna z dwóch nadaje się do montażu;

    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Po wytrawieniu, widoczne "prześwity";

    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Przycięta na wymiar i powiercona (złamałem wiertło widię 0,8mm);

    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Na początek montaż LMa i elementów sprzężenia zwrotnego (ciekawy jestem F pracy) i zmierzenie częstotliwości (w/g DS LM9022 powinno być około 25kHz).

    Po paru godzinach...

    Wstępnie zmontowana przetwornica (bez pompy ładunkowej i paru elementów pomocniczych) może nie wygląda imponująco ale jak na montaż jedną ręką przy użyciu dwóch metod (lutowanie rozpływowe HOT Air i zwykłą stacją) nie jest źle. Muszę sondy do F-miarki poszukać :D


    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie


    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Dwie zworki... Nie robię płytek dwustronnych ze względu na moje ograniczenia fizyczne i dlatego jest jak jest. Wersja finalna pewnie powstanie w JLCPcb.

    Bez poprawek się nie obyło :-( ... Lutowanie rozpływowe+przelotka pod LM4871 to było proszenie się o kłopoty, EasyPrint ładnie zmostkował Vcc do GND. "Podniesienie" LMa i usunięcie zwarcia i huuurraaa, działa :D F pracy to 34kHz (bez obciążenia pompą ładunkową i żarnikiem wyświetlacza);

    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Prąd pobierany to około 5mA (bez obciążenia j/w);


    Wyświetlacze VFD to nic strasznego. Część 2. Identyfikacja i uruchamianie

    Jutro kontynuacja...
  • #30
    ArturP
    Level 22  
    Artur, a czy sprawdzałeś może oddziaływanie tej częstotliwości na analogowe lub cyfrowe układy audio?
    Męczy mnie to, ponieważ owa f jest dość blisko, zarówno 32kHz jak i 44,1kHz.
    Ja raczej myślałem o 50Hz, tak mam w kilku urządzeniach.