Die VFD-Uhren mit dem IC MK50250


Hier möchte ich meine VFD-Uhren vorstellen. Sie arbeiten beide mit dem Uralt-IC MK50250.
Dieser IC beinhaltet eine komplette gemultiplexte sechstellige 7-Segment Weckuhr.

Getaktet wird der IC durch die Netzfrequenz. Das ist heutzutage genauer denn je und für mich absolut ausreichend.

Der MK50250 kann auf 50Hz mit 24h Format oder 60Hz mit 12h Format konfiguriert werden.

Die Zeiteinstellung ist etwas gewöhnungsbedürftig, da sie davon abweicht, was so üblich ist.
Wichtig ist zu wissen, dass man zum Start der Uhr Stunden und Minuten gleichzeitig drücken muss. Alles andere findet man schon raus...

IV-11IVL2-17 Uhr

Hier die Application Note aus dem Datenblatt:

Appnote

Im Datenblatt ist die komplette Schaltung für LED-Anzeigen fertig enthalten. Der MK50250 hat gegenüber anderen Uhren ICs den Vorteil das die einzelnen Ziffern gemultiplext werden. Viele Uhren ICs arbeiten mit speziellen LED-Anzeigen mit einer Art Diodenlogik.

Alles was im Prinzip zu tun ist, ist entsprechende Treiberbausteine statt den 75492 und 75491 zu verwenden und die Spannungen für die VFD-Röhre(n) bereit zu stellen.

Hier ist zu erwähnen, dass abhängig vom Typ, die VFD-Röhre recht hohe Spannungen benötigt.
Bei weitem nicht so hohe Spannungen wie Nixie-Röhren, aber doch so an die 20 bis 70V.

Soll ein Segment leuchten, so ist es mit einer gegenüber dem Heizfaden positiven Spannung zu versorgen. Dabei muss auch das Gitter vor der Ziffer eine positive Spannung erhalten. Die Gitter weden dazu benutzt die Ziffern zu multiplexen.

Des weiteren ist die Röhre zu heizen. Das sind bei Einzelanzeigen so 1,5V. Bei größeren Anzeigen entsprechend mehr. Je größer die Heizspannung desto wichtiger ist es die Röhre mit Wechselspannung zu heizen, um Helligkeitsunterschiede zu vermeiden.

Hier kurz und schmerzlos die Schahltung der Uhr mit dem russischen Uhrendisplay IVL2-17 direkt aus Eagle:
VFD Uhr mit IVL2-17

Wie man sieht habe ich als Treiberbausteine die ansich auch schon angejarhten UDN2981A verwendet.
Das sind so genannte "Source"- oder "High side"- Treiber. Sie verhalten sich wie Schalter gegen den VS Anschluss.
Noch ein paar Pulldowns (10k) dazu und fertig sind die Treiber.

Im Netzteil kann ein 2x9V Trafo verwendet weden. Die Wicklungen müssen galvanisch getrennt sein.
Eine Sekundärwicklung ist für die Heizung und die andere für die Logik und die "Leuchtspannungen".

Anmerkung:
Es kann auch irgendein Ausschlachttrafo verwendet werden. Wichtig ist, dass er 2 getrennte Wicklungen hat. Den Heizkreis kann man durch den Widerstand R4 anpassen.
Die andere Wicklung muss ca. die (Segment- bzw. Gitterspannung / 2 ) / 1.41 sein.
C1 und C2 müssen je mindestens die halbe Gitter- bzw. Segmentspannung aushalten.

Die zweitere Wicklung versorgt einen Spannungsverdoppler. Man kann sich das so vorstellen, als ob eine negative und eine positive Spannung per Einweggleichrichtung erzeugt wird.
So wird vor die Segment- und Gitterspannungen ca. 25V erzeugt.
In der Mitte wird die Spannung für die Logik abgegriffen und von einem 7809 auf 9V gebracht.

Wenn man den Anschluss D1 auf Vdd legt erhält man an D2 das Signal für den Blinkepunkt.
Sonst erhält man an D1 und D2 die Multiplexsignale für die Sekunden.

Vielleicht ist es jemand aufgefallen: Vdd und Vss am MK50250 sind verdreht. Das liegt daran, dass der IC eigentlich eine negative Versorgungsspannung benötigt.

Der MK50250 liefert ein Piepsignal als Weckruf. Da ich aber in Zukunft mal ein Radioteil damit schalten will, habe ich hier eine kleine Darlingtontransistorschaltung drangebastelt. Diese habe ich aber noch nicht ausgiebig getestet. (Richtwerte R1 10k, R2 100k, C5 47u) Einmal habe ich ein Skalenlämpchen damit geschaltet.
Soll ein Relais geschaltet werden, muss eine Freilaufdiode hinzugeschaltet werden.

Bei verwendung von Russischen VFDs ist zu wissen, dass die Russen die Segmente anders durchnummeriert haben. Also Achtung bei russischen Datenblättern!

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