BugWorkShop - 甲蟲工作室: DIY - ESP8266：VFD 真空螢光顯示屏（一百零四）

2018年7月16日星期一

DIY - ESP8266：VFD 真空螢光顯示屏（一百零四）

DIY - ESP8266：VFD 真空螢光顯示屏（一百零四）：

真空螢光顯示屏（VFD / Vacuum Fluorescent Display）是一種和陰極射線管（CRT / Cathode Ray Tube）相似的顯示設備，是利用電子撞擊螢光粉，使螢光粉發光，是一種自身發光顯示器件。由於它可以做多色彩顯示，亮度高，又可以用低電壓來驅動，易與積體電路配套，所以被廣泛應用在家用電器、DVD、微波爐、辦公自動化設備、工業儀器及汽車儀錶等各種領域中。


真空螢光顯示屏（VFD / Vacuum Fluorescent Display）

真空螢光顯示屏（VFD / Vacuum Fluorescent Display）主要器件是一個帶有陰極 / 燈絲（Cathode / Filament）、柵極（Grid）和陽極（Anode）的電子管，陰極（Cathode）射出的電子，在柵極（Grid）的吸引下加速射向陽極（Anode），撞擊到陽極上塗覆的螢光粉（Phosphor coated Anode）後發出可見光。通過調節柵極的電壓可以改變真空螢光管的亮度，大量的真空螢光管排列起來就可組成真空螢光顯示屏，每個螢光管顯示一個像素。

真空螢光顯示屏（VFD / Vacuum Fluorescent Display）結構

VFD 陰極 / 燈絲（Cathode / Filament）電壓標準值是 3.0Vac，電流在 100mA 左右，燈絲電壓值的設定，對保證顯示品質及壽命有重要的影響。如果燈絲電壓過高，電流或亮度並不隨之增加，反而因陰極溫度上升，而加速鎢絲蕊線上氧化物的蒸發，同時也會污染螢光粉表面，使發光效率及亮度提早下降，而縮短壽命。相反，如果燈絲電壓過低，因陰極溫度下降，便無法獲得充分而穩定的熱電子發射，致使顯示品質劣化或燈絲電壓變動而使亮度不穩定。其次，燈絲長時間在低的電壓條件下使用，會引起可靠性下降，必須特別留意。因此，重要的是燈絲電壓設定應在標準值 ±10% 的範圍內使用。

真空螢光顯示屏（VFD / Vacuum Fluorescent Display）結構

柵極（Grid）和陽極（Anode）電壓是決定亮度的重要因素，在設定時要考慮到使用環境的亮度、濾色板的色調、透過率及顯示幕差異等因素的影響。為獲得一定的亮度，靜態驅動的陽極、柵極可通過改變電壓對亮度進行調整。

真空螢光顯示屏（VFD / Vacuum Fluorescent Display）原理

我們使用了正電位元（正電壓）和負電位元（負電壓）的術語，其正負是指對於燈絲為參照點的相對值。在使用螢光顯示幕的電路中，螢光顯示幕正常工作電路的設置參照點是燈絲，與總體電路的參照地電位沒有直接的關係。通常只要正確保持螢光顯示幕電極間的相對電位，就能保證它的正常工作。

除了以上 3 種基本電極之外，在玻璃蓋內表面形成透明導電膜（NESA），並且接上燈絲電位或正電位，形成靜電屏蔽層可以防止因外部的靜電影響而降低顯示品質。消氣劑（GETTER）是維持真空的重要零件。在排氣工程的最後階段，可利用高頻產生的渦流損耗對消氣劑加熱，在玻璃蓋的內表面形成鋇的蒸發膜，可用來進一步吸收管內的殘留氣體（GAS）。

真空螢光顯示屏（VFD / Vacuum Fluorescent Display）接線

如果要檢測 VFD，只要將 3V（額定的燈絲電壓）加到燈絲上，然後將＋14V 加到柵極上，負極接到燈絲上。再將＋14V 加到段的引腳上（不能碰到燈絲的引腳，否則會燒掉），就能將整個顯示器點亮。在工廠裡面檢測的辦法是，用兩個加上 3V 電壓的夾子夾住燈絲引腳，再用一個加上電壓的梳子狀引腳板去接觸引腳，將整個管子點亮。檢測的次品問題有：是否發生暗、發光不均勻、黑點、斷絲等等。