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摘要：半导体二极管是目前应用最为广泛的电子元器件之一，随着人们生活水平的提高和电子技术的高速发展，双八二极管更是应用到生活的方方面面。如果使用不当，造成二极管承受反压将影响二极管寿命，从而影响产品显示效果。本文先介绍双八二极管应用中可能存在的反压问题，并分析原因，然后针对问题从控制角度阐述了解决方法。
关键词：双八；二极管；反压
引言
双八二极管在使用过程中，会由于电子产品不光有双八显示，可能还有其他的一些模式灯的显示。这些显示灯会与双八二极管形成并联关系。由于这些显示灯不一定有八个，会出现个别灯不装的情况，如果这些不安装的灯也按照正常方式扫描，则有可能对双八的二极管造成反压，从而影响二极管的稳定和可靠性。另外如果双八二极管承受反压的结果，影响二极管的寿命。本论文提出了一种解决二极管反压的控制方法。
1、双八二极管应用存在的问题及原因分析
空调显示板由双八二极管和多个模式灯并联显示。分三个位，高八位LED_H8，低八位LED_L8，模式灯LED_MODE。模式灯只有A/B/E/F/G五个段安装了二极管。C/D两段没有安装二极管。 采用共阳极扫描阴极的方式循环点亮三个位。
正常情况，以LED_L8的LG和G(RUN)同时点亮的时候，LED_L8为低电平，三极管Q2及阴极的三极管G扫描导通。2点的电压约等于0V，1点和4点的电压钳位在LG的导通电压VF，LG正常导通。3点电压为VF。加在LG两端电压为零，没有反压。
异常情况一，当LED_L8的G段二极管点亮，LED_MODE的G（RUN）没有安装而主控不知道或没做特殊处理仍然按正常情况点亮的时候，对应LED_L8，LED_MODE阳极驱动二极管导通，共用的阴极G段三极管导通。则此时2点的电压约等于0V，1点电压钳位在一个发光二极管的导通电压VF。此时LF二极管的两端就形成了反压：12V-VF。
异常情况二，类似于异常情况一。有的时候主板搭配的显示板为双八，有的是带0。1度显示的三个八。小数点0p1 比如默认占用模式位的C段。主板默认扫描点亮C段。此时如果主板搭配的是带0。1度的显示板（也即有三个八和模式位，模式位中有一段对应小数点），则点亮LED_MODE的C段空扫的情况出现。
异常情况三，由于软件和硬件方面的原因导致阳极和对应的阴极无法保证同时打开、关闭，可能出现阳极已经打开，而阴极还来得及打开，或阴极已经关闭，而阳极还没来得及关闭的情况。比如，原来LED_L8的LB灯点亮，此时LED_MODE的B（COOL）点亮。接着，阴极扫描到C段，需要阴极的三极管导通，LED_L8阳极驱动导通，LED_MODE的阳极不导通。但是如果LED_MODE还没来得及关闭，阴极已经由B段切换到C段的话，LED_MODE的12V会到达5点，LB二极管会承受反压12V-vf。
异常情况三，双八二极管在共阳极动态扫描阴极的过程中，如果不注意时序，先关阴极再关阳极或先开阳极再开阴极，则会出现阳极打开而阴极关闭的情况，比如显示LE时，高位的A段不亮，低位的A段亮，因此LED_H的阳极驱动三极管不导通，LED_L的阳极驱动三极管导通。阴极A段关闭时，会瞬间在LED_H的A段二极管上产生反压。
共阳极扫描阴极的时候，如果刚开始时点亮LED_L8位的B段、LED_MODE 的B(COOL)， 切换到C段时，如果阳极还没关，阴极的B驱动二极管已经关断，并切换到C断时，那么LED_MODE的12V电压会通过A/B/E/F/G到达LED_H8、LED_L8的A/B/E/F/G二极管阴极，而1点电压已经被C段钳位在VF，因此A/B/E/F/G二极管阴极将承受12V-VF的反压。
2、反压的控制方法
2.1针对异常情况一的控制方法
对于没有模式位的阳极驱动，在扫描到没有安装的位（C段、D段）时，关闭阳极驱动。
2.2针对异常情况二的控制方法
类似于异常情况一，通过选择口区分显示板是否带0。1度，选择口电平为高代表有0。1度，模式位的小数点正常扫描。选择口电平为低代表无0。1度，扫描到小数点位时，阳极驱动关断。
2.3针对异常情况三的控制方法
共阳极扫描阴极时，保证每次切换段位状态时，先关阳极，后关阴极，先开阴极，后开阳极，以保证不会阳极与阴极错位的情出现。考虑到硬件电路有延时，程序关闭阳极I/O口后，应该加入几个微妙的软件延时，以保证阳极可靠关闭。这个延时时间不可过短，也不可过长。过短过长都会引起反压波动。需要根据实际电路进行参数调试。
当然，不只是双八二极管，其他二极管在使用过程中也要注意反压参数的控制。
综上所述，可以通过2个方法进行反压控制。一、没有安装二极管的段扫描时，关闭对应位上的阳极驱动三极管，从而避免该位的12V造成二极管承受反压的情况出现。二、动态扫描时，通过阳极驱动先关后开的廁，保证阳极驱动和阴极导通不会因为错位而造成没装二极管的12V通过同位不同段的二极管到达其不同位的二极管阴极，造成二极管承受反压的情况。
3、附图
结束语
双八二极管在电子电路中应用十分广泛，且显示器为产品面向用户的窗口。从空调、电饭煲、洗衣机灯家电产品，到秒表、电子表等生活用品，无一不用到双八二极管，若是双八二极管有一段损坏，就会造成显示错误和混乱。而且由于时序或搭配等原因造成的反压对二极管寿命影响较大，应予以重视。本论文提出了一种解决二极管反压问题的控制方式来避免双八二极管因为反压问题而导致寿命受损的情况出现。
参考文献:
[1]电路（第5版）[Z].
[2]数字电子技术基础[Z].
论文作者:邓舟舟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/26
标签：阳极论文; 阴极论文; 情况论文; 电压论文; 导通论文; 异常论文; 模式论文; 《防护工程》2018年第17期论文;