الأنود الشائع مقابل الكاثود المشترك: المقارنة النهائية

1. مقدمة

المكون الأساسي لشاشة LED هو الصمام الثنائي الذي ينبعث منه الضوء (LED) ، والذي ، مثل الصمام الثنائي القياسي ، له خاصية توصيل إلى الأمام-بمعنى أنه يحتوي على محطة إيجابية (أنود) وسلبية (الكاثود). مع زيادة متطلبات السوق لشاشات LED ، مثل العمر الأطول والاتساق وكفاءة الطاقة ، أصبح استخدام الكاثود الشائع والتكوينات الشائعة على نطاق واسع في التطبيقات المختلفة. لمساعدتك في فهم هاتين التقنيتين بشكل أفضل ، ستوفر هذه المقالة نظرة عامة مفصلة عن معرفتها ذات الصلة.

2. الاختلافات الرئيسية بين الكاثود المشترك والأنود المشترك

في إعداد الكاثود الشائع ، تشترك جميع الكاثودات LED (المحطات السلبية) في اتصال مشترك ، بينما يتم التحكم في كل الأنود بشكل فردي بواسطة الجهد. في المقابل ، تربط تكوينات الأنود الشائعة جميع أنودات LED (المحطات الإيجابية) بنقطة مشتركة ، مع إدارة الكاثودات الفردية من خلال التحكم في الجهد. يتم استخدام كلتا الطريقتين في سيناريوهات تصميم الدوائر المميزة.

استهلاك الطاقة:

في الصمام الثنائي الأنود الشائع ، يتم توصيل المحطة الشائعة بمستوى جهد عالي ويظل نشطًا عند الحاجة إلى الجهد العالي. من ناحية أخرى ، في الصمام الثنائي الكاثود الشائع ، يتم توصيل المحطة الشائعة بالأرض (GND) ، ولا يحتاج سوى الصمام الثنائي المحدد إلى الحصول على جهد عالي للعمل ، مما يقلل من استهلاك الطاقة بشكل فعال. يعد هذا التخفيض في استهلاك الطاقة مفيدًا بشكل خاص للمصابيح التي يتم استخدامها لفترات طويلة ، حيث أنه يساعد على خفض درجة حرارة الشاشة.

تعقيد الدائرة:

بشكل عام ، في التطبيقات الهندسية العملية ، تميل دوائر الصمام الثنائي الكاثود الشائع إلى أن تكون أكثر تعقيدًا من دوائر الصمام الثنائي الشائعة. لا يتطلب تكوين الأنود الشائع أكبر عدد من خطوط الجهد العالي للقيادة.

3. الكاثود المشترك

3.1 ما هو الكاثود الشائع

تعني تكوين الكاثود الشائع أن المحطات السلبية (الكاثودات) من المصابيح LED متصلة معًا. في دائرة الكاثود المشتركة ، تكون جميع مصابيح LED أو غيرها من المكونات التي تعتمد على التيار لها كاثوداتها متصلة بنقطة مشتركة ، وغالبًا ما يشار إليها باسم "الأرض" (GND) أو الكاثود المشترك.

3.2 مبدأ العمل للكاثود المشترك

التدفق الحالي:
في دائرة الكاثود الشائعة ، عندما توفر محطات الإخراج أو أكثر من دائرة التحكم جهد عالي ، يتم تنشيط أنودات المصابيح أو المكونات المقابلة. في هذه المرحلة ، تتدفقات التيار من الكاثود المشترك (GND) إلى أنودات المكونات المنشطة هذه ، مما يتسبب في تضيء أو أداء وظائف كل منها.

منطق التحكم:
تنظم دائرة التحكم حالة كل LED أو مكونات أخرى (تشغيل أو إيقاف ، أو حالات وظيفية أخرى) عن طريق تغيير مستوى الجهد (مرتفع أو منخفض) في أطراف الإخراج الخاصة به. في دائرة الكاثود الشائعة ، يشير المستوى العالي عادةً إلى التنشيط (إضاءة أو تنفيذ وظيفة) ، في حين يشير مستوى منخفض إلى إلغاء التنشيط (لا يضيء أو عدم أداء وظيفة).

4. الأنود الشائع

4.1ما هو الأنود الشائع

يعني تكوين الأنود الشائع أن المحطات الإيجابية (Anodes) للمصابيح LED متصلة معًا. في مثل هذه الدائرة ، تحتوي جميع المكونات ذات الصلة (مثل LEDs) على أنوداتها متصلة بنقطة أنود شائعة ، بينما يتم توصيل كاثود كل مكون بمحطات إخراج مختلفة لدائرة التحكم.

4.2 مبدأ العمل من الأنود المشترك

السيطرة الحالية:
في دائرة الأنود الشائعة ، عندما توفر محطات الإخراج أو أكثر من دائرة التحكم جهدًا منخفضًا ، يتم إنشاء مسار بين الكاثود الخاص بـ LED أو المكون المقابل والأنود المشترك ، مما يتيح أن يتدفق التيار من الأنود إلى الكاثود ، تسبب في إضاءة المكون أو أداء وظيفته. على العكس من ذلك ، إذا كانت محطة الإخراج في جهد عالي ، فلا يمكن أن يمر التيار ، ولا يضيء المكون.

توزيع الجهد:
في تطبيقات مثل شاشات LED Anode الشائعة ، نظرًا لأن جميع أنودات LED متصلة معًا ، فإنها تشترك في نفس مصدر الجهد. ومع ذلك ، يتم التحكم في كل كاثود LED بشكل مستقل ، مما يسمح بالتحكم الدقيق في سطوع كل LED عن طريق ضبط جهد الخرج والتيار من دائرة التحكم.

5. مزايا الأنود المشترك

5.1 السعة الحالية للإخراج

هياكل دائرة الأنود الشائعة معقدة نسبيًا ، لكن لديها قدرة تيار أعلى ناتج. هذه الخاصية تجعل دوائر الأنود الشائعة مناسبة للتطبيقات التي تتطلب إخراج الطاقة العالية ، مثل خطوط نقل الطاقة أو برامج تشغيل LED عالية الطاقة.

5.2 موازنة تحميل ممتازة

في دائرة الأنود الشائعة ، نظرًا لأن جميع المكونات تشترك في نقطة أنود شائعة ، يتم توزيع تيار الإخراج بشكل متساوٍ بين المكونات. تساعد قدرة موازنة التحميل هذه على تقليل مشكلات عدم التطابق ، وتحسين الكفاءة الكلية للدائرة واستقرارها.

5.3 المرونة وقابلية التوسع

تسمح تصميمات دائرة الأنود الشائعة بإضافة أو إزالة المكونات المرنة دون الحاجة إلى تعديلات كبيرة على بنية الدائرة الكلية. توفر هذه المرونة وقابلية التوسع ميزة واضحة في أنظمة معقدة وتطبيقات واسعة النطاق.

5.4 تصميم الدائرة المبسطة

في بعض التطبيقات ، يمكن لدائرة الأنود الشائعة تبسيط التصميم العام للدائرة. على سبيل المثال ، عند قيادة المصفوفات LED أو شاشات العرض المكونة من 7 أجزاء ، يمكن لدائرة الأنود الشائعة التحكم في مكونات متعددة مع عدد أقل من المسامير والاتصالات ، مما يقلل من تعقيد التصميم والتكلفة.

5.5 القدرة على التكيف مع استراتيجيات التحكم المختلفة

يمكن أن تستوعب دوائر الأنود الشائعة استراتيجيات التحكم المختلفة. عن طريق ضبط إشارات الإخراج وتوقيت دائرة التحكم ، يمكن تحقيق التحكم الدقيق لكل مكون في دائرة الأنود الشائعة لتلبية متطلبات التطبيق المختلفة.

5.6 تحسين موثوقية النظام

يؤكد تصميم دوائر الأنود الشائعة على موازنة التحميل والتوزيع الحالي المحسّن ، مما يساهم في موثوقية النظام بشكل عام. في التشغيل على المدى الطويل وظروف التحميل العالي ، تحافظ دوائر الأنود الشائعة على أداء مستقر ، مما يقلل من معدلات الفشل وتكاليف الصيانة.

6.نصائح إعداد الأنود الشائعة

تأكد من أن جهد الأنود الشائع مستقر وعالي بما فيه الكفاية لدفع جميع المكونات المتصلة.

صمم جهد الخرج والمدى الحالي لدائرة التحكم بشكل مناسب لتجنب الإضرار بالمكونات أو الأداء المهين.

خذ في الاعتبار خصائص إسقاط الجهد الأمامي للمصابيح LED وتأكد من هامش الجهد الكافي في التصميم.

7. مزايا الكاثود المشترك

7.1 القدرة على الطاقة العالية

يمكن أن تجمع دوائر الكاثود الشائعة بين إشارات الإخراج للأجهزة الإلكترونية المتعددة ، مما يؤدي إلى ارتفاع طاقة الإخراج. وهذا يجعل دوائر الكاثود الشائعة مفيدة بشكل خاص في سيناريوهات الإخراج عالية الطاقة.

7.2 براعة

يمكن توصيل أطراف الإدخال والإخراج في دائرة الكاثود الشائعة بحرية ، مما يسمح بتطبيقه بمرونة على مختلف الأجهزة الإلكترونية. يوفر هذا التنوع دوائر الكاثود الشائعة مع تطبيقات واسعة النطاق في مجال الهندسة الإلكترونية.

7.3 سهولة التعديل

من خلال ضبط مكونات مثل المقاومات أو المحولات في الدائرة ، يمكن تعديل حالة حالة التشغيل وإشارة الإشارة لدائرة الكاثود الشائعة بسهولة. تجعل سهولة التعديل هذه دوائر الكاثود الشائعة شائعة في التطبيقات التي تتطلب التحكم الدقيق في إشارات الإخراج.

7.4 التحكم في استهلاك الطاقة

في تطبيقات عرض LED ، يمكن أن توزع دوائر الكاثود الشائعة الجهد الدقيق ، مما يقلل من استهلاك الطاقة بشكل فعال. يتم تحقيق ذلك لأن دوائر الكاثود الشائعة تسمح بإمدادات الجهد المباشر وفقًا لمتطلبات كل LED المحددة ، مما يلغي الحاجة إلى مقاومات جهد الجهد وتقليل فقدان الطاقة غير الضروري وتوليد الحرارة. على سبيل المثال ، يمكن أن تقلل تقنية الكاثود الشائعة من الجهد التشغيلي لبطاطا LED من 4.2-5 فولت إلى 2.8-3.3V دون التأثير على السطوع أو العرض ، مما يقلل مباشرة من استهلاك الطاقة لعروض LED الدقيقة بأكثر من 25 ٪.

7.5 أداء العرض المعزز والاستقرار

بسبب انخفاض استهلاك الطاقة ، تقلل دوائر الكاثود الشائعة من درجة حرارة الشاشة الكلية. استقرار وعمر LEDs يتناسب عكسيا مع درجة الحرارة ؛ لذلك ، تؤدي درجات حرارة شاشة منخفضة إلى موثوقية أعلى وعمر أطول لشاشات LED. بالإضافة إلى ذلك ، تقلل تكنولوجيا الكاثود الشائعة عدد مكونات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، مما يزيد من تعزيز تكامل النظام واستقراره.

7.6 السيطرة الدقيقة

في التطبيقات التي تتطلب تحكمًا دقيقًا لمصابيح LED متعددة أو مكونات أخرى ، مثل شاشات العرض LED وشاشات العرض المكونة من 7 أجزاء ، تتيح دوائر الكاثود الشائعة التحكم المستقل لكل مكون. إن قدرة التحكم الدقيقة هذه تجعل دوائر الكاثود الشائعة تتفوق في كل من أداء العرض والوظائف.

8. نصائح إعداد الكاثود الشائعة

عند استخدام شاشات شائعة من 7 أجزاء من الكاثود ، تجنب الاتصال المباشر مع السطح والتعامل مع المسامير بعناية. انتبه إلى درجة حرارة اللحام والوقت لضمان جودة اللحام. أيضًا ، تأكد من مطابقة الجهد التشغيلي والتيار ، ويؤسس الكاثود المشترك بشكل صحيح ، والنظر في قدرة القيادة في متحكم والتحكم في التأخير. بالإضافة إلى ذلك ، انتبه إلى فيلم الحماية ، والتوافق مع سيناريو التطبيق ، واستقرار تكامل النظام لضمان التشغيل العادي وعمر الممتد لعرض الكاثود الشائع 7 من القطاع.

9. كيفية تحديد الكاثود المشترك مقابل الأنود المشترك

9.1 راقب دبابيس LED:

بشكل عام ، يكون الدبوس الأقصر لـ LED هو الكاثود ، والدسم الأطول هو الأنود. إذا كان المتحكم الدقيق يربط المسامير الأطول معًا ، فسيستخدم تكوين الأنود الشائع ؛ إذا تم توصيل المسامير الأطول بمنافذ IO Microcontroller ، فهي تستخدم تكوين الكاثود الشائع.

9.2 الجهد والمكانة LED

لنفس LED ، مع نفس جهد إخراج المنفذ ، إذا كان "1 ″ يضيء LED و" 0 ″ إيقاف تشغيله ، فإنه يشير إلى تكوين الكاثود الشائع. خلاف ذلك ، فهو تكوين أنود شائع.

باختصار ، فإن تحديد ما إذا كان هناك متحكم يستخدم كاثودًا شائعًا أو تكوين الأنود الشائع يتضمن فحص طريقة اتصال LED ، وحالة تشغيل/إيقاف LED ، وجهد إخراج المنفذ. يعد تحديد التكوين الصحيح أمرًا ضروريًا للتحكم السليم في المصابيح أو مكونات العرض الأخرى.

إذا كنت تريد معرفة المزيد عن شاشات LED ،اتصل بنا الآن. rtledسوف يجيب على أسئلتك.