Вакуумно-люминесцентные индикаторы

65278672891687Вакуумные люминесцентные индикаторы (далее как ВЛИ) преобразуют электрическую энергию в световую. По виду отображения информации они бывают единичные, цифровые, буквенные, шкальные, мнемонические и графические, а по исполнению могут быть одноразрядными, многоразрядными, а так же без фиксированных знакомест.

Главное достоинство таких индикаторов это: высокая яркость, низкое рабочее напряжение, малое энергопотребление.

Недостатком использования ВЛИ является необходимость использования дополнительного источника питания накала индикатора, а так же блики отраженного света от стеклянной колбы лампы.

ВЛИ используют в широком спектре аппаратуры — электронные часы, измерительные приборы и тд.

ВЛИ представляют собой диодную или триодную лампу, в которой под воздействием электронной бомбардировки высвечиваются покрытые низковольтным катодолюминофором сегменты индикатора. Детали индикатора как правило монтируются на керамической или стеклянной плате, участки платы на которые нанесли люминофор называют анодами-сегментами. Под самим люминофором имеется токопроводящий слой, каждый анод имеет свой вывод. Источником электронов в ВЛИ служит оксидный катод прямого накала. Управление электронным потоком осуществляется при помощи сетки, а сам электронный поток ограничивает экранирующая электродная маска. В лампе индикаторе для нормальной ее работы создан вакуум.

Катод ламы представляет собой отрезок вольфрамовой проволоки диаметром 6…60 мкм, который покрытым тонким слое окислов щелочно-земельных металлов. Рабочая температура катода как правило очень низкая, имея очень маленький накал, для того чтобы ее свечение не мешало отображению символов индикатора. Помимо всего, низкая температура катода приводит к значительному увеличению срока службы лампы.

Сетка ВЛИ которая управляет электронным потоком имеет относительно катода отрицательный потенциал. Она рассеивает и ускоряет электроны направляя их на анодные сегменты. Конструктивно сетка выполнена прозрачной для электронов. Так же сетка в многоразрядных индикаторах используется для выбора разряда работающего в данных момент. Сетки как правило изготавливают из тканного полотна вольфрамовой проволоки или из тонкой никелевой фольги которая подверглась электрохимическому фрезерованию.

Изображение букв, цифр или других элементов в индикаторе формируется высвечиванием необходимой комбинации анодов-сегментов, смена изображения достигается путем коммутации соответствующего анода-сегмента.

Аноды-сегменты представляют собой покрытые люминофором слои тонкого проводящего материала с заданной конфигурацией, аноды-сегменты нанесены на стеклянную или керамическую плату. В разряде индикатора токопроводящие слои получают напылением в вакууме тонких металлических пленок на всю поверхность платы, а форма сегмента индикатора формируются при помощи фотолитографии. После первой фотолитографии на платы напыляют диэлектрик и производят вторую фотолитографию, которая открывает в диэлектрике окна на местах анодов-сегментов, потом в эти окна наносят люминофор. Так же имеются другие методы изготовления анодов-сегментов, например при помощи толстопленочной технологии.

В многоразрядных индикаторах одноименные аноды-сегменты соединены внутри баллона параллельно, что позволяет сократить кол-во выводом.

Люминофор включенных сегментов светится под воздействием попадающего на них электронного потока, ток катода индикатора и токи сегментов практически не зависят от числа включенных сегментов. Электроны попадающие на включенные сегменты заряжают их отрицательно и отражаются, вторичные электроны как и первичные электроны не участвующие в высвечивании определенного знака или сегмента перехватываются экранирующим электродом. Экранирующий электрод имеет потенциал управляющий сетки.

Яркость ВЛИ достигает 500 кд/м² и более. В ВЛИ используется явление низковольтной катодолюминесценции (НВК), в котором свет излучается кристаллофосфором.
При НВК люминесценции возбуждение светового потока происходит в поверхностных слоях. В ВЛИ в качестве люминофора широко используют окись цинка. Применяя светофильтры можно получить цвета от синего до красного при условии большой яркости свечения люминофора.

Старение люминофора проявляется в уменьшении яркости свечения, но тем менее после начального спада яркости (10-20%) на первом этапе работы индикатора, дальше следует довольно длительный (десятки тысяч часов) этап времени при котором яркость практически уже не меняется.
В основном срок службы индикатора определяется долговечностью катода. Рабочая температура катода выбирается такой чтобы обеспечить его максимальную долговечность. При этом любое отклонение температуры от оптимального приводит к быстрому сокращению срока службы лампы. Поэтому допустимое отклонение напряжение накала ВЛИ не должно превышать 10%. Так же напряжение накала по величине составляет заметную долю напряжения запирания, напряжения сетки анода, поэтому при питании цепи накала индикатора постоянным током условия запирания и реальные значения напряжения анодов и сеток за счет падения напряжения на нити накала для отдельных разрядов могут существенно отличатся. Поэтому цепи накала рекомендуют питать переменный током. Но можно питать цепи накала и постоянным током, но при условии что напряжение не превышает 5% напряжения анодов и сетов.

ВЛИ

Добавить комментарий

Случайные статьи

  • Выключатель света с задержкой

    Главная особенность выключателя с задержкой в том что после включения света, он гаснет через 1-2 минуты, такой выключатель целесообразно устанавливать в помещениях общего пользования, например в подъездах домов. Кнопку включения освещения целесообразно совместить с открыванием двери и каждый раз когда дверь будет открываться свет будет включаться и гореть 1-2 минуты, …Подробнее...
  • TDA8922 — УМЗЧ класса D (2*25Вт)

    TDA8922 — УМЗЧ класса D (2*25Вт)

    TDA8922 — усилитель мощности звуковой частоты класса D, обладает очень высоким КПД, поэтому практически не нуждается в радиаторе охлаждения, при определенных условиях (при не большой выходной мощности) можно вообще не применять радиатор. Характеристики усилителя: Высокий КПД (около 90%) Диапазон напряжений питания от ±12,5 В до ± 30 В Сверхмалый ток покоя Малые искажения …Подробнее...
  • Псевдостерео-приставка

    Псевдостерео-приставка

    Данная приставка может найти свое применение в ТВ приемниках в которых как правило простые монофонические звуковые тракты. В основе уст-ва лежит фильтр из двойных Т-мостов, вносящим в частотную характеристику правого канала затухания на частотах 200 и 2000Гц. А в левый канал поступает разность между полным входным сигналом и сигналом правого …Подробнее...
  • Блокинг-генератор

    Блокинг-генератор — другой тип релаксационного генератора, который можно синхронизировать внешним сигналом. На рис. 1 показана схема блокинг-генератора на р-n-р-транзисторе. В этом генераторе закрытый транзистор периодически на короткий промежуток времени отпирается. В первый момент после включения источника питания коллекторный ток транзистора нарастает. Этот ток протекает через первичную обмотку трансформатора L1. Переменное …Подробнее...
  • Устройство включения ламп накаливания

    Сопротивление холодной нити лампы накаливания в 8…10 раз меньше по сравнению с сопротивлением при номинальном режиме работы, что приводит к ускоренному разрушению нити накала. Для увеличения срока службы лампы накаливания можно применить не сложное уст-во, оно ограничивает ток на несколько секунд во время включения лампы, после чего нить лампы нагревается …Подробнее...