VFD電源電路及VFD的製作方法
2023-05-07 09:46:11
本實用新型涉及電源技術領域，特別是涉及一種VFD電源電路及VFD。
背景技術：
家庭影院視聽系統中的AV(Audio Video音頻視頻)功放的顯示多數使用VFD(Vacuum Fluorescent Display真空螢光顯示屏)。VFD的內部包含燈絲，用於點亮屏幕，VFD的顯示需要驅動IC(集成電路)進行驅動。因此，VFD的顯示需要兩組電壓：一組為交流電壓，用於提供燈絲電壓；另一組為負電壓，用於給驅動IC進行供電。
傳統的AV功放大多使用直流開關電源，為適配需要兩組電壓供電的VFD，通常採用的方式是對直流開關電源進行較大改動，使用不便。
技術實現要素：
基於此，有必要針對上述問題，提供一種使用便利性高的VFD電源電路及VFD。
一種VFD電源電路，包括振蕩電路、變壓器和整流變壓電路，所述變壓器包括初級線圈、第一次級線圈和第二次級線圈，所述初級線圈設有第一端、第二端和中間端；
所述初級線圈的中間端連接直流開關電源，所述初級線圈的第一端和所述初級線圈的第二端連接所述振蕩電路，所述整流變壓電路一端連接所述第一次級線圈，另一端連接驅動IC，所述整流變壓電路輸出驅動電壓至所述驅動IC，所述第二次級線圈連接VFD的燈絲，用於輸出燈絲電壓至所述燈絲。
上述VFD電源電路，通過變壓器的初級線圈的中間端連接直流開關電源，初級線圈的第一端和第二端連接振蕩電路，將直流開關電源的直流電壓轉為高頻的交流電；變壓器的第一次級線圈通過整流變壓電路連接驅動IC、變壓器的第二次級線圈連接VFD的燈絲的結構，經過變壓器的變壓後第二次級線圈可輸出燈絲電壓至燈絲，同時第一次級線圈輸出的電壓經過整流變壓電路輸出驅動電壓至驅動IC。如此，VFD電源電路可直接連接直流開關電源使用，將直流開關電源的直流電壓轉換為所需要的一組燈絲電壓和一組驅動電壓，不需要對直流開關電源進行改動，結構簡單且通用性強，使用便利性高。
一種VFD，包括顯示裝置、驅動IC和上述的VFD電源電路，所述VFD電源電路連接所述顯示裝置和所述驅動IC，所述驅動IC連接所述顯示裝置。
由於採用了上述VFD電源電路，可直接連接直流開關電源使用，將直流開關電源的直流電壓轉換為所需要的一組燈絲電壓和一組驅動電壓，不需要對直流開關電源進行改動，結構簡單且通用性強，可提高VFD的使用便利性。
附圖說明
圖1為一實施例中VFD電源電路的結構圖；
圖2為一實施例中變壓器的電性圖；
圖3為一實施例中變壓器的繞線結構圖；
圖4為一實施例中VFD電源電路的電路原理圖。
具體實施方式
參考圖1，一實施例中的VFD電源電路，包括振蕩電路110、變壓器2T01和整流變壓電路130，變壓器2T01包括初級線圈、第一次級線圈和第二次級線圈，初級線圈設有第一端、第二端和中間端。
初級線圈的中間端連接直流開關電源，初級線圈的第一端和初級線圈的第二端連接振蕩電路110；整流變壓電路130一端連接第一次級線圈，另一端連接驅動IC(圖未示)，整流變壓電路130輸出驅動電壓至驅動IC；第二次級線圈連接VFD的燈絲(圖未示)，用於輸出燈絲電壓至燈絲。具體地，第一次級線圈的一端連接整流變壓電路130，另一端接地。燈絲電壓為交流電壓，用於供燈絲工作，具體可以為4V(伏)；驅動電壓為直流負電壓，用於供驅動IC工作，具體可以為-24V。
直流開關電源為用於提供直流電，可以是常用的開關電源組件或電源適配器，例如本實施例中直流開關電源的輸出電壓為5V直流電。初級線圈的中間端連接直流開關電源、第一端和第二端連接振蕩電路110，使直流開關電源輸出的直流電壓轉為高頻的交流電，再經過變壓器2T01的變壓作用，使得第一次級線圈輸出第一組電壓後再經過整流變壓電路130的整流變壓作用輸出驅動電壓，第二次級線圈輸出第二組電壓得到燈絲電壓。
上述VFD電源電路，通過變壓器2T01的初級線圈的中間端連接直流開關電源，初級線圈的第一端和第二端連接振蕩電路110，將直流開關電源的直流電壓轉為高頻的交流電；變壓器2T01的第一次級線圈通過整流變壓電路130連接驅動IC、變壓器2T01的第二次級線圈連接VFD的燈絲的結構，經過變壓器2T01的變壓後第二次級線圈可輸出燈絲電壓至燈絲，同時第一次級線圈輸出的電壓經過整流變壓電路130輸出驅動電壓至驅動IC。如此，VFD電源電路可直接連接直流開關電源使用，將直流開關電源的直流電壓轉換為所需要的一組燈絲電壓和一組驅動電壓，不需要對直流開關電源進行改動，結構簡單且通用性強，使用便利性高。
變壓器2T01為三相繞組變壓器。參考圖2，為本實施例中所使用的變壓器2T01的電性圖，圖3為變壓器2T01的繞線結構圖。
在一實施例中，參考圖4，振蕩電路110包括第一電阻2R17、第二電阻2R16、第一電容2C04、第二電容2C05、第一開關管2Q01和第二開關管2Q02。
第一電阻2R17和第一電容2C04並聯，且並聯後一端連接初級線圈的第一端(埠5)，並聯後另一端連接第一開關管2Q01的控制端，第一開關管2Q01的輸入端連接初級線圈的第二端(埠8)，第一開關管2Q01的輸出端接地。
第二電阻2R16和第二電容2C05並聯，且並聯後一端連接初級線圈的第二端，並聯後另一端連接第二開關管2Q02的控制端，第二開關管2Q02的輸入端連接初級線圈的第一端，第二開關管2Q02的輸出端接地。
通過第一電阻2R17、第二電阻2R16、第一電容2C04、第二電容2C05、第一開關管2Q01和第二開關管2Q02組成振蕩電路110，結構簡單。可以理解，在其他實施例中，振蕩電路110還可以採用其他結構。
具體地，第一開關管2Q01和第二開關管2Q02可以採用型號為8050的三極體。
請繼續參考圖4，在一實施例中，振蕩電路110還包括第三電阻2R25，第一開關管2Q01的輸出端和第二開關管2Q02的輸出端均通過第三電阻2R25接地。第三電阻2R25具有反饋作用，可穩定振蕩電路110的靜態工作點，從而提高電路穩定性。
繼續參考圖4，在一實施例中，VFD電源電路還包括第三電容2C17和第四電容2C18，第三電容2C17一端連接直流開關電源，另一端接地，第四電容2C18一端連接直流開關電源，另一端接地。第三電容2C17和第四電容2C18對直流開關電源輸出的直流電壓進行濾波，可抑制和防止幹擾。
在一實施例中，請繼續參考圖4，整流變壓電路130包括倍壓電路131、主穩壓管2ZD01、第一分壓電阻2R24、第二分壓電阻2R23和限流電阻2R10。
第一次級線圈一端接地，另一端連接倍壓電路131一端，如圖2，為埠2接地，埠1連接倍壓電路131；第一分壓電阻2R24和第二分壓電阻2R23串聯，且公共端連接倍壓電路131另一端，第一分壓電阻2R24另一端接地，第二分壓電阻2R23另一端連接限流電阻2R10一端且公共端接地，限流電阻2R10另一端連接主穩壓管2ZD01的正極，且公共端連接驅動IC，主穩壓管2ZD01的負極接地。
第一次級線圈輸出的交流電壓經過倍壓電路131後變成一組直流負電壓，再經過第一分壓電阻2R24、第二分壓電阻2R23、限流電阻2R10和主穩壓管2DZ01後變成所需要的驅動電壓。可以理解，在其他實施例中，整流變壓電路130還可以採用其他電路結構，只要能實現將第一次級線圈輸出的電壓轉換為所需要的驅動電壓即可。
具體地，本實施例中，主穩壓管2DZ01的穩定電壓為24V。第一次級線圈埠1和埠2輸出的電壓為14V交流電壓，經過倍壓電路131後得到-28V，再經過第一分壓電阻2R24、第二分壓電阻2R23、限流電阻2R10和主穩壓管2DZ01後，輸出-24V至驅動IC。
在一實施例中，倍壓電路131包括第一二極體2VD04和第二二極體2VD05，第一二極體2VD04的負極連接第二二極體2VD05的正極，且公共端連接第一次級線圈，第一二極體2VD05的正極連接第一分壓電阻2R24和第二分壓電阻2R23，第二二極體2VD05的負極接地。通過採用第一二極體2VD04和第二二極體2VD05構成倍壓電路131，結構簡單。
具體地，第一二極體2VD04和第二二極體2VD05可以採用型號為4148的開關二極體。
在一實施例中，整流變壓電路130還包括第一濾波電容2C21、第二濾波電容2C20、第三濾波電容2C22、第四濾波電容2C19、第五濾波電容2C06和第六濾波電容2C07。
第一次級線圈通過第一濾波電容2C21連接第一二極體2VD04和第二二極體2VD05，第二濾波電容2C20一端和第三濾波電容2C22一端均連接第一二極體的正極2VD04，另一端均接地。第二分壓電阻2R23和限流電阻2R10通過第四濾波電容2C19接地；第五濾波電容2C06和第六濾波電容2C07並聯，且並聯後一端連接主穩壓管2ZD01的正極，並聯後另一端連接主穩壓管2ZD01的負極。
第一次級線圈輸出的電壓先經過第一濾波電容2C21的濾波再經過第一二極體2VD04和第二二極體2VD05組成的倍壓電路131，可對倍壓電路131的輸入電壓進行濾波；第二濾波電容2C20和第三濾波電容2C22可對倍壓電路131的輸出電壓進行濾波；同時結合第四濾波電容2C19、第五濾波電容2C06和第六濾波電容2C07的濾波作用，可增強整流變壓電路130的抗幹擾效果，提高電壓輸出的準確性。
在一實施例中，請繼續參考圖4，上述VFD電源電路還包括穩壓電路140，第二次級線圈的兩端均連接穩壓電路，且公共端連接燈絲，穩壓電路140連接整流變壓電路130，且公共端接地。通過穩壓電路140組成一個電壓參考點，可保證第二次級線圈輸出至燈絲的燈絲電壓的穩定性，從而保證VFD顯示亮度均勻，不會一會亮一會暗，增強VFD的顯示效果。
在一實施例中，穩壓電路140包括附加穩壓管2ZD02、第一附加電阻2R19、第二附加電阻2R20和第三附加電阻2R21。
第一附加電阻2R19一端連接第二次級線圈一端，且公共端連接燈絲；第二附加電阻2R20一端連接第二次級線圈另一端，且公共端連接燈絲；第一附加電阻2R19另一端連接第二附加電阻2R20另一端，且公共端連接第三附加電阻2R21一端和附加穩壓管2ZD02的負極；第三附加電阻2R21另一端接地，附加穩壓管2ZD02的正極連接整流變壓電路130且公共端接地。具體地，本實施例中，附加穩壓管2ZD02連接限流電阻2R10和第二分壓電阻2R13，且公共端接地。
通過採用附加穩壓管2ZD02、第一附加電阻2R19、第二附加電阻2R20和第三附加電阻2R21構成穩壓電路140，結構簡單。
一種VFD，包括顯示裝置、驅動IC和上述的VFD電源電路，VFD電源電路連接顯示裝置和驅動IC，驅動IC連接顯示裝置。
由於採用了上述VFD電源電路，可直接連接直流開關電源使用，將直流開關電源的直流電壓轉換為所需要的一組燈絲電壓和一組驅動電壓，不需要對直流開關電源進行改動，結構簡單且通用性強，可提高VFD的使用便利性。
以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。
以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。