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变频调速的原理及应用教案变频调速（Variable Frequency Drive，简称VFD）是一种电气设备，用于控制电机的转速和运行。
它通过改变电机的供电频率和电压来调节电机的转速。
以下是一个关于变频调速原理及应用的教案。
一、教学目标：1. 了解变频调速的原理；2. 掌握变频调速的应用范围和优势；3. 能够解释变频调速与传统调速方式的区别；4. 能够应用变频调速解决实际工程问题。
二、教学内容：1. 变频调速的原理1.1 变频调速的基本原理变频调速的基本原理是通过改变电源的频率和电压来改变电机的转速。
变频器将电网的交流电转换为直流电，然后再将直流电转换为可调频率和可调电压的交流电，供给电机。
通过改变输出电压的频率和幅值，可以调整电机的转速。
1.2 变频调速的控制方法变频调速的控制方法主要有开环控制和闭环控制两种。
开环控制是根据负载要求预先设定电机的转速，而闭环控制则通过传感器对电机的运行状态进行监测，并根据监测结果调整电机的输出转速。
2. 变频调速的应用2.1 工业领域在工业领域中，变频调速被广泛应用于各种需要控制转速的设备，如风机、泵、压缩机等。
通过调节设备的转速，可以实现能量的节约和运行效率的提高。
2.2 电梯电梯是另一个应用变频调速的领域。
通过变频调速可以实现电梯的平稳运行和快速响应，提升乘客的舒适度和安全性。
2.3 交通运输在交通运输领域，变频调速被广泛应用于地铁、电车和高速列车等。
通过调节电机的转速，可以实现车辆的平稳起动和制动控制。
三、教学方法：1. 学生讨论法：教师提出问题，学生进行小组讨论，然后在班内进行展示和讨论。
2. 实例分析法：通过实际工程案例，引导学生分析和解决问题，提高理论知识与实践能力的结合。
四、教学过程：1. 引入（10分钟）引入话题，向学生介绍变频调速的应用领域和优势。
2. 知识讲解（30分钟）2.1 讲解变频调速的基本原理和控制方法。
2.2 结合实例，展示变频调速在工程中的应用和效果。
变频器的英文译名是VFD（Variable-frequency Drive），这可能是现代科技由中文反向译为英文的为数不多实例之一。
（但VFD也可解释为Vacuum fluorescent display，真空荧光管，故这种译法并不常用）。
变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。
变频器在中、韩等亚洲地区受日本厂商影响而曾被称作VVVF（Variable Voltage Variable Frequency Inverter）。
1、VVVF 是Variable Voltage and Variable Frequency 的缩写，意为改变电压和改变频率，也就是人们所说的变压变频。
2、CVCF 是Constant Voltage and Constant Frequency 的缩写，意为恒电压、恒频率，也就是人们所说的恒压恒频。
我们使用的电源分为交流电源和直流电源，一般的直流电源大多是由交流电源通过变压器变压，整流滤波后得到的。
交流电源在人们使用电源中占总使用电源的95％左右。
无论是用于家庭还是用于工厂，单相交流电源和三相交流电源，其电压和频率均按各国的规定有一定的标准，如我国大陆规定，直接用户单相交流电为220V，三相交流电线电压为380V，频率为50Hz，其它国家的电源电压和频率可能于我国的电压和频率不同，如有单相100V/60Hz，三相200V/60Hz等等，标准的电压和频率的交流供电电源叫工频交流电。
通常，把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。
为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC），这个过程叫整流。
把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter”(逆变器)。
一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。
对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。
VFD原理及应用VFD（Variable Frequency Drive）即变频器，是一种能够调节电机转速和电机输出功率的设备。
它通过改变电源供给频率和电压的方式，控制电机的转速，从而实现对设备的运行效率和能耗的精确控制。
下面将详细介绍VFD的原理及应用。
一、VFD的原理：1.变频器原理：VFD的核心原理是通过改变输入电源的频率和电压，从而控制输出电机的转速。
它采用了先进的电子设备，如IGBT（绝缘栅双极型晶体管）等，能够将输入电压和频率整流和逆变，然后输出改变电压和频率的电力。
2.变频器工作过程：当VFD正常工作时，输入电源通过整流和滤波器将交流电转换为直流电，然后通过逆变器将直流电再转换为交流电。
逆变器可以根据需要调节输出电压和频率，从而控制电机的转速。
3.控制方式：VFD可以通过多种控制方式来实现对电机转速的精确控制，如电压控制、频率控制、矢量控制和感应电动机的转差控制等。
其中，电压控制是最常用的一种方式，它通过改变输出电压的大小来控制电机的转速。
频率控制则是通过改变输出频率来控制电机的转速。
矢量控制则是通过使用转子磁场定向控制技术，实现对电机的精确控制。
4.变频器的保护功能：VFD还具有多种保护功能，如过电压保护、过电流保护、欠压保护、过载保护、短路保护等。
这些保护功能能够确保变频器和电机在异常情况下安全运行。
二、VFD的应用：1.工业经济节能：VFD广泛应用于各种工业领域，如风机、泵、压缩机等设备的控制系统中。
通过精确控制电机的转速，VFD能够实现对设备的运行效率的提高和能耗的降低，从而达到经济节能的目的。
2.可变速驱动：VFD可以实现对电机转速的精确控制，从而实现设备的可变速驱动。
在需要根据工艺要求调整设备运行速度的情况下，使用VFD能够灵活调整设备的输出功率和转速，满足不同工艺要求。
3.电机启动：VFD具有良好的启动性能，能够保证电机在起始阶段的平稳启动。
通过控制输出频率和电压的变化，VFD能够有效限制电机启动时的电流冲击，减少对电网的影响。
VFD荧光显示器的结构及工作原理VFD（Vacuum Fluorescent Display）荧光显示器是一种利用电子在真空环境中激发荧光物质发光的显示技术。
VFD显示器具有高亮度、宽视角、长寿命和低功耗等优点，广泛应用于各种仪器设备的显示界面。
VFD显示器的结构主要包括封装结构、显示电极、荧光层、辅助电极、控制电极和基板等几个关键组成部分。
首先，VFD显示器的封装结构由玻璃或陶瓷等材料制成，具有良好的密封性能和机械强度，能够有效地保护内部电子元件。
其次，VFD显示器的显示电极是由透明导电材料（如ITO）制成，安装在显示区域的前后两个玻璃或陶瓷基板上。
前面基板上的显示电极通过穿孔和荧光层相连，后面基板上的显示电极与辅助电极和控制电极相连。
通过在显示电极上加上电压，就可以在荧光层中产生电子场，从而激发荧光物质发光。
荧光层是VFD显示器最重要的部分之一、荧光层由荧光粉材料制成，其中掺杂了与电子撞击后发光相关的稀土元素，如钕和铒。
当在荧光层中加上电子场时，激发的电子会与荧光物质的分子发生碰撞，使其处于激发态。
当电子从激发态退回到基态时，会释放出能量，荧光层就会发出可见光。
辅助电极的作用是帮助形成电子场和调节荧光层中发光的位置。
辅助电极位于显示电极的两侧，通过在辅助电极上加上交变电压，形成弯曲电场分布，使荧光层中发光的位置可以控制。
最后，控制电极用于调节荧光层中发光的亮度，分为前置控制电极和线路控制电极两种。
前置控制电极位于显示电极的前面，通过在其上加上正电压，可以改变荧光层中聚焦电子的发射速度，从而控制发光的亮度。
线路控制电极位于显示电极的后面，用于分割显示区域，可以分别控制不同的显示模式和字符。
VFD显示器的工作原理可以简单概括为：当在显示电极上加上电压时，荧光层中的荧光物质会受到电子场的激发，从而发出荧光。
通过调节电压的大小和频率，可以控制电子场的强度和荧光的亮度。
同时，通过控制荧光层上不同位置的电压，可以实现对显示区域各个位置的亮度控制和字符显示。
ＶＦＤ原理介绍VFD是由三个基本电极组成的：阴极（灯丝），阳极（荧光粉）和栅极（光刻法制造）。
这三各电极被封在高真空环境的玻璃管子里构成了VFD显示器。
阳极灯丝是由覆盖由碱土和金属氧化物粉末的极细钨丝。
阳极能够发射电子，金属氧化物粉末的功能是要降低灯丝的最小电子溢出功，从而降低灯丝的温度，提高寿命。
栅极是由金属栅网薄膜制成的，起到控制和分散阳极发射的电子的作用。
阴极是导电极，用荧光粉印刷出图样。
阳极溢出的电子经栅极和阴极的正向电场加速后冲向阴极打在有荧光粉的图样上产生光。
通过调节栅极或阴极上的正负电压就可以显示不同的图案。
这个电压可以低至10V直流电压。
VFD 构造图VFD基本构造是封在高真空玻璃管子里的由阴极（灯丝），栅极和阳极这三个基本电极。
VFD 横截面灯丝上覆盖有由氧化钡，氧化锶以及氧化钙等碱土金属氧化物组成的粉末。
灯丝通电加热后电子溢出经过栅极最终到达阴极。
在阴极上，由荧光粉组成的图案被电子打到后发光。
这个VFD显示器是从录像机上取下来的。
左右两边的宽引脚是连接灯丝的。
这个显示器的灯丝的电压大约2～3v，电流在100mA左右。
这个显示器有11个栅网。
每一个栅网都有一个从玻璃基片引出的引脚。
另外9个引脚是用来连接显示器的段节的。
这个VFD显示器是点阵式的，能够显示中文。
现在部分地铁二号线入口刷卡处的显示器正是一种双列的点阵显示器，其他使用的地方还有，超市收银机的显示器等等。
VFD控制原理如下：首先，将第一个栅网置＋14v，其余的置0v，再将需要点亮的段置＋14v，我们需要的图样就点亮了。
然后将第一个栅网置0v，将第二个栅网置＋14v，其余置0v，再将要点亮的段置＋14v。
这种扫描将持续到最后一个栅网被激活，然后进行循环的扫描，由于扫描时间很短，所以不会看到每次只点亮显示器的一段，而是看到闪烁活动的图案。
如果要检测VFD，只要将3v（额定的灯丝电压）加到灯丝上，然后将＋14v 加到栅极上，负极接到灯丝上。
什么是VFD解释变频器的基础概念VFD，全称变频器，是一种实现电机转速控制的电力系统设备。
VFD的应用非常广泛，包括空调系统、水泵系统、电梯等等。
本篇文章将为您介绍VFD的基础概念。
VFD是什么？VFD是一种电力系统设备，用于实现电机转速控制。
VFD的控制系统可以根据需要调整电机的转速，并在减少能量消耗的同时实现更为准确的工艺控制。
VFD的构成包括电源、直流总线、逆变器和控制系统等。
在工业控制领域，VFD已成为实现节能、减少污染和提高生产效率的重要设备之一。
VFD的基本工作原理VFD的基本工作原理是将交流电转换成直流电，然后再将直流电转换成所需的交流电，以驱动电机转动。
VFD的电源部分由三相交流电源提供，逆变器部分则将直流电转换成三相交流电。
VFD的控制系统能够根据需要对电机的频率进行控制，进而控制电机的转速。
在VFD中，电源部分的电压和频率是稳定的，通过控制器调整电机的转速，从而实现不同负载下的转速控制。
VFD的应用VFD广泛应用于一些需要控制电机转速的场合，如：1. 空调系统：VFD能够调节空调系统中压缩机的转速，从而实现节能的目的。
2. 水泵系统：VFD能够根据需要调整水泵系统中水泵的转速，从而实现有效的水力控制，减少能量消耗。
3. 电梯：VFD可以控制电梯电机的转速，实现平稳高效的电梯运行。
4. 生产制造：在生产制造领域，VFD通常用于控制机器人、机床等设备的转速，以实现生产过程中的准确定位和精密加工。
结论VFD作为一种实现电机转速控制的电力系统设备，具有广泛的应用前景。
在未来，随着工业自动化程度的不断提高，VFD的应用范围将会更加广泛，发挥更大的作用。
VFD控制系统的安装调试方法---1. 引言本文档旨在提供关于VFD（变频驱动器）控制系统的安装和调试方法。
VFD控制系统是一种用于调节电动机速度和转矩的设备，广泛应用于各种工业领域。
正确安装和调试VFD控制系统对确保系统的正常运行和最佳性能至关重要。
本文档将介绍VFD控制系统的安装和调试步骤，确保用户能够正确地安装和调试VFD控制系统。
2. 安装步骤2.1 硬件安装在安装VFD控制系统之前，首先确保所有的硬件设备已准备就绪。
根据制造商提供的安装指南，按照以下步骤进行硬件安装：1. 确保所有电源和电气设备处于关机状态。
2. 将VFD安装到合适的位置，并确保其与电动机正确连接。
3. 确保电动机的电源电缆正确连接到VFD的输出端子。
4. 连接VFD的控制信号线到控制器或PLC（可编程逻辑控制器）。
5. 检查所有电缆连接是否牢固，避免松动或损坏。
2.2 电气连接完成硬件安装后，进行电气连接。
按照以下步骤进行电气连接：1. 阅读VFD的电气连接图，并确保正确连接电源电缆和控制信号线。
2. 根据电路图，连接VFD的电源线和地线。
3. 连接电动机的三相电缆到VFD的输出端子。
4. 检查所有电气连接是否符合VFD制造商的要求。
5. 在进行下一步之前，确保所有电气连接已正确连接。
3. 调试步骤安装完成后，进行VFD控制系统的调试。
下面是调试步骤的详细说明：3.1 系统检查在进行调试之前，进行系统检查以确保一切正常运行。
按照以下步骤进行系统检查：1. 确保所有的开关和保护装置处于正确的位置。
2. 检查所有连接线路的牢固性和正确性。
3. 确保所有电气接地连接良好。
3.2 启动VFD控制系统在进行调试之前，首先启动VFD控制系统。
按照以下步骤启动VFD控制系统：1. 开启VFD的主电源开关，并确保VFD处于待机状态。
2. 逐一启动所有电动机，观察VFD的指示灯和显示屏，并检查其是否显示正确的状态。
3. 检查电动机是否开始正常运行。
调速多用振荡器的使用是怎样的呢调速多用振荡器（Variable Frequency Drive, VFD）是一种利用改变电机供电频率来控制电动机转速的设备。
与传统的电阻器控制电机转速相比，VFD具有更高的控制精度、更低的能耗和更广泛的应用范围。
在各种机械设备和电器控制系统中，VFD已经得到了广泛的应用，并且被认为能够提高工作效率，扩大生产能力，降低运行成本。
VFD的工作原理VFD通过改变交流电电压及频率来控制电动机转速。
当电机供电频率低于额定频率时，电机转速会减慢。
而当电机供电频率高于额定频率时，电机转速会加快。
因此，通过改变电机供电频率，VFD能够控制电机的转速以及输出功率。
具体来说，当VFD检测到机械负载变化时，它会自动调整输出频率，以便保持电机转速稳定。
VFD的优点VFD具有许多优点。
其中最重要的优点是能够减少电机运行时的能源消耗。
由于VFD能够控制电机转速，因此能够根据负载需求自动调整电动机的工作模式。
这种调整使电机在低负载时运行，在高负载时具备更高的工作效率和能源利用率，从而降低了能源消耗。
另外，VFD还可以提高系统的运行效率。
它能够控制电机的转速和输出功率，以减少机械设备因启停造成的机械损耗，延长机械设备的使用寿命。
同时，使用VFD也可以提高机械设备的生产能力，因为它能够提高电机的输出功率，使机械设备能够在更短的时间内完成更多的工作量。
VFD的应用领域VFD的应用非常广泛。
它可以用于各种机械设备和电器控制系统中。
例如，VFD可以用于大型工业机械、水泵、风机、制冷设备和电气加热设备等等。
在机械设备制造领域，VFD也可以用于工厂自动化和过程控制。
此外，VFD还可以用于地下矿山或深度井的提升设备中。
VFD的安装和维护在安装VFD之前，需要考虑到如下问题：•动力系统应具备Y或Y/△型接线，以便VFD接入。
•在安装VFD之前，应对电动机进行绝缘测试，以确保电机绝缘正常，不会对VFD造成损害。
•各个电缆线路应分别接地，以保证系统运行安全。
一、什么是VFD真空荧光显示屏（V ACUUM FLUORESCENT DISPLAY）是从真空电子管发展而来的显示器件，由发射电子的阴极（直热式，统称灯丝）、加速控制电子流的栅极、玻璃基板上印上电极和荧光粉的阳极及栅网和玻盖构成。
它利用电子撞击荧光粉，使荧光粉发光，是一种自身发光显示器件。
由于它可以做多色彩显示，亮度高，又可以用低电压来驱动，易与集成电路配套，所以被广泛应用在家用电器、办公自动化设备、工业仪器仪表及汽车等各种领域中。
VFD根据结构一般可分为2极管和3极管两种；根据显示内容可分为：数字显示、字符显示、图案显示、点阵显示；根据驱动方式可分为：静态驱动（直流）和动态驱动（脉冲）。
二、VFD的结构及工作原理VFD种类繁多，以其中最被广泛应用的3极管构造为例说明其基本构造与原理。
图1是VFD结构的分解斜视图，图2为剖面图，其构造以玻盖和基板形成一真空容器，在真空容器内以阴极CATHODE（灯丝FILAMENT）、栅极GRID及阳极ANODE为基本电极，还有一些其它的零件（如消气剂等）。
图1.VFD的分解斜视图图2.VFD的剖面图图3.VFD的基本工作原理灯丝是在不妨碍显示的极细钨丝蕊线上，涂覆上钡（Ba）、锶（Sr）、钙（Ca）的氧化物（三元碳酸盐），再以适当的张力安装在灯丝支架（固定端）与弹簧支架（可动端）之间，在两端加上规定的灯丝电压，使阴极温度达到6000C左右而放射热电子。
栅极也是在不妨碍显示的原则下，将不锈钢等的薄板予以光刻蚀（PHOTO-ETHING）后成型的金属网格（MESH），在其上加上正电压，可加速并扩散自灯丝所放射出来的电子，将之导向阳极；相反地，如果加上负电压，则能拦阻游向阳极的电子，使阳极消光。
阳极是指在形成大致显示图案的石墨等导体上，依显示图案的形状印刷荧光粉，於其上加上正电压后，因前述栅极的作用而加速，扩散的电子将会互相冲击而激发荧光粉，使之发光。
图3即表示其基本工作原理。
发光色为绿色（峰值波长505nm），低工作电压的氧化锌：锌(ZnO：Zn)荧光粉则是目前最被广为使用的荧光粉。
另外，通过改变荧光粉种类，可以获得自红橙色到蓝色的各种不同颜色。
除了以上3种基本电极之外，如图2所示，在玻璃盖内表面形成透明导电膜（NESA），并且接上灯丝电位或正电位，形成静电屏蔽层可以防止因外部的静电影响而降低显示品质。
图1的消气剂（GETTER）是维持真空的重要零件。
在排气工程的最后阶段，可利用高频产生的涡流损耗对消气剂加热，在玻璃盖的内表面形成钡的蒸发膜，可用来进一步吸收管内的残留气体（GAS）。
三、灯丝及驱动方法3.1.灯丝灯丝电压与灯丝电流的关系如图4所示。
图5则是灯丝电压与栅极及阳极电流的关系。
其与亮度的关系则如图6所示。
在此例中，灯丝电压标准值是3.0Vac，灯丝电压值的设定，对保证显示品质及寿命有重要的影响。
如果灯丝电压过高，电流或亮度并不随之增加，反而因阴极温度上升，而加速钨丝蕊线上氧化物的蒸发，同时也会污染荧光粉表面，使发光效率及亮度提早下降，而缩短寿命。
相反，如果灯丝电压过低，因阴极温度下降，便无法获得充分而稳定的热电子发射，致使显示品质劣化或灯丝电压变动而使亮度不稳定。
其次，灯丝长时间在低的电压条件下使用，会引起可靠性下降，必须特别留意。
因此，重要的是灯丝电压设定应在标准值±10%的范围内使用。
在实际使用中，绝对不可只着重在图6的特性而用调整灯丝电压来调整亮度。
图4.灯丝电压与灯丝电流（Ef-If）特性图5.灯丝电压与阳极栅极电流（Ef-I b,I c）特性图6.灯丝电压与亮度（Ef-L）特性3.2.灯丝电源为了让阴极加热到设定的温度值，以获得良好的热电子发射，需要对灯丝通电加热，灯丝电压（Ef）的施加方法有以下几种，但为达到规定的阴极温度，所施加的灯丝电压的有效值，必须与规格中心值一致。
3.2.1交流驱动交流灯丝电压的基本连接图如图7及图9所示，其各自的电位关系则如图8及图10所示。
图7是与灯丝的单侧（该图的左侧）接地，图9是与灯丝变压器的中心抽头接地，图7的例子中，灯丝的接地侧，阳极端所加的电压相当于Eb，栅极端所加的电压相当于Ec，另一侧的阳极、栅极电压则在{（Eb、Ec）-√2Ef}与{（Eb、Ec）+√2Ef}间变动，通常能得到均匀的亮度。
而在图9的例子中，灯丝电位的振幅较小，可降低对截止偏压（CUT-OFF BIASVOLTAGE）的要求，因此推荐尽可能使用中心抽头的方式。
其次，如选用有中心抽头的脉冲变压器的DC-DC变换器（CONVERTER）时，要注意不能有极端的直流成分、可闻频率成分或尖峰脉冲（SPIKE），而且有效值要与标准值一致，振荡频率则建议在30KHz 以上。
3.2.2直流驱动灯丝电压加上直流电压时的基本连接图如图11，其电位关系则如图12所示。
由于灯丝加热电压在灯丝上有一个电位分布，存在左高右低梯度。
亮度近似与电位差的二分之五次幂成比例，也就同样会产生右高左低的现象。
为了获得均匀的亮度，必须对荧光显示屏的栅极和灯丝间的实际距离进行设计补偿。
在使用中，灯丝工作电压必须按照规定的正负极性连接，否则，亮度差异反而会更大。
签于设计补偿的范围是有限的，直流灯丝的构造设计，一般只限于灯丝较短的荧光显示屏。
7.交流驱动连接图（1）（单侧接地）图8.图7的电位关系11.直流驱动连接图图12.图11的电位关系3.2.3脉冲驱动以上是一般灯丝电压的施加方法，在实际应用中（如汽车、户外用便携式仪表），还可采是用DC-AC变换电路获得脉冲电压给灯丝提供电源。
但为了使有效值与标准电压保持一致，必须对工作周期进行调整。
另外要谨慎设定电路振荡频率，避免因机械性共振或电磁波的干扰而发生杂音，可以在暗室内将已加上标准直流电压灯丝与热红色做比较，以确认有效电压的施加是否正确。
四、栅极与阳极4.1. 栅极与阳极图13.动态驱动方式荧光显示屏的电极连接栅极和阳极的内部电极连接与导线的引出因驱动方式而异，在此先做简单的说明。
图13和图14所示是动态驱动方式和静态驱动方式荧光显示屏的基本电极连接图。
图13可以清楚看到动态驱动是每个栅极各自独立引出，阳极则是每个栅极所对应的笔划共同连接、共同引出，因此即使位数多，阳极引出脚也无须随之增加。
在多位数显示时，一边对各栅极加上栅极扫描电压（Gird-scan），同时也适时地对选择各阳极施加ON（正）或OFF （负）的脉冲电压，以快到肉眼无法觉察其间断的扫描速度，进行分时的动态驱动。
另一方面，静态驱动用则如图14所示，栅极是电气性的单独引出，与位数多少无关，阳极则是除了同时显示的笔段以外，应分别单独引出。
一般而言，栅极可始终施加直流正电压，而阳极则根据显示要求分别加上直流正或负电压，以显示指定的笔段。
图14.静态驱动方式荧光显示屏的笔划电极连接如上所述，驱动方式不同电极连接及施加电压波形也不一样，但在正常显示下，无论何种方式，都是对阳极与栅极施加上正电压，以下即就其特性做说明。
4.2.栅极与阳极的特性图15及图16是阳极与栅极电压对电流特性图，图17及图18则是亮度特性图。
工作时间阳极及栅极几乎使用同一电压，故阳极、栅极的电流特性可参照2极管的特性。
简而言之，阳极电流ib的计算式如下：ib=（G·e n）/（1+K）……（1）表示G：电子管电导系数（PERVEANCE）（依据电极间尺寸所决定的系数）e：阳极（栅极）电压n：≈1.7K：电流分配率（ic/ib）而阳极、栅极电压与亮度的关系则为阳极的消耗功率乘以发光效率η及占空比（Du）之积，亮度L的计算式如下：L=η·e·G·e n·Du/（1+K）=A·e n+1·Du……（2）（A：常数）如前所述n值约为1.7左右，如果Du值固定，则无论采用何种驱动方式，荧光显示屏的亮度将与阳极、栅极电压呈2.7次方的关系（参照图17，18）图17. E b、E c-L特性（直流驱动）图18. e b、e c-L特性（动态驱动）如图所示，阳极、栅极的电流与阳极、栅极电压的1.7次方、亮度的2.7次方呈正比。
同样地，阳极及栅极的损耗功率比例也约是为2.7次方倍，所以使用时要注意避免让栅极过载引起热变形，甚至与其它电极短路，或是因阳极温度上升过骤而导致特性恶化。
另外考虑到灯丝热电子发射能力的限制，阳栅极电压不能超过规定的最大值。
4.3.阳极、栅极电压的设定阳极与栅极电压是决定亮度的重要因素，在设定时要考虑到使用环境的亮度、滤色板的色调、透过率及显示屏差异等因素的影响。
为获得一定的亮度，静态驱动的阳极、栅极可通过改变电压对亮度进行调整。
而动态驱动除阳极、栅极电压外，占空比（Du）也会影响亮度，可根据Du-e b、e c工作领域特性（如图19所示）来设定工作条件。
图19.动态驱动用荧光显示屏的工作领域特性图20. E b-E cco特性（灯丝单侧接地）4.4.截止（CUT-OFF）特性如前所述，在阳极、栅极上相对灯丝电位加上正电压，笔段（SEGMENT）就会被点亮。
若要完全消除显示，必须使阳极或栅极的任何一方相对灯丝为零电位或更负的电位。
消除显示的电压称为截止电压，为了完全消除漏光，必须施加截止偏压。
截止方法有两个：一为施加阳极截止电压消除漏光；一为施加栅极截止电压消除漏光。
前者以静态驱动为主、后者以动态驱动为主，由于存在荧光粉发光的临界值，若灯丝电压不是特别高，则阳极截止电压可以是零伏特（0V）或相当小的负电压。
相对地，栅极截止电压因灯丝所放射的热电子的最初速度或灯丝的标准电压、灯丝本身的电位倾斜等原因，比阳极截止电压更大，必须加上比灯丝电位低数伏特左右的偏压。
而前图7～图10已显示出，灯丝单端接地的方式所需的截止偏压，比灯丝变压器中心抽头接地方式更大。
4.5.透明导电膜荧光显示屏若在结构上无屏蔽，会受外部静电场的影响，干扰电子束的走向，致发光状态不稳定。
为防止这种现象发生，通常在玻璃盖的内表面涂覆形成一层透明导电膜（GTO），在其上加上一定的电位，使成为一电气性的防护层（SHIELD），免于受到外界的干扰。
4.6.特别说明在叙述中，我们使用了正电位（正电压）和负电位（负电压）的术语，其正负是指对于灯丝为参照点的相对值。
在使用荧光显示屏的电路中，荧光显示屏正常工作电路的设置参照点是灯丝，与总体电路的参照地电位没有直接的关系。
通常只要正确保持荧光显示屏电极间的相对电位，就能保证它的正常工作。
五、荧光粉的特性5.1.荧光粉的发光频谱图21为目前可供使用的多种荧光粉发光频谱，从短波长的蓝色开始至长波长的红橙色止，有多种荧光粉可供选择。
通常用得最多的是低电压高亮度的绿色荧光粉，其它彩色荧光粉可同时并用。
