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产品库 - TM1668电磁炉专用LED显示屏驱动IC
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产品名称：TM1668电磁炉专用LED显示屏驱动IC产品链接：手机版链接：TM1668是一种带键盘扫描接口的内存映射型LED（发光二极管显示器）驱动控制专用电路，内部集成有MCU 数字接口、数据锁存器、LED 高压驱动及8级灰度调节电路、内部RC振荡、内置上电复位及低电压复位电路、键盘扫描等电路，芯片的段位可通过软件设置来实现13*4和10*7进行配置来适应不同连接的LED数码屏，同时可根据不同的显示场合调节LED的灰度，以实现降低功耗的要求。本产品性能优良，质量可靠。采用SOP24/DIP24/SDIP24/QFN24/SSOP24 的封装形式。10段*7位,70点阵,10*2按键识别
主要应用于
DVB、DVD 及家庭影院等产品的显示屏驱动
厨房电器如微波炉、电磁炉、热水器的状态显示
工业仪器仪表的显示
公 司 简 介
深圳市惠博升科技有限公司成立于2006年，是专业从事集成电路设计服务，测试与销售的技术企业.公司拥有先进的工作站以及集成电路测试仪器，拥有完善的集成电路设计流程及质量保证体系，支持先进的 IC 设计流程，设计线宽覆盖0.18u-1.5um，工艺覆盖 CMOS、BiCMOS、BiPOLAR，主要从事消费类芯片以及工业级芯片设计，以数模混合电路设计为主，同时支持客户中小批量的 ASIC 的产品需求；为客户实现正向或反向单芯片集成方案设计。并与国内外集成电路生产、封装、测试以及设计厂家保持良好的协作关系。目前主要产品是集成电路,产品面向家电、工业控制相关产品的开发及应用，
深圳市惠博升科技有限公司秉承“精芯、细心，心芯相融；智慧，实惠，慧惠相合”的设计宗旨，为客户提供最完善的设计及技术支持服务，努力不懈的为国内外客户提供高品质的集成电路产品和更具有竞争优势的集成电路设计服务解决方案，开发产品、开拓市场，实现共赢与客户共同发展。集成电路设计服务函盖正向反向集成电路的前、后端设计、光掩膜加工、晶园制造、封装、测试、验证、集成电路修改、可靠性分析以及产品交付的“一站式服务”。
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VFD显示驱动和控制芯片TP6312F在电磁炉显示电路中的应用
VFD显示驱动和控制芯片TP6312F在电磁炉显示电路中的应用
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摘要：介绍了VFD显示驱动和控制芯片TP6312F的组成结构、性能特点和编程指令，对TP6312F驱动的VFD在电磁炉显示电路中的应用做了详细论述，给出了该应用系统的硬件电路和软件流程。关键词：家用电器；VFD；TP6312F真空荧光显示屏ＶＦＤ（Ｖａｃｕｕｍ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）是１９６６年日本发明的一种自发光平板显示器件，现已在工业、商业?特别是家用电器数字化产品领域得到了
摘要：介绍了VFD显示驱动和控制芯片TP6312F的组成结构、性能特点和编程指令，对TP6312F驱动的VFD在电磁炉显示电路中的应用做了详细论述，给出了该应用系统的硬件电路和软件流程。关键词：家用电器；VFD；TP6312F真空荧光显示屏ＶＦＤ（Ｖａｃｕｕｍ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）是１９６６年日本发明的一种自发光平板显示器件，现已在工业、商业?特别是家用电器数字化产品领域得到了广泛应用。ＶＦＤ是一种特殊变体的三级真空管，其电子从负极（灯丝）发射出来，通过栅网加速后撞击正极表面附着的磷光体从而发光。ＶＦＤ的主要性能是：自动发光、高清晰度和高亮度显示、低压操作、低功耗、可靠且使用寿命长、有从红色到蓝色多种色彩（使用滤色器可获得更多色彩）、宽视角、反应速度快等。现在市面上的电磁炉大多采用数字ＬＥＤ显示，也有的采用字段ＬＣＤ显示屏，笔者开发的首款电磁炉采用的就是图形点阵ＬＣＤ显示屏，但考虑到成本、显示亮度及电磁炉本身的强电流、强磁场等因素和ＶＦＤ的诸多特点，最终选择ＶＦＤ作为电磁炉显示屏。 图1 １ ＴＰ６３１２Ｆ控制／驱动芯片１．１ ＴＰ６３１２Ｆ的组成及功能ＴＰ６３１２Ｆ是ＴＯＰＲＯ（台湾凌越科技）公司生产的ＶＦＤ专用控制／驱动器，可完成段节式ＶＦＤ器件的控制与驱动。该器件为４４脚ＬＱＦＰ封装，有１１个段（阳极）输出脚、６个位（栅极）输出脚、５个段／位（阳极／栅极）两用输出脚、４位开关量输入脚、４位ＬＥＤ驱动脚以及４×６键盘输入脚。ＴＰ６３１２Ｆ内含１个显示ＲＡＭ、２个４位锁存器、１个亮度控制电路、键值数据ＲＡＭ及键盘扫描电路，可通过３线或４线串口与ＭＣＵ进行连接。ＭＣＵ可以通过串行接口将数据写入显示ＲＡＭ和ＬＥＤ驱动锁存器，也可以从键值数据ＲＡＭ和开关量输入锁存器中读出内容。１．２ ＴＰ６３１２Ｆ的控制命令ＴＰ６３１２Ｆ具有显示模式设置、数据设置、显示存储器地址设置和显示控制设置命令等４条命令，其具体格式如图１所示。由图１可见，通过显示模式设置命令可使ＴＰ６３１２Ｆ匹配不同结构的ＶＦＤ显示屏。在显示存储地址设置命令中，地址的取值范围为００Ｈ～１５Ｈ，大于１５Ｈ的取值被视为无效；通过执行显示模式设置命令，系统显示会被强行关闭，此时要恢复显示，必须执行一次显示控制设置命令。在向ＬＥＤ端口写数据、读键值数据、读ＳＷ数据时，系统并未涉及特定存储单元的地址，而是通过数据设置命令来获得其结果，执行完数据设置命令后，即可将其存储到指定的存储单元或将指定存储单元的内容写到ＴＰ６３１２Ｆ中。 图2 ２ 电磁炉显示系统设计２．１ 系统的硬件组成电磁炉的前面板电路由微控制器Ｗ７８Ｅ５８Ｂ、ＶＦＤ驱动电路ＴＰ６３１２Ｆ、电磁炉ＶＦＤ显示器件及一些分立器件组成。该系统电路如图２所示。其中Ｗ７８Ｅ５８Ｂ是Ｗｉｎｂｏｎｄ公司的微处理器，电磁炉ＶＦＤ具有４个栅极?Ｐｉｎ４～Ｐｉｎ７?和１６?Ｐｉｎ９～Ｐｉｎ２４?个阳极。Ｗ７８Ｅ５８Ｂ和ＴＰ６３１２Ｆ采用三线制接法，Ｗ７８Ｅ５８Ｂ的Ｐ１．０和ＣＳ相连，Ｐ１．１和ＣＬＫ相连，Ｐ１．２则和ＤＩ、ＤＯ相连。因ＤＯ口为Ｎ沟道开漏输出，故需接上拉电阻Ｒ７以形成数字电平信号。ＴＰ６３１２Ｆ内置ＯＳＣ，其振荡频率由Ｒ１决定，Ｒ１的典型值为５６ｋΩ。
２．２ 键盘电路键盘电路共有１１个键。图中键盘电路的Ｄ２、Ｄ４采用的是１Ｎ４１４８， 可用于隔离阳极驱动电压。ＴＰ６３１２Ｆ内嵌硬件键扫描电路，并在Ｓｊ／Ｋｊ（ｊ＝０～５）线输出键扫描信号，Ｋｉ（ｉ＝０～３） 线接收键值（在显示周期的末端锁存至内部ＲＡＭ），因此，由Ｋｉ（ｉ＝０～３）和Ｓｊ／Ｋｊ（ｊ＝０～５）可以构成４×６键盘矩阵。该系统中，矩阵键盘用２×４键组成时，Ｓ０／Ｋ０、Ｓ１／Ｋ１线作为输出键扫描信号，Ｋｉ（ｉ＝０～３）线用于接收键值。根据电路图的接法，若有键按下，键码内部ＲＡＭ的相应位置１。其余３个键由ＳＷｎ（ｎ＝０～３）线组成。ＳＷｎ（ｎ＝０～３）为４位开关输入端，设计者可根据需要自行定义。这里用其中的三位（ＳＷ０，ＳＷ１，ＳＷ３）来作为按键输入，根据电路图中的接法，开关量输入内部 ＲＡＭ的相应位应置０。２．３ 显示电路ＴＰ６３１２Ｆ采用负压输出，阳极（Ａｎｏｄｅ ｐｉｎ）在逻辑０时输出负压，在逻辑１时输出电平为０伏。为驱动ＶＦＤ，需下拉灯丝绕组中心抽头的电位。图２中稳压管ＷＤ１的稳压值由ＶＦＤ的截止电压来决定。动态扫描显示由ＴＰ６３１２Ｆ内部电路自
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3）电流电压采样电路：；作用：为稳定调节功率提供反馈输入，为电流电压保护；注意点：需保证全工作条件下，采样电压在5V以下，；4）高压保护电路；这里的高压是指IGBT的C极电压，采用电阻分压的；5）浪涌保护电路：；作用：监控输入电网的异常变化，并在有异常时，关断；主要问题：外界干扰模型难以建立，标准无法统一，在；6）IGBT驱动电路；IGBT驱动电路的驱动方式
3） 电流电压采样电路：作用：为稳定调节功率提供反馈输入，为电流电压保护提供输入；注意点：需保证全工作条件下，采样电压在5V以下，需注意滤波；4） 高压保护电路这里的高压是指IGBT的C极电压，采用电阻分压的方式让分压与参考电压比较，如电压过高，则通过电阻R22关断IGBT。5） 浪涌保护电路：作用：监控输入电网的异常变化，并在有异常时，关断IGBT进行保护； 电路形式：主要有电压浪涌与电流浪涌；主要问题：外界干扰模型难以建立，标准无法统一，在现在生产的产品中经常有在不同时段不同地区的表现行为差异很大的情况；这就好比怎样评定人的健康等级一样。这也是目前电磁炉中最突出的问题。6） IGBT驱动电路IGBT驱动电路的驱动方式有直流和交流两种：直流驱动：04_AMT2005-power_V00.sch.pdf是直流驱动方式，直流驱动能保证IGBT可靠导通，但在339输出高电平过长时容易出现IGBT导通宽度过宽，可能损坏IGBT；交流驱动：JYC-19POWER采用交流驱动方式(06_电磁炉工作波形(交流驱动).pdf)，交流驱动的抗干扰能力较强，但可能会导致IGBT不能可靠导通，另外电容参数变化较大也是交流驱动的一个可能的隐患。三、开关电源电路分析开关电源的主要特点是体积小，在输入电压变化较大时，输出电压或电流稳定。开关电源的基本结构主要有四种，由这四种结构演变出的拓扑电路很多，在这里仅介绍我们现在在电磁炉上运用的单片反激型开关电源。反激型开关电源的工作方式是在开关管开通时在高频变压器初级储存能量，而在开关管关断时向高频变压器次级输出储存在高频变压器初级的能量。 如图，当开关管开通时，根据同名端原理，由于整流二极管的端电压反相，变压器次级没有电流，此时初级处于导通状态，电源对变压器初级储存能量；而当开关管关断时，根据变压器的原理以及电感的等效电源原理（即电感续流原理）变压器次级的电压方向与开通时相反，此时二极管导通，并对负载供电。电磁炉上运用的开关电源框架如下图： 1、 高频变压器：高频变压器是开关电源的一个核心部分，在电路中主要作为能量传递转化的载体，即把电能转化为磁能，在把磁能转化为电能。2、 整流输出回路：可根据实际情况进行选择合适的整流输出电路，出于成本等因素考虑，电磁炉上选用半波整流输出电路。3、 反馈网络：反馈网络的主要作用是跟踪输出，并将输出的变化反馈给控制回路，控制回路根据反馈量来调节开关管开通的占空比，以达到稳定输出的目的。4、 缓冲网络：缓冲网络的主要作用是在开关管断开时形成高频变压器初级回路，并吸收高频变压器没有传递到次级回路的磁能，以防造成高频变压器的磁饱和，从而引起开关器件的电压应力增加而造成开关器件烧毁，同时还可减少EMI。5、 开关及驱动器件：这里采用PWM控制方式来控制高频变压器初级的开断。 电磁炉上运用的开关电源主要用FSD200(134KHz)和Viper12A(60KHz)两种芯片，其电路见07_电磁炉用开关电源.pdf。四、感应按键电路分析1、电磁炉采用的显示方式：1） LED指示灯：一般采用74HC164作为扩展驱动；2） 数码管：一般采用74HC164作为扩展驱动；3） LCD：一般采用驱动芯片(如HT1621)或带LCD驱动的MCU(如S3F9488)驱动；4） VFD：一般采用驱动芯片(如SM1等)驱动；2、电磁炉采用的按键方式：1） 轻触按键：一般采用74HC164或矩阵方式扫描按键；2） 薄膜按键：一般采用74HC164或矩阵方式扫描按键；3） 编码开关或拨段开关；4） 感应按键。3、感应按键电路分析：感应按键是刚刚在电磁炉上运用的一种新技术，其主要特点是使电磁炉易清洁，防水性能好。目前在电磁炉上用的感应按键主要有天线感应式及电容式，我们目前用的是利用人体电容的电容式感应按键(08_感应按键原理.pdf)。感应按键电路包括信号产生、信号整形及信号放大等3个单元：首先由信号产生单元产生约几百KHz的高电平占空比约70%的信号；然后信号整形单元对所产生的信号进行整形，整形过程类似于开关电源工作过程；最后将信号放大并送至MCU的AD口。当有人体靠近感应按键时，将会形成一个对地的电容在信号整形的高电平期间分流一部分电流，致使整形后的信号下降，并在人体离开前一直维持在下降的电位上；而当人体离开后，整流后的信号又会上升到原来的电位水平。由于存在电路耦合及寄生电容，所以一般用下降沿和上升沿来识别感应按键的响应动作。五、电磁炉重点测试项目1、基于原理的测试：1） 同步波形测试：测试不同锅具在250V小功率及210V大功率时的波形；保证304锅单底锅250V最低连续档导通点较平缓，不出现上翘(需测试IGBT C极电压波形)。2） IGBT导通宽度测试：最小导通宽度：将电位器调到最大处，在250V最小功率时使用304单底锅(底部平整)工作时的IGBT导通宽度应大于5us，且不炸机（此时PWM会自动减到最小）。最大导通宽度：将电位器在正常位置，在170V最大功率时使用430单底锅(底部平整)工作时的IGBT导通宽度小于30us，（此时PWM会自动增到最大）。3） IGBT C极高压保护值测试：在245V时最大档将304复底锅往外拖，测量最大高压值，最大高压值应不大于1100V(考虑5V电压的误差)。4） 最大功率调节范围测试：在电位器的最大位置和最小位置分别测试不同锅具在210V最大功率档时的功率，测量的实际功率应尽量和区域[额定功率-500W，额定功率+300W]相吻合。注意几个要素：电流采样参数，PWM范围，高压保护等。5） 插拔电测试：拔插电时IGBT G极无宽度＞2us且幅值＞3V的脉冲。2、基于黑箱式测试：1） 浪涌、脉冲群及电源跌落等EMC测试；2） 关键元器件温升测试；3） 电容冲击及插拔电测试；4） 功率稳定性测试及大小铁饼测试；5） 拖锅、抬锅及压锅等测试；6） 各种报警保护测试；7） 功能测试；六、电磁炉急需解决的技术难点1、 电网适应能力及锅具适应能力的拓宽；2、 连续加热功率范围的拓宽(包括提高大功率和降低小功率)；3、 温度精确测量技术；4、 降低关键器件发热问题；5、 低成本问题；6、 EMI问题。包含各类专业文献、专业论文、高等教育、外语学习资料、各类资格考试、应用写作文书、5200_电磁炉电路分析等内容。　
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