JP2002108263A - Vacuum fluorescent display driving device - Google Patents
Vacuum fluorescent display driving deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は蛍光表示管のフィラ
メントのDCパルス駆動に関するものであり、特にフィ
ラメントへ一定の実効電圧を供給することに好適な蛍光
表示管のフィラメント駆動装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to DC pulse driving of a filament of a fluorescent display tube, and more particularly to a filament driving device for a fluorescent display tube suitable for supplying a constant effective voltage to the filament.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、蛍光表示管のフィラメントをDC
のパルスにて駆動する場合、常に一定のパルス幅をマイ
コンより出力し、フィラメントへ実効電圧を供給してい
た。2. Description of the Related Art Conventionally, a filament of a fluorescent display tube is DC.
In the case of driving with the pulse of (1), a constant pulse width was always output from the microcomputer to supply an effective voltage to the filament.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
駆動回路では、マイコンは常に一定のパルス幅を出力
し、フィラメントへ実効電圧を供給していた。しかしな
がら、フィラメントへ実際に加わっている実効電圧は、
駆動する素子の応答性やバラツキ、温度変動、さらには
電源電圧変動によって変動するため、その変動要因によ
ってフィラメントへ供給される実効電圧がフィラメント
の定格電圧を外れたとしても、定格電圧に入るように実
効電圧を補正する手段を備えていないなかった。その結
果、蛍光表示管の表示が暗くなったり、フィラメントが
赤色したり、蛍光表示管の寿命が短くなったりしてい
た。However, in the conventional driving circuit, the microcomputer always outputs a constant pulse width and supplies an effective voltage to the filament. However, the effective voltage actually applied to the filament is
Since it fluctuates due to the responsiveness and variation of the element to be driven, temperature fluctuations, and power supply voltage fluctuations, the effective voltage supplied to the filament may fall outside the rated voltage of the filament even if the effective voltage supplied to the filament deviates from the rated voltage of the filament. There was no means for correcting the effective voltage. As a result, the display of the fluorescent display tube becomes dark, the filament becomes red, and the life of the fluorescent display tube is shortened.
【0004】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、本発明の目的は、蛍光表示管のフィラメン
トのDCパルス駆動において、駆動する素子の応答性や
バラツキ、温度変動、さらには電源電圧変動があった場
合でも常に一定の実効電圧をフィラメントへ供給する事
にあり、特にフィラメントへ供給するパルス幅及び電圧
をマイコンにて検出し、マイコンより出力されるパルス
幅を可変し、フィラメントへ供給する実効電圧を常に一
定にする事にある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide, in DC pulse driving of a filament of a fluorescent display tube, responsiveness, variation, temperature variation, and the like of a driving element. Even if there is a fluctuation in the power supply voltage, a constant effective voltage is always supplied to the filament.In particular, the pulse width and voltage supplied to the filament are detected by the microcomputer, and the pulse width output from the microcomputer is varied. The purpose is to always keep the effective voltage supplied to the power supply constant.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1は、フィラメントへ印可される電圧パルスの
パルス幅を制御手段にて検出可能なようにし、検出され
たパルス幅に基づいて制御手段より出力されるパルスの
パルス幅を可変してやる事により、駆動素子の応答性や
バラツキ、温度変動に関わらず、常に蛍光表示管のフィ
ラメントへ一定の実効電圧を供給する事が出来る。In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to make the pulse width of a voltage pulse applied to a filament detectable by a control means, and based on the detected pulse width. By varying the pulse width of the pulse output from the control means, a constant effective voltage can always be supplied to the filament of the fluorescent display tube regardless of the response, variation and temperature fluctuation of the driving element.
【0006】請求項2は、フィラメントへ印可される電
圧を制御手段にて検出可能なようにし、検出された電圧
値に基づいて制御手段より出力されるパルスのパルス幅
を可変してやる事により、駆動素子の応答性やバラツ
キ、温度変動及び電源電圧変動に関わらず、常に蛍光表
示管のフィラメントへ一定の実効電圧を供給する事が出
来る。According to a second aspect of the present invention, the voltage applied to the filament is made detectable by the control means, and the pulse width of the pulse output from the control means is varied based on the detected voltage value, thereby driving the filament. It is possible to always supply a constant effective voltage to the filament of the fluorescent display tube regardless of the responsiveness and variation of the elements, temperature fluctuations and power supply voltage fluctuations.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】本発明の内容を、以下に実施例を
用いて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The contents of the present invention will be described below with reference to embodiments.
【0008】図1は本発明請求項1の図であり、図2は
本発明請求項2の図であり、図3はマイコンから出力さ
れるパルスとフィラメントへ加わるパルスのタイムチャ
ートであって、図3のTは、フィラメントをパルス駆動
する際にフィラメントへ印可されるパルスの周期であ
り、tonはフィラメントへ印可されるパルスのパルス幅
であり、Vはフィラメントへ印可される電圧である。図
4は実効電圧の計算式であり、前述の値によって実効電
圧が計算できる。図5は本発明の実施例のフローチャー
トであって、実施例の制御フローを示したものである。
まずは本発明請求項1の実施例を図1及び図5を用いて
説明する。FIG. 1 is a diagram of claim 1 of the present invention, FIG. 2 is a diagram of claim 2 of the present invention, and FIG. 3 is a time chart of a pulse output from a microcomputer and a pulse applied to a filament. T in FIG. 3 is the period of the pulse applied to the filament when the filament is pulse-driven, ton is the pulse width of the pulse applied to the filament, and V is the voltage applied to the filament. FIG. 4 is a formula for calculating the effective voltage, and the effective voltage can be calculated from the above-described values. FIG. 5 is a flowchart of the embodiment of the present invention, showing a control flow of the embodiment.
First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0009】マイコン1は、駆動回路2へPoutポート
より一定周波数(30KHz)でパルス幅3.75μS
のパルスを出力し、駆動回路2をスイッチングし、電源
4(9.5V)よりDCのパルスを蛍光表示管5のフィ
ラメントへ供給するように接続されており、フィラメン
トのマイナス端子は2.0Vのツェナーダイオード6を
介し、GNDへ接続されている。さらには、フィラメン
トへ加わるパルスをマイコン1にて検出可能なように接
続し、検出された値より、マイコン1から出力するパル
スの幅を可変するようにしている。又、蛍光表示管5の
フィラメントは定格電圧が規定されており、実施例にお
いて使用する蛍光表示管5の定格実効電圧は2.5V±
0.25Vrmsである。The microcomputer 1 supplies a pulse width of 3.75 μS to the drive circuit 2 from the Pout port at a constant frequency (30 KHz).
Is connected so that the driving circuit 2 is switched and a DC pulse is supplied from the power supply 4 (9.5 V) to the filament of the fluorescent display tube 5. The negative terminal of the filament is 2.0 V. It is connected to GND via a Zener diode 6. Further, the pulse applied to the filament is connected so as to be detectable by the microcomputer 1, and the width of the pulse output from the microcomputer 1 is varied based on the detected value. The rated voltage of the filament of the fluorescent display tube 5 is specified, and the rated effective voltage of the fluorescent display tube 5 used in the embodiment is 2.5 V ±
0.25 Vrms.
【0010】マイコン1は予め設定された周波数30K
Hz、パルス幅3.75μSのパルスを出力し、駆動回
路2のバラツキや変動要因が加わらなければ、その時フ
ィラメントへ加わるパルスの幅はマイコン1より出力さ
れたパルス幅であり、実効電圧は図4の計算式より約
2.5Vrmsになる事が分かる。しかしながら実際
は、駆動回路2のバラツキや温度変動などによりフィラ
メントへ実際に加わるパルス幅が変動し、実効電圧は異
なる値になっているため、マイコン1より出力されるパ
ルス幅が3.75μSであったとしても、実際にフィラ
メントへ加わっているパルス幅が3.75μSとは限ら
ない。The microcomputer 1 has a preset frequency of 30K.
If a pulse having a pulse width of 3.75 μS and a pulse width of 3.75 μs is output, and if there is no variation in the drive circuit 2 or a variation factor, the pulse width applied to the filament at that time is the pulse width output from the microcomputer 1 and the effective voltage is as shown in FIG. It can be seen from the calculation formula that it is about 2.5 Vrms. However, in practice, the pulse width actually applied to the filament fluctuates due to variations in the drive circuit 2 and temperature fluctuations, and the effective voltage has a different value. Therefore, the pulse width output from the microcomputer 1 is 3.75 μS. However, the pulse width actually applied to the filament is not always 3.75 μS.
【0011】ここで、実際にフィラメントへ加わるパル
ス幅が5μSであったとすると、図4の計算式により実
際にフィラメントへ加わる実効電圧は約2.9Vrms
となり、蛍光表示管5のフィラメントの定格電圧を外れ
てしまう。そこで、マイコン1のROM内にフィラメン
トへ加わる実効電圧が定格2.5V±0.25Vrms
に収まるようなパルス幅の設定範囲を設ける。ここでは
電源4の電圧が9.5Vであるため、図4の計算式より
実際に印可されるパルス幅が3〜4.4μSの範囲にあ
れば、定格を満足出来るので、前述の値に設定する。フ
ィラメントへ印可されるパルス幅はマイコン1にて検出
され、検出されたパルス幅と前述の設定範囲の値と比較
し、検出されたパルス幅が5μSであるので(設定され
た範囲より大きいので)、検出されるパルス幅が前述の
設定範囲内に入るようにマイコン1より出力するパルス
幅を小さくしていき、検出されるパルス幅が前述の範囲
内に入るまでパルス幅を小さくする様に制御する。逆
に、検出されたパルス幅が2μSであった場合(設定さ
れた範囲より小さかった場合)は、検出されるパルス幅
が前述の設定範囲内に入るようにマイコン1より出力さ
れるパルス幅を大きくしていき、検出されるパルス幅が
前述の範囲内に入るまでパルス幅を大きくする様に制御
する。Assuming that the pulse width actually applied to the filament is 5 μS, the effective voltage actually applied to the filament is about 2.9 Vrms according to the calculation formula of FIG.
Thus, the rated voltage of the filament of the fluorescent display tube 5 is deviated. Therefore, the effective voltage applied to the filament in the ROM of the microcomputer 1 is rated at 2.5 V ± 0.25 Vrms.
The setting range of the pulse width is set so as to be within the range. Here, since the voltage of the power supply 4 is 9.5 V, the rating can be satisfied if the pulse width actually applied is in the range of 3 to 4.4 μS from the calculation formula of FIG. I do. The pulse width applied to the filament is detected by the microcomputer 1, and the detected pulse width is compared with the value in the above-mentioned set range. Since the detected pulse width is 5 μS (because it is larger than the set range). The pulse width outputted from the microcomputer 1 is reduced so that the detected pulse width falls within the above-mentioned set range, and the pulse width is controlled to be reduced until the detected pulse width falls within the above-mentioned range. I do. Conversely, when the detected pulse width is 2 μS (when it is smaller than the set range), the pulse width output from the microcomputer 1 is set so that the detected pulse width falls within the set range described above. The pulse width is controlled so as to increase until the detected pulse width falls within the above-described range.
【0012】ここでは周波数を30KHzに設定してい
るが、一般的に可聴帯域以上と言われている20KHz
以上であればその周波数に限定するものではない。又、
ここで周波数を可変させないのは、実効電圧を下げる場
合に周波数を低くし過ぎると、可聴帯域に入る可能性が
あるためパルス幅のみ可変する様に設定している。さら
に、マイコン1にはパルス幅を設定しているが、実効電
圧を設定し、マイコン1内にて実効値を演算させて比較
しても良いし、実効電圧を比較する場合は、可聴帯域に
影響が無い範囲で周波数も合わせて可変しても良い。Although the frequency is set to 30 KHz here, the frequency is set to 20 KHz which is generally said to be higher than the audible band.
If it is above, it is not limited to the frequency. or,
Here, the reason why the frequency is not varied is that if the frequency is too low when the effective voltage is lowered, there is a possibility of entering the audible band, so that only the pulse width is varied. Further, although the pulse width is set in the microcomputer 1, an effective voltage may be set and the effective value may be calculated in the microcomputer 1 for comparison. The frequency may also be varied within a range where there is no influence.
【0013】次に本発明の請求項2について、図2を用
いて説明する。マイコン1は、駆動回路2へPoutポー
トより一定周波数(30KHz)でパルス幅3.75μ
Sのパルスを出力し、駆動回路2をスイッチングし、電
源4(9.5V)よりDCのパルスを蛍光表示管5のフ
ィラメントへ供給するように接続されており、フィラメ
ントのマイナス端子は2.0Vのツェナーダイオード6
を介し、GNDへ接続されている。さらには、フィラメ
ントへ加わるパルスをマイコン1にて検出可能なように
接続し、検出された値より、マイコン1から出力するパ
ルスの幅を可変するようにしている。又、蛍光表示管5
のフィラメントは定格電圧が規定されており、実施例に
おいて使用する蛍光表示管5の定格実効電圧は2.5V
±0.25Vrmsである。Next, claim 2 of the present invention will be described with reference to FIG. The microcomputer 1 sends a pulse width of 3.75 μm to the drive circuit 2 from the Pout port at a constant frequency (30 KHz).
It is connected so as to output an S pulse, switch the drive circuit 2 and supply a DC pulse from the power supply 4 (9.5 V) to the filament of the fluorescent display tube 5. The negative terminal of the filament is 2.0 V. Zener diode 6
Is connected to GND. Further, the pulse applied to the filament is connected so as to be detectable by the microcomputer 1, and the width of the pulse output from the microcomputer 1 is varied based on the detected value. Also, the fluorescent display tube 5
The rated voltage is specified for the filament No., and the rated effective voltage of the fluorescent display tube 5 used in the embodiment is 2.5 V
± 0.25 Vrms.
【0014】マイコン1は予め設定された周波数30K
Hz、パルス幅3.75μSのパルスを出力し、駆動回
路2のバラツキや変動要因が加わらなければ、その時フ
ィラメントへ加わるパルスの幅はマイコン1より出力さ
れたパルス幅であり、実効電圧は図4の計算式より約
2.5Vrmsになる事が分かる。しかしながら実際
は、駆動回路2のバラツキや温度変動、電源電圧変動な
どによりフィラメントへ実際に加わるパルス幅が変動
し、実効電圧は異なる値になっているため、マイコン1
より出力されるパルス幅が3.75μSであったとして
も、実際にフィラメントへ加わっているパルス幅が3.
75μSとは限らず、さらには、電源4も9.5V一定
ではなく多少変動し、又、駆動回路2での電圧ロスも考
慮に入れると、実際にフィラメントに加わる実効電圧は
さらに異なってくる。The microcomputer 1 has a preset frequency of 30K.
If a pulse having a pulse width of 3.75 μS and a pulse width of 3.75 μs is output, and if there is no variation in the driving circuit 2 or a variation factor, the pulse width applied to the filament at that time is the pulse width output from the microcomputer 1 and the effective voltage is as shown in FIG. It can be understood from the calculation formula that it is about 2.5 Vrms. However, in practice, the pulse width actually applied to the filament fluctuates due to variations in the drive circuit 2, temperature fluctuations, power supply voltage fluctuations, etc., and the effective voltage has a different value.
Even if the output pulse width is 3.75 μS, the pulse width actually applied to the filament is 3.75 μS.
The power supply 4 is not limited to 75 μS, and the power supply 4 is not constant at 9.5 V but slightly fluctuates. Further, when the voltage loss in the drive circuit 2 is taken into consideration, the effective voltage actually applied to the filament further differs.
【0015】ここで、実際にフィラメントへ印可される
パルス幅が2.5μSであったとすると、図4の計算式
により実際にフィラメントへ印可される実効電圧は約
2.1Vrmsとなる訳であるが、さらに電源4の電圧
が9.3V、駆動回路2での電圧ロスが0.2Vであっ
たとすると、実際にフィラメントへ加わる実効電圧はさ
らに小さくなり、約1.9Vrmsとなってフィラメン
トの定格をさらに大きく外れてしまう。そこで、実際に
フィラメントへ印可される実効電圧を検出するために、
電圧検出回路を設けて、フィラメントへ印可されるパル
ス電圧を平滑し、マイコン1にて平滑した電圧を検出す
るようにする。マイコン1のROM内にはフィラメント
へ印可される実効電圧が定格2.5V±0.25Vrm
sに収まるような電圧値の設定範囲を設けやり、検出さ
れた電圧値と設定範囲の値と比較し、検出された電圧値
が設定された範囲より小さかった場合、検出されるパル
ス幅が前述の設定範囲内に入るようにマイコン1より出
力するパルス幅を大きくしていき、検出されるパルス幅
が予め設定されている範囲内に入るまでパルス幅を大き
くする様に制御する。逆に、検出されたパルス幅が設定
された範囲より大きかった場合、検出されるパルス幅が
前述の設定範囲内に入るようにマイコン1より出力され
るパルス幅を小さくしていき、検出されるパルス幅が予
め設定されている範囲内に入るまでパルス幅を小さくす
る様に制御する。電圧値の設定範囲については、用いる
電源4の変動範囲、及び駆動回路2電圧ロスによって異
なるため、それに応じて図4の計算式を用いて設定して
やれば良い。Here, assuming that the pulse width actually applied to the filament is 2.5 μS, the effective voltage actually applied to the filament is about 2.1 Vrms according to the calculation formula of FIG. Further, assuming that the voltage of the power supply 4 is 9.3 V and the voltage loss of the driving circuit 2 is 0.2 V, the effective voltage actually applied to the filament is further reduced to about 1.9 Vrms, and the rating of the filament is reduced. It will come off even more. Therefore, in order to detect the effective voltage actually applied to the filament,
A voltage detection circuit is provided to smooth the pulse voltage applied to the filament, and the microcomputer 1 detects the smoothed voltage. The effective voltage applied to the filament in the ROM of the microcomputer 1 is rated 2.5V ± 0.25Vrm.
A set range of the voltage value within the range of s is provided, and the detected voltage value is compared with the value of the set range. If the detected voltage value is smaller than the set range, the detected pulse width is set as described above. Is controlled so as to increase the pulse width output from the microcomputer 1 so that the detected pulse width falls within a preset range. Conversely, if the detected pulse width is larger than the set range, the pulse width output from the microcomputer 1 is reduced so that the detected pulse width falls within the set range, and the detected pulse width is detected. Control is performed so that the pulse width is reduced until the pulse width falls within a preset range. Since the setting range of the voltage value differs depending on the fluctuation range of the power supply 4 to be used and the voltage loss of the driving circuit 2, the setting range may be set using the calculation formula in FIG.
【0016】ここでは周波数を30KHzに設定してい
るが、一般的に可聴帯域以上と言われている20KHz
以上であればその周波数に限定するものではない。Although the frequency is set to 30 KHz here, the frequency is set to 20 KHz which is generally said to be higher than the audible band.
If it is above, it is not limited to the frequency.
【0017】[0017]
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。フィラメントへ加わるパルス及び電圧をマイコン
にて検出し、マイコンより出力するパルス幅を可変する
ため、駆動素子の応答性やバラツキ、温度変動及び電源
電圧変動に関わらず、適正な実効電圧をフィラメントへ
供給することが出来る。According to the present invention, the following effects are exhibited by the above configuration. The pulse and voltage applied to the filament are detected by the microcomputer, and the pulse width output from the microcomputer is varied, so that an appropriate effective voltage is supplied to the filament regardless of the responsiveness and variation of the drive element, temperature fluctuations, and power supply voltage fluctuations. You can do it.
【図1】 本発明におけるマイコンと蛍光表示管の回路
ブロック図FIG. 1 is a circuit block diagram of a microcomputer and a fluorescent display tube according to the present invention.
【図2】 本発明におけるマイコンと蛍光表示管と電圧
検出の回路ブロック図FIG. 2 is a circuit block diagram of a microcomputer, a fluorescent display tube, and voltage detection according to the present invention.
【図3】 本発明におけるマイコンの出力パルスとフィ
ラメントへ加わるパルスの周期との関係図FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an output pulse of a microcomputer and a period of a pulse applied to a filament in the present invention.
【図4】 出力パルスの実効電圧の計算式FIG. 4 Formula for calculating effective voltage of output pulse
【図5】 本発明における実施例のフローチャートであ
る。FIG. 5 is a flowchart of an embodiment of the present invention.
1:マイコン 2:フィラメント駆動回路 3:電圧検出回路 4:DC電源 5:蛍光表示管 6:ツェナーダイオード 1: microcomputer 2: filament drive circuit 3: voltage detection circuit 4: DC power supply 5: fluorescent display tube 6: zener diode
Claims (2)
る蛍光表示管と、前記印可電圧をパルス制御するパルス
駆動手段と、前記パルス駆動手段にパルスを印可する制
御手段と、前記フィラメントへ印可されるパルス電圧の
パルス幅を検出する検出手段とを有し、前記制御手段
は、前記検出手段から検出されたパルス幅に基づいて前
記パルスのパルス幅を可変することを特徴とした蛍光表
示管駆動装置。1. A fluorescent display tube for applying and displaying a voltage on a filament, a pulse driving unit for pulse-controlling the applied voltage, a control unit for applying a pulse to the pulse driving unit, and a pulse applied to the filament. Detecting means for detecting a pulse width of the voltage, wherein the control means varies the pulse width of the pulse based on the pulse width detected by the detecting means.
る蛍光表示管と、前記印可電圧をパルス制御するパルス
駆動手段と、前記パルス駆動手段にパルスを印可する制
御手段と、前記パルス印可電圧を検出する検出手段とを
有し、前記制御手段は、前記検出手段から検出された電
圧に基づいて前記パルスのパルス幅を可変することを特
徴とした蛍光表示管駆動装置。2. A fluorescent display tube for applying and displaying a voltage on a filament, pulse driving means for pulse-controlling the applied voltage, control means for applying a pulse to the pulse driving means, and detecting the pulse applied voltage. A fluorescent display tube driving device, comprising: detecting means, wherein the control means changes a pulse width of the pulse based on a voltage detected by the detecting means.
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2000
- 2000-09-27 JP JP2000294195A patent/JP2002108263A/en active Pending
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