你曾經(jīng)在半夜醒來想知道是否 你需要起床嗎?當(dāng)你四處奔波的時(shí)候 鬧鐘，很可能你打翻了一杯水，掃了 你旁邊的桌子上的東西掉到地板上，拉了一塊肌肉 伸得太遠(yuǎn)，也吵醒了家里的其他人。 當(dāng)然，除非你有一個(gè) 電子的 帶變頻器的鬧鐘。 通常為綠色，這些 數(shù)字 顯示屏足夠明亮和清晰 在黑暗(或充足的陽光下)看東西，而不會(huì)偏離你的一英寸 枕頭。盡管VFD已被廣泛取代 液晶顯示器 在 口袋等應(yīng)用 計(jì)算器 和掌上游戲，它們是 仍用于 微波爐、音響設(shè)備和汽車 儀表板顯示。有沒有想過它們是如何工作的?讓我們仔細(xì)看看!

　　照片：VFD顯示這個(gè)電爐上的時(shí)間。VFD廣泛用于爐子和微波爐，部分原因是它們易于從遠(yuǎn)處讀取，但也因?yàn)樗鼈兊墓ぷ鳒囟缺萀CD高得多(通常高達(dá)至少85°C或185°F)，因此爐子的熱量影響它們的可能性較小。

　　什么是變頻器?

　　幾十年前， 電氣 電器非常簡(jiǎn)單： 你可以打開和關(guān)閉它們——僅此而已。現(xiàn)在的事情 是更復(fù)雜的，甚至相對(duì)簡(jiǎn)單的事情，例如 衣服 洗衣機(jī), 吸塵器, 電話和 收音機(jī) 有數(shù)字 告訴您他們?cè)谧鍪裁吹娘@示器。有些可以顯示數(shù)字， 有些顯示數(shù)字和字母，有些可以顯示動(dòng)畫 圖片。

　　從廣義上講，數(shù)字顯示器有三種不同的工作類型 以三種完全不同的方式：

　　發(fā)光二極管：這些包含明亮的片段 以與小的方式相同 發(fā)光二極管 (LED) 用于儀表板。通常，LED顯示屏僅顯示數(shù)字(數(shù)字)，每個(gè)數(shù)字 由七個(gè)發(fā)光條(或段)組成。 他們同樣工作 在黑暗或光明中都很好，但消耗相對(duì)大量的 權(quán)力。

　　液晶顯示器：比LED更通用，也更緊湊， 液晶顯示器 可以顯示數(shù)字、字母、單詞或幾乎任何其他內(nèi)容。他們是 用于從 手機(jī) 和筆記本電腦放在口袋里 計(jì)算器和液晶電視。雖然他們使用相對(duì)較少 電源，他們需要背光(從他們身后照射的光從 顯示屏的背面從正面伸出)，因此您可以看到它們 在低光照水平下正確。

　　變頻器：結(jié)合LED和LCD的優(yōu)點(diǎn)。他們就像 像 LED 一樣明亮，但更易于閱讀，可用于顯示 數(shù)字、單詞或字母。它們?cè)诤诎祷蚬饷髦卸己苋菀组喿x。

　　照片：使用七個(gè)可單獨(dú)控制的段，您可以顯示所有數(shù)字 0–9(以及其他一些字符，例如您在此處看到的小數(shù)點(diǎn))。

　　VFD如何工作?

　　如果你知道如何舊式 陰極射線管 (CRT) 電視 有效，理解VFD很簡(jiǎn)單。在這樣的電視中，有一個(gè) 稱為 陰極 誰的工作是解雇 電子 下 一 玻璃 管到形成圖片的前面的屏幕。屏幕涂有稱為 熒光粉 那 當(dāng)電子撞擊它們時(shí)發(fā)光(或熒光)。通過轉(zhuǎn)向 并聚焦電子束 磁鐵 和帶有孔的金屬網(wǎng)格 它，我們可以在 屏幕 - 這構(gòu)成了您在看電視時(shí)看到的動(dòng)態(tài)畫面。

　　理論上如何運(yùn)作

　　VFD的工作方式與此類似，使用三個(gè)電氣 端子(或電極)密封在大玻璃燈泡內(nèi) 空氣已被去除：

　　有一個(gè)加熱的燈絲(帶負(fù)電的 陰極) 由鎢金屬制成，其工作是產(chǎn)生電子。 這是我們圖中的紅色條。

　　顯示器的每個(gè)部分(帶正電 陽極) 涂有熒光粉，就像電視的屏幕一樣。 當(dāng)電子撞擊它們時(shí)，這些磷光涂層的片段會(huì)發(fā)光(通常是幽靈般的綠色)。

　　在陰極和陽極之間有一個(gè)薄網(wǎng) 稱為金屬的 網(wǎng) 格 可以打開或關(guān)閉， 控制電子從陰極到陽極的流動(dòng)。

　　陰極是 負(fù) 帶電(?ve)并且每個(gè)陽極都帶正電(+ve)，因此電子(黃色箭頭線)傾向于流動(dòng) 自然從一個(gè)到另一個(gè)。當(dāng)電子撞擊磷光體涂層陽極時(shí)，它 發(fā)出綠光。我們可以通過使電網(wǎng)負(fù)電荷來阻止這種情況的發(fā)生， 將電子從陽極排斥。改變電網(wǎng)電壓是 因此，這是一種打開或關(guān)閉顯示器段的簡(jiǎn)單方法。 這也是控制顯示器亮度的一種方式：制作網(wǎng)格 更多 積極 帶電加速電子，使它們 沖過去，以更多的能量撞擊陽極，發(fā)出更多的光。正值越高 電網(wǎng)電壓，顯示越亮。(VFD上的亮度控制實(shí)際上只是電網(wǎng)上的電壓控制。

　　(請(qǐng)注意，這與三極管真空管的工作方式非常相似。

　　它在實(shí)踐中是如何運(yùn)作的

　　這里(左/下圖)是使用類似顏色編碼的典型實(shí)用 VFD 的插圖。陰極(紅色)由兩根非常細(xì)的導(dǎo)線組成，沿著中心向下延伸。七個(gè)陽極段(以綠色顯示)涂有熒光材料并位于陰極線下方，有七個(gè)外部引線來控制它們(底部以藍(lán)色顯示)。您可以在左上角看到網(wǎng)格的一部分(橙色)。邊緣周圍的交叉陰影“信封”是密封整個(gè)東西的真空室，通常由玻璃制成，因?yàn)槟仨毮軌蚩吹讲糠贮c(diǎn)亮!

　　第二幅圖稿(右/下圖)是一個(gè)分解圖，顯示了典型VFD中組件的三維排列， 再次使用類似的顏色編碼。有一個(gè)玻璃頂板和一個(gè)玻璃底座(灰色)。陽極電極(綠色)位于底部，帶有 網(wǎng)格(橙色)就在它們上方。上面是一排排陰極燈絲(紅色)。電線連接(藍(lán)色)通過 電流到陽極和電網(wǎng)。整個(gè)東西都是真空密封的。

　　圖稿：1)典型的、通用的、三極管式的VFD(作為現(xiàn)有技術(shù)的一部分進(jìn)行說明) 美國(guó)專利#4，004，186：具有與陽極共面的網(wǎng)格板的真空熒光顯示器 作者：歐內(nèi)斯特·杰拉爾德·比蘭德，德州儀器公司，1977 年 1 月 18 日。 作品由美國(guó)專利商標(biāo)局提供。

　　圖稿：2)典型VFD的分解圖(現(xiàn)有技術(shù)的一部分，如中提及) 美國(guó)專利#6，452，329：用于最小化非使用區(qū)域的真空熒光顯示器 作者：張哲賢，三星Sdi株式會(huì)社，2002年9月17日。 作品由美國(guó)專利商標(biāo)局提供。

　　你如何控制變頻器?

　　典型的VFD顯示幾個(gè)數(shù)字或字母 - 并且可能是預(yù)先形成的 單詞也是如此(如手動(dòng)，自動(dòng)，AM，PM，除霜或其他)。分開 從顯示器本身來看，VFD也需要一種被“驅(qū)動(dòng)”的方式 (通過它們連接的任何電路進(jìn)行電子控制 to)——有兩種方法可以做到這一點(diǎn)。一種是使用單獨(dú)的引腳 連接到顯示器的每個(gè)部分和單個(gè)網(wǎng)格。 此方法稱為 靜態(tài)驅(qū)動(dòng).另一種方法使用許多不同的 快速打開和關(guān)閉的網(wǎng)格(每個(gè)段一個(gè)) 由微處理器連續(xù)(通常每秒超過 100 次) (單片機(jī))。顯示屏上看似永久打開的每個(gè)部分實(shí)際上都在閃爍 按順序快速打開和關(guān)閉(太快了，我們的眼睛無法注意到)。這種方法是 叫 多路復(fù)用 (或動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng))并具有優(yōu)勢(shì) 需要更簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)電路(更少的芯片和引腳連接) 比靜態(tài)驅(qū)動(dòng)器。

　　變頻器的優(yōu)缺點(diǎn)

　　照片：在 1970 年代，在低功耗 LCD 開始取代它們之前，VFD 被廣泛用于這樣的袖珍計(jì)算器。該計(jì)算器需要四節(jié) 1.5 伏 AA 電池，電池壽命為 只需幾周或幾個(gè)月;LCD計(jì)算器可以在一個(gè)微小的鋰紐扣電池上運(yùn)行多年。

　　由日本則武公司在 1960 年代后期發(fā)明，VFD 在 1970 年代中期開始流行，因?yàn)樗叨喙δ苄院臀?替代 LED(通常消耗更多功率)。在他們的 轉(zhuǎn)，VFD被LCD取代，LCD更緊湊，更便宜 使，更通用(能夠顯示復(fù)雜， 絕對(duì)任何東西的高分辨率彩色圖片 - 兩者都不是 LED和VFD都無法管理)，并且使用的功率更少。但VFD仍然是以下人群的熱門選擇 電子儀器和電器中簡(jiǎn)單、堅(jiān)固的顯示器 需要在各種照明或溫度條件下工作。根據(jù) 對(duì)于則武來說，VFD在某些方面可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于LED和LCD。 應(yīng)用：它們?cè)诜浅Ｃ髁恋墓饩€下更容易看到，并且 黑暗 而且它們可以很容易地調(diào)暗，以便在夜間使用 (只需減少段的時(shí)間量 在多路復(fù)用顯示器中打開);他們通?？雌饋砀?比LCD顯示器更具吸引力;從更遠(yuǎn)的地方可以看到它們， 從各種角度(LCD的一個(gè)臭名昭著的問題，它會(huì)變暗和變暗 從某個(gè)角度看它們時(shí)會(huì)改變顏色);和 它們?cè)诟鼘挼臏囟确秶鷥?nèi)工作(這是 低溫、戶外設(shè)備和高溫 微波爐和電爐等電器)。 和 它們?cè)诟鼘挼臏囟确秶鷥?nèi)工作(這是 低溫、戶外設(shè)備和高溫 微波爐和電爐等電器)。 和 它們?cè)诟鼘挼臏囟确秶鷥?nèi)工作(這是 低溫、戶外設(shè)備和高溫 微波爐和電爐等電器)。

　　圖表：VFD的用途是什么?在 1990 年代中期，當(dāng) VFD 仍然非常受歡迎時(shí)，這大致就是銷售崩潰的原因。音頻設(shè)備和計(jì)算器占所有銷售額的一半以上。其余的用于收銀機(jī)(銷售點(diǎn)/ POS終端)，VCR(盒式錄像機(jī))和測(cè)量/通信設(shè)備(如雜貨店秤)。 則武的數(shù)字。資料來源：《電子工程學(xué)報(bào)》，1995年第11期，第41頁(yè)。

　　簡(jiǎn)單的VFD只能顯示字母，數(shù)字或單詞的基本預(yù)定義組合 (可能有 16 × 2 個(gè)字符)，亮度都相同。 更復(fù)雜的圖形VFD可以顯示多種字體， 圖片和圖表(典型像素尺寸范圍為 112 × 16 到 512×32)，盡管分辨率通常比LCD顯示器差。 一些VFD還允許選擇性控制單個(gè)字符的亮度 用于突出顯示顯示器的重要區(qū)域。有些具有電容表面， 這意味著它們可以用于 觸摸屏.

　　與LCD相比，VFD具有相對(duì)較高的功耗(因此它們更少 適用于 電池- 動(dòng)力小工具，如袖珍計(jì)算器和 數(shù)字手表)。其他問題包括VFD的某些部分 顯示屏逐漸變亮或變暗(由 熒光粉隨著年齡的增長(zhǎng)而發(fā)光不那么明亮)和閃爍(a 使用錯(cuò)誤頻率進(jìn)行多路復(fù)用導(dǎo)致的問題)。