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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Netzteil für VFD - komische Leuchteffekte


Autor: Simon Budig (nomis)
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Hallo allerseits.

Ich baue gerade an einer Ansteuerung für ein Vakuumfluoreszenz-Display 
aus einem alten Sony-Tuner. Nun habe ich nicht wirklich Ahnung von 
Netzteiltechnik und stoße daher gerade ein bischen an meine Grenzen.

Zur Ansteuerung: Zum Treiben des VFD verwende ich Allegro 
A6812-Treiberbausteine mit seriellen Schieberegistern (die von einem 
atmega32u2 befüttert werden).

Beim Auseinanderbauen des Tuners habe ich mir aus Versehen die alte 
Netzteilschaltung gehimmelt, allerdings scheint der Trafo noch OK zu 
sein, den verwende ich daher weiter. Ein Versuch, die Schaltung zu 
reverse-engineeren ist allerdings grandios gescheitert, ich verstehe 
nicht, wie die arbeitet. Daher habe ich das Netzteil unabhängig davon 
versucht neu aufzubauen, siehe Anhang.

Der Trafo hat zwei galvanisch getrennte Sekundärwicklungen, eine liefert 
ca. 5-6V Wechselspannung, die andere liefert ca. 50V Wechselspannung, 
mit einem Mittenabgriff.

Ich verwende nur eine Hälfte des Trafos, nach der Gleichrichtung habe 
ich dann ca. 33-35V, die ich auch als Beschleunigungsspannung (VBB) für 
A6812/VFD verwende. Mit einem LM2576-5.0 erzeuge ich mir daraus auch 
+5V, die Betriebsspannung für µC und die restliche Elektronik (VDD).

Die am Trafo galvanisch getrennten 5V Wechselspannung verwende ich 1:1 
als Heizspannung für das VFD (das war vorher auch schon so). Ich hatte 
eine Seite der Wechselspannung zunächst mit GND der Gleichspannungsseite 
verbunden, hatte dann allerdings sehr starke asymmetrische Leuchteffekte 
auf dem VFD (eine Seite hat permanent schwach leuchtende Segmente 
gehabt).

Auf http://mitglied.multimania.de/bk4/VFD.htm findet man denn dann auch 
eine Erklärung: Da ich eine Wechselspannung auf einer Seite mit GND 
koppele, wird die andere Seite regelmäßig negativer als GND, damit kommt 
das Leuchten zustande. Nachdeum ich mir das klar gemacht habe, habe ich 
die Heizspannung auf einer Seite mit den +5V gekoppelt, und es wurde 
deutlich besser, allerdings noch nicht gut. Auch das ist noch erklärbar, 
da ja die Spitzenspannung bei 5V Wechselspannung > 5V ist.

Nur - wie kriege ich das gelöst? Muss ich jetzt die Heizspannung "noch 
positiver" vorspannen? Und wenn ja, wie?

Kann ich vielleicht einen "virtuellen Mittenabgriff" für die 5V 
Wechselspannung bauen und den auf die +5V legen? Würde das helfen?

Ich habe leider von Analogelektronik keine Ahnung und auch die 
Diskussionen im unmittelbaren Bekanntenkreis waren nur bis zu diesem 
Punkt hilfreich. Ich bin mir auch nicht sicher, ob obiger Aufbau 
überhaupt der sinnvollste ist und bin Änderungen daran aufgeschlossen.

Vielen Dank für Eure Hilfe,
        Simon

NACHTRAG: Achja, die Idee mit dem "virtuellen Mittenabgriff" für die 
Heizspannung kommt daher, dass ich im Moment ja eine offensichtliche 
Unsymmetrie in der Schaltung habe und es daher fast nicht zu vermeiden 
ist, dass ich das VFD links und rechts unterschiedlich ansteuere und 
daher eine Unsymmetrie in der Helligkeitsverteilung habe. Das würde ich 
gerne loswerden...

Autor: Simon Budig (nomis)
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So ungefähr sieht das im Moment übrigens aus.

Man erkennt, dass auf der linken Seite Segmente vor sich hinglimmen, die 
eigentlich nicht angesteuert werden. Auf der rechten Seite (welche die 
ist, die gegen GND verbunden ist) ist hingegen alles in Ordnung.

Auf dem Foto sehe ich übrigens auch das erste Mal, dass die Heizdrähte 
offensichtlich leuchten, vielleicht geht da doch ein bischen viel Strom 
drüber...

Viele Grüße,
         Simon

Autor: ??? (Gast)
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Welche genaue Bezeichnung hat der Tuner?

???

Autor: Simon Budig (nomis)
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Das VFD stammt aus einem Sony ST-SE 520. Von der originalen Elektronik 
ist aber nichts mehr übrig: da waren Treiberlogik und Radio-Bedien-Logik 
zusammen in einem fetten ASIC, so dass ich den leider nicht 
weiterverwenden konnte.

Ich habe auf http://www.home.unix-ag.org/simon/files/sony-panel/ ein 
paar Fotos von dem originalen Front-Panel. Da sind auch ein paar 
Screenshots von dem Oszi, als das Originalnetzteil noch funktioniert 
hat...

Viele Grüße,
        Simon

Autor: MaWin (Gast)
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> Nun habe ich nicht wirklich Ahnung von Netzteiltechnik

Merkt man.

Nutze beide 25V Wicklungen, schmeiss den Brückengleichrichter raus:


 +--|>|--+----+----...
 |       |    |
 S       |  Elko
 |       |    |
 +-------(----+----...
 |       |
 S       |
 |       |
 +--|>|--+

> Kann ich vielleicht einen "virtuellen Mittenabgriff" für die 5V
> Wechselspannung bauen und den auf die +5V legen?

Ja.

Trenne der Verbindung der Heizspannung zu +5V auf.

Verbinde einfach beide Seiten der 5V Wechselspannung (also die Enden der 
Heizfäden) über hochohmige Widerstände (47k) mit den +5V.

Autor: Max D. (Firma: No RISC, no fun.) (metalfan)
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Also:
1. deine drähte lauchten glaub ich nich echt, die digicam "sieht" nur 
auch den näheren IR-Bereich (also idF. die Wärmestrahlung der Drähte)...
2. Mit einer Ladungspumpe (hier kann man sogar einfach den Trafo 
anzapfen und so ne Dioden cap kombi dranhängen) kriegst du fast 
unendlich positive/negative Spanungen (je nach aufbau), also genung für 
deine VFDs...

Autor: bingast (Gast)
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Hier bekommst Du das Schaltbild vom Original-Netzteil!

http://www.eserviceinfo.com/downloadsm/51644/Sony_...

Das Display braucht normalerweise -30V!

Autor: ??? (Gast)
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Such im Netz nach dem Service Manual. Enthalten ist der vollständige 
Schaltplan des Geräts, inkl. Netzteil und Anzeigeplatine. Du kannst 
deine gewonnenen Erkenntnisse dann prüfen.

???

Autor: Simon Budig (nomis)
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Vielen Dank an bingast für die Detektivarbeit. Ich hatte zwar schonmal 
nach dem Servicemanual gesucht, war aber letztlich erfolglos.

Das mit den -30V ist glaube ich eher eine Frage der Ansteuerelektronik 
als der VFD-Röhre selber. Wichtig ist doch die Potentialdifferenz 
zwischen der Heizspannung und den eingeschalteten Anoden. Wenn also die 
Heizspannung auf das Potential der -30V "runtergezogen" wird, dann kann 
man die Anoden mit -30V ausschalten und mit z.B. +5V einschalten.

Auf dem Oszi sah das mit der Originalelektronik so aus:
  http://www.home.unix-ag.org/simon/files/sony-panel...

D.h. andersherum: Der Röhre ist es egal, wenn ich mit +35V Anoden 
einschalte und mit GND ausschalte, solange die Heizspannung eben 
ungefähr auf dem Potential von GND (bzw. etwas positiver) liegt.

Bei dem Allegro A6812 sehe ich im Datenblatt keinen Hinweis darauf, dass 
ich da VBB auf eine negative Spannung setzen darf, von daher bin ich da 
lieber vorsichtig...  :)

MaWin: Vielen Dank für die Hinweise, die setze ich heute noch um und 
werde Feedback geben, wie das geklappt hat.

Viele Grüße,
        Simon

Autor: MaWin (Gast)
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> die setze ich heute noch um

Gut, ich korrigiere aber die Widerstandswerte, sie sollten wohl deutlich 
kleiner sein, so 470R, es fliesst doch erheblich Strom.

Autor: Simon Budig (nomis)
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Es wird besser!

Ich habe die Anregungen von MaWin umgesetzt, es ist deutlich besser 
geworden: Es leuchtet zwar immer noch ein bischen mehr als ich gerne 
hätte, allerdings deutlich weniger als vorher.

Was im Moment noch störender ist: die äußeren Bereiche des Displays 
flackern. Auch das ist gegenüber vorher besser geworden (wo eine Seite 
konstant geleuchtet, dafür die andere aber ungleich stärker geflackert 
hat), aber immer noch deutlich sichtbar. Ich bin mir ziemlich sicher, 
dass das nichts mit meinem Multiplexen zu tun hat, da die Segmente in 
der Displaymitte nicht flackern und die Zeitscheiben für die Segmente 
identisch lang sind.

Ich werde morgen in der Firma das Display mal an das Oszi hängen und 
gucken, wie die Wellenformen da aussehen.

Viele Grüße,
         Simon

Autor: MaWin (Gast)
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> die äußeren Bereiche des Displays flackern.

Deine Ansteuerung ist nicht synchron zu den 50Hz, du siehst die 
Frequenzdifferenz (in der Mitte ist quasi Gleichspannung).

Autor: Simon Budig (nomis)
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So, ich kann Erfolg vermelden.

Nach Erhöhung der Multiplexfrequenz flackert das Display nicht mehr, das 
war tatsächlich eine Schwebung zwischen Multiplexing und 50Hz Heizung.

Die noch leuchtenden Segmente waren auf ein Brainfart meinerseits 
zurückzuführen, ich hatte die Mitte des Spannungsteilers aus Versehen 
mit GND statt mit +5V verbunden.

Vielen Dank für die Hilfe!
        Simon

Autor: Matthias P. (matthias_p51)
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Hallo,
sorry das ich den Beitrag wieder ausgrabe, aber ich bin zufällich 
darüber gestollpert. Ich habe ein ähnliches Problem und hab mir den 
Schaltplan von dem Tuner angeschaut und verstehe nicht wie hier die -30V 
zustande kommen.

Ich kenne die Schaltung:
Traffo mit Mitelabgriff und die Phasen werden mit einem voll 
Gleichrichter die Spannung erzeugt. Und über den Mittelabgriff habe ich 
mein potential wodurch ich dann halt meine positive und negative 
Spannung habe.

Bei dem Fall der in dem Schaltplan beschrieben ist sehe ich noch das das 
Potential mit der einen Zehner diode auf 6,8V gehalten wird.

Aber wo kommt auf einmal das Potential von den 27V and er zweiten Zehner 
Diode her?

Wäre super wenn mir jemand bei meinem Verständniss problem weiterhelfen 
kann.

Grüße

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