1. Uvod
Osnovna komponenta LED ekrana je dioda koja emituje svjetlost (LED), koja, kao i standardna dioda, ima karakteristiku provođenja naprijed - što znači da ima i pozitivan (anoda) i negativan (katoda) terminal. Sa rastućim zahtjevima tržišta za LED ekranima, kao što su duži vijek trajanja, konzistentnost i energetska efikasnost, upotreba konfiguracije zajedničke katode i anoda postala je raširena u različitim aplikacijama. Kako biste bolje razumjeli ove dvije tehnologije, ovaj članak će pružiti detaljan pregled njihovog relevantnog znanja.
2. Ključne razlike između zajedničke katode i zajedničke anode
U postavci zajedničke katode, sve LED katode (negativni terminali) dijele zajedničku vezu, dok se svaka anoda pojedinačno kontrolira naponom. Nasuprot tome, zajedničke anodne konfiguracije povezuju sve LED anode (pozitivne terminale) na zajedničku tačku, sa pojedinačnim katodama kojima se upravlja putem kontrole napona. Obje metode se koriste u različitim scenarijima dizajna kola.
Potrošnja energije:
U zajedničkoj anodnoj diodi, zajednički terminal je povezan na visokonaponsku razinu i ostaje aktivan kad god je potreban visoki napon. S druge strane, u diodi sa zajedničkom katodom, zajednički terminal je spojen na uzemljenje (GND), a samo određena dioda treba da primi visoki napon da bi radila, efektivno smanjujući potrošnju energije. Ovo smanjenje potrošnje energije posebno je korisno za LED diode koje se koriste duže vremenske periode, jer pomaže u snižavanju temperature ekrana.
Složenost kola:
Općenito, u praktičnim inženjerskim aplikacijama, kola sa uobičajenom katodnom diodom imaju tendenciju da budu složenija od krugova uobičajenih anodnih dioda. Konfiguracija uobičajene anode ne zahtijeva toliko visokonaponskih vodova za vožnju.
3. Zajednička katoda
3.1 Šta je obična katoda
Konfiguracija zajedničke katode znači da su negativni terminali (katode) LED dioda povezani zajedno. U kolu sa zajedničkom katodom, sve LED diode ili druge komponente pokretane strujom imaju svoje katode povezane na zajedničku tačku, koja se često naziva "uzemljenje" (GND) ili zajednička katoda.
3.2 Princip rada zajedničke katode
Trenutni tok:
U kolu sa zajedničkom katodom, kada jedan ili više izlaznih terminala kontrolnog kola napajaju visoki napon, aktiviraju se odgovarajuće LED diode ili anode komponenti. U ovom trenutku, struja teče od zajedničke katode (GND) do anoda ovih aktiviranih komponenti, uzrokujući da one svijetle ili obavljaju svoje funkcije.
Kontrolna logika:
Kontrolno kolo reguliše stanje svake LED ili drugih komponenti (uključeno ili isključeno, ili druga funkcionalna stanja) promjenom nivoa napona (visokog ili niskog) na njegovim izlaznim terminalima. U kolu sa zajedničkom katodom, visoki nivo obično ukazuje na aktivaciju (paljenje ili obavljanje funkcije), dok nizak nivo ukazuje na deaktivaciju (ne pali ili ne obavlja funkciju).
4. Zajednička anoda
4.1Šta je zajednička anoda?
Konfiguracija zajedničke anode znači da su pozitivni terminali (anode) LED dioda spojeni zajedno. U takvom kolu, sve povezane komponente (kao što su LED diode) imaju svoje anode povezane na zajedničku anodnu tačku, dok je katoda svake komponente povezana na različite izlazne terminale kontrolnog kola.
4.2 Princip rada zajedničke anode
Trenutna kontrola:
U krugu zajedničke anode, kada jedan ili više izlaznih terminala kontrolnog kola napaja nizak napon, stvara se put između katode odgovarajuće LED ili komponente i zajedničke anode, omogućavajući struji da teče od anode do katode, uzrokujući da se komponenta upali ili izvrši svoju funkciju. Suprotno tome, ako je izlazni terminal na visokom naponu, struja ne može proći i komponenta ne svijetli.
Distribucija napona:
U aplikacijama kao što su LED displeji sa uobičajenom anodom, budući da su sve LED anode povezane zajedno, dijele isti izvor napona. Međutim, katoda svake LED diode je neovisno kontrolirana, omogućavajući preciznu kontrolu nad svjetlinom svake LED diode podešavanjem izlaznog napona i struje iz kontrolnog kruga.
5. Prednosti zajedničke anode
5.1 Visoki kapacitet izlazne struje
Strukture uobičajenih anodnih kola su relativno složene, ali imaju veći kapacitet izlazne struje. Ova karakteristika čini uobičajena anodna kola pogodna za aplikacije koje zahtijevaju veliku izlaznu snagu, kao što su vodovi za prijenos električne energije ili LED drajveri velike snage.
5.2 Odlično balansiranje opterećenja
U zajedničkom anodnom kolu, budući da sve komponente dijele zajedničku anodnu tačku, izlazna struja je ravnomjernije raspoređena među komponentama. Ova mogućnost balansiranja opterećenja pomaže u smanjenju problema neusklađenosti, poboljšavajući ukupnu efikasnost i stabilnost kola.
5.3 Fleksibilnost i skalabilnost
Uobičajeni dizajn anodnog kola omogućava fleksibilno dodavanje ili uklanjanje komponenti bez potrebe za značajnim prilagodbama ukupne strukture kola. Ova fleksibilnost i skalabilnost pružaju jasnu prednost u složenim sistemima i aplikacijama velikih razmjera.
5.4 Pojednostavljeni dizajn kola
U nekim aplikacijama, zajednički anodni krug može pojednostaviti cjelokupni dizajn kola. Na primjer, kada pokrećete LED nizove ili 7-segmentne displeje, zajednički anodni krug može kontrolirati više komponenti s manje pinova i priključaka, smanjujući složenost dizajna i troškove.
5.5 Prilagodljivost različitim strategijama upravljanja
Uobičajeni anodni krugovi mogu prihvatiti različite strategije upravljanja. Podešavanjem izlaznih signala i vremena kontrolnog kola, može se postići precizna kontrola svake komponente u zajedničkom anodnom kolu kako bi se zadovoljili različiti zahtevi primene.
5.6 Poboljšana pouzdanost sistema
Dizajn zajedničkih anodnih kola naglašava balansiranje opterećenja i optimizovanu distribuciju struje, što doprinosi ukupnoj pouzdanosti sistema. U uslovima dugotrajnog rada i visokog opterećenja, uobičajena anodna kola održavaju stabilne performanse, smanjujući stope kvarova i troškove održavanja.
6.Uobičajeni savjeti za postavljanje anode
Osigurajte da je napon zajedničke anode stabilan i dovoljno visok da pokreće sve povezane komponente.
Dizajnirajte izlazni napon i strujni opseg kontrolnog kola na odgovarajući način kako biste izbjegli oštećenje komponenti ili smanjenje performansi.
Uzmite u obzir karakteristike pada napona naprijed LED dioda i osigurajte dovoljnu marginu napona u dizajnu.
7. Prednosti zajedničke katode
7.1 Mogućnost velike snage
Uobičajeni katodni krugovi mogu kombinovati izlazne signale više elektronskih uređaja, što rezultira većom izlaznom snagom. Ovo čini obične katodne sklopove posebno povoljnim u scenarijima izlazne snage velike snage.
7.2 Svestranost
Ulazni i izlazni terminali zajedničkog katodnog kola mogu se slobodno povezati, što omogućava fleksibilnu primenu na različite elektronske uređaje. Ova svestranost pruža uobičajene katodne krugove sa širokim rasponom primjena u području elektroničkog inženjerstva.
7.3 Lakoća podešavanja
Podešavanjem komponenti kao što su otpornici ili transformatori u kolu, radno stanje i jačina izlaznog signala zajedničkog katodnog kola mogu se lako modifikovati. Ova lakoća podešavanja čini kola sa uobičajenom katodom popularnim u aplikacijama koje zahtevaju preciznu kontrolu izlaznih signala.
7.4 Kontrola potrošnje energije
U aplikacijama sa LED ekranima, uobičajeni katodni krugovi mogu precizno distribuirati napon, efektivno smanjujući potrošnju energije. Ovo je postignuto jer uobičajena katodna kola omogućavaju napajanje direktnog napona prema specifičnim zahtjevima svake LED diode, eliminišući potrebu za otpornicima za dijeljenje napona i smanjujući nepotrebne gubitke energije i stvaranje topline. Na primjer, uobičajena katodna tehnologija može smanjiti radni napon LED čipova sa 4,2-5V na 2,8-3,3V bez utjecaja na svjetlinu ili performanse ekrana, što direktno smanjuje potrošnju energije LED displeja finog nagiba za više od 25%.
7.5 Poboljšane performanse i stabilnost ekrana
Zbog smanjene potrošnje energije, uobičajena katodna kola smanjuju ukupnu temperaturu ekrana. Stabilnost i životni vek LED dioda su obrnuto proporcionalni temperaturi; stoga, niže temperature ekrana dovode do veće pouzdanosti i dužeg vijeka trajanja LED displeja. Dodatno, tehnologija zajedničke katode smanjuje broj PCB komponenti, dodatno poboljšavajući integraciju i stabilnost sistema.
7.6 Precizna kontrola
U aplikacijama koje zahtijevaju preciznu kontrolu više LED dioda ili drugih komponenti, kao što su LED displeji i 7-segmentni displeji, zajednički katodni krugovi omogućavaju neovisnu kontrolu svake komponente. Ova mogućnost precizne kontrole čini da se obični katodni krugovi ističu u performansama i funkcionalnosti ekrana.
8. Uobičajeni savjeti za postavljanje katode
Kada koristite uobičajene katodne 7-segmentne displeje, izbjegavajte direktan kontakt s površinom i pažljivo rukujte pinovima. Obratite pažnju na temperaturu i vrijeme lemljenja kako biste osigurali kvalitet lemljenja. Također, uvjerite se da su radni napon i struja usklađeni, pravilno uzemljite zajedničku katodu i razmotrite sposobnost pokretanja mikrokontrolera i kontrolu kašnjenja. Osim toga, obratite pažnju na zaštitni film, kompatibilnost sa scenarijem aplikacije i stabilnost integracije sistema kako biste osigurali normalan rad i produženi vijek trajanja 7-segmentnog displeja sa zajedničkom katodom.
9. Kako identificirati zajedničku katodu naspram zajedničke anode
9.1 Obratite pažnju na LED igle:
Generalno, kraći pin LED-a je katoda, a duži pin je anoda. Ako mikrokontroler povezuje duže pinove zajedno, koristi zajedničku anodnu konfiguraciju; ako su duži pinovi povezani na IO portove mikrokontrolera, koristi se zajednička konfiguracija katode.
9.2 Napon i LED status
Za istu LED diodu, sa istim izlaznim naponom porta, ako “1″ upali LED, a “0″ ga ugasi, to ukazuje na zajedničku konfiguraciju katode. Inače, to je uobičajena konfiguracija anode.
Ukratko, utvrđivanje da li mikrokontroler koristi zajedničku katodu ili konfiguraciju zajedničke anode uključuje ispitivanje načina povezivanja LED dioda, uključeno/isključeno stanje LED diode i izlazni napon porta. Identifikacija ispravne konfiguracije je ključna za pravilnu kontrolu LED dioda ili drugih komponenti ekrana.
Ako želite da saznate više o LED displejima,kontaktirajte nas sada. RTLEDće odgovoriti na vaša pitanja.
Vrijeme objave: 24.08.2024