Se necesita ayuda con la pantalla fluorescente de vacío (VFD)

En una caja con componentes antiguos encontré un VFD Futaba de 16 caracteres y 19 segmentos:

Me gustaría usarlo para "algo", pero no tengo la mejor idea de cómo manejar una pantalla de este tipo. Incluso el filamento es un factor desconocido para mí. El dispositivo data al menos de principios de los 90. Supongo que en ese momento había controladores para ello, pero no sé si este tipo de pantallas todavía está siendo diseñado. Por lo tanto, la información sobre un controlador sería buena, al igual que algún esquema sobre el conjunto (es decir, ¿qué voltaje requiere el filamento con respecto a los voltajes del controlador?)

Los VFD son funcionalmente equivalentes a los tubos de vacío.

De hecho, dado que algunos tienen una Cuadrícula de control para permitir que la pantalla se multiplexe, en realidad se pueden usar como un triodo y amplificar una señal .

Para usar un VFD, debe tener una comprensión básica de cómo funcionan los tubos de vacío.

Básicamente, un tubo de vacío tiene tres componentes:

• El filamento (también llamado cátodo)
• La cuadrícula
• La placa (también llamada el ánodo)

El filamento se calienta, lo que hace que libere electrones, un proceso llamado emisión termoiónica . Dado que los electrones están cargados negativamente, si hay una pieza de metal cercana con una carga eléctrica más positiva que los electrones del cátodo, los electrones serán atraídos hacia él, permitiendo que fluya una corriente.

La cuadrícula se coloca entre el ánodo y el cátodo. Si la red se conduce más negativamente que el cátodo, repele la nube de electrones, lo que evita que fluya cualquier corriente. Como la red no se calienta, no emite electrones por sí misma.

Esto forma la base de cada tubo de vacío.

Un VFD es básicamente triodo, excepto que el ánodo está recubierto con fósforo. Por lo tanto, cuando el ánodo es más positivo que el cátodo, los electrones libres en la nube de electrones del cátodo fluyen hacia el ánodo, y en el proceso golpean el fósforo, excitándolo.

Este proceso es muy similar (básicamente idéntico) al funcionamiento de los televisores CRT.

Ahora, dado que su pantalla tiene cuadrículas de control (las secciones de malla rectangulares sobre los dígitos), se requiere otra cosa para manejar su VFD.

Básicamente, se comporta de manera muy similar a una pantalla multiplexada. Cada segmento en cada pantalla está conectado en paralelo. Por lo tanto, si deja todas las cuadrículas de control flotantes, cualquier señal con la que maneje la pantalla estará presente en cada carácter.

Al controlar todas las cuadrículas de control, pero una más negativa que el filamento / cátodo, solo ese dígito estará activo, ya que las cuadrículas de control evitarán que la corriente del cátodo llegue a cualquiera de los otros caracteres.

Los VFD usan cátodos calentados directamente, por lo que el cátodo es fácilmente visible. Los tres cables horizontales muy finos que recorren todo el ancho de la pantalla son el cátodo.

Supongo que el filamento probablemente toma alrededor de 2-6V a cien ma aproximadamente. NO debe brillar visiblemente en absoluto. El voltaje del ánodo probablemente debería ser de aproximadamente 30-60v, y la red unos V- (aunque creo que conducir la red positiva también podría funcionar, si agota con éxito los electrones locales disponibles. Solo he jugado con tubos VFD de un solo dígito sin rejillas).

Su mejor opción es rastrear las conexiones en la parte posterior de la unidad e intentar encender un suministro de banco.

Las huellas amarillas que ve en la vista trasera son las conexiones eléctricas internas. Deberías poder descubrir el pinout de ellos.

El pin en cada extremo es casi definitivamente las conexiones de filamento.

Si tiene algunas fuentes de alimentación de banco (tres, aunque creo que podría manejarlas con dos), debería poder encender al menos parte de la pantalla sin demasiados problemas. Conseguir que muestre números útiles es otra cuestión.

Sin embargo, todavía es más fácil que los tubos nixie.

Referencias útiles:
http://www.cjseymour.plus.com/elec/valves/valves.htm
http://simple.wikipedia.org/wiki/Vacuum_tube
http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_tube
http: //en.wikipedia.org/wiki/Control_grid
http://en.wikipedia.org/wiki/Triode
http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_fluorescent_display

Encontrará mucha información si busca " reloj VFD ". Convenientemente, Ladyada detalló su diseño de reloj VFD , incluido el controlador de impulso.

Los tubos como VFD, Nixies, decatrones, etc. requieren alto voltaje para encender el gas en el tubo. Para nixies, esto es aproximadamente 170VDC. Los VFD no son tan malos, solo necesitan alrededor de 30-50VDC.

El consumo actual de los tubos IV-18 es de aproximadamente 8 mA por dígito y 11 mA para la red. ¡Recuerde, sin embargo, que solo iluminamos un dígito a la vez! Por lo tanto, necesitamos alrededor de 20 mA en total (también medimos este circuito para verificar).

¡Sin embargo, supongamos que tendrá que rastrear los pines para descubrir cuáles están conectados y dónde! Parece que la selección actual de Futuba tiene controladores integrados.

La vfd que tengo suministra -29 voltios al filamento con respecto a tierra y para iluminar un segmento, tiro la rejilla y el segmento a tierra. el filamento mismo funciona con un transformador que genera 4 voltios de corriente alterna a través de una resistencia limitadora de corriente para obtener alrededor de 70 ma de corriente alterna, el negativo de la fuente de alimentación de 30 voltios está conectado al suministro de filamento y el positivo está conectado a tierra lógica.

CÓMO DESCUBRIR LA FIJACIÓN
La conexión para el filamento generalmente son las dos clavijas más externas, pero en su caso parece que es solo la primera y la última clavija. Verifique con un medidor de ohmios (debe ser algo inferior a 20 ohmios). Las puertas de malla suelen contar desde un extremo y los segmentos multiplexados desde el otro.

Cuando recupero VFD de reproductores de DVD y similares, esto funciona el 90% del tiempo.

Conecte + 3.3v DC en un extremo del filamento y tierra al otro. Use un limitador de corriente y levántelo lentamente. Si el filamento comienza a brillar, el voltaje es demasiado alto. La corriente debe estabilizarse por debajo de 30 mA dependiendo del tamaño del VFD (longitud del filamento) y el voltaje.

Conecte + 12v DC a una puerta de malla (comience desde un extremo) y + 12v DC a un segmento (comience desde el otro extremo). Siga moviéndose de pin a pin en el extremo del segmento para ver si algunos segmentos se iluminan. Por lo general, uso una resistencia de la serie 1K para limitar la corriente si toco algún pin de tierra. Si no pasa nada, muévase a la siguiente puerta de malla y repita.

Si no se muestra nada, intente aumentar un poco el voltaje en el filamento (¡no debería mostrar signos de incandescencia!) O el voltaje de la compuerta y el segmento (el segmento y la compuerta de malla deben ser del mismo voltaje).

CÓMO CONDUCIR
Ahora, cuando sepa cómo debe conectarse su VFD, debe conducir la puerta de malla y luego cada segmento con el +12. Luego cambie la puerta de malla y luego conduzca los siguientes segmentos. Repita esto a 50 o 100 veces por segundo para obtener una visualización estable sin parpadeo.

Debido a que su controlador utiliza de manera propagable 3.3v o 5v, necesita usar un Step-Up o Booster para convertir la potencia a 12v (o simplemente usar una potencia externa de 12v). Use transistores PNP para cada segmento y puerta de malla para encender + 12v

Esta fue una imagen que encontré en Google que muestra cómo conducir un segmento / puerta (por qué dibujar una idéntica si alguien más ya lo hizo, es una solución bastante estándar)

El primer transistor es un cambiador de nivel para accionar el segundo transistor, el transistor controlador. Sin embargo, el transistor "controlador" puede ser muy pequeño, no hay muchos uA en esa línea. Conecte el segmento / puerta al terminal "Out".