1. Introduction
Le composant central d'un affichage LED est la diode émettrice de lumière (LED), qui, comme une diode standard, a une caractéristique de conduction vers l'avant - ce qui signifie qu'il a à la fois un terminal positif (anode) et négatif (cathode). Avec l'augmentation des demandes du marché pour les écrans LED, tels que la durée de vie plus longue, la cohérence et l'efficacité énergétique, l'utilisation de la cathode commune et des configurations d'anode communes s'est répandue dans diverses applications. Pour vous aider à mieux comprendre ces deux technologies, cet article fournira un aperçu détaillé de leurs connaissances pertinentes.
2. Différences clés entre la cathode commune et l'anode commune
Dans une configuration de cathode commune, toutes les cathodes LED (bornes négatives) partagent une connexion commune, tandis que chaque anode est contrôlée individuellement par tension. En revanche, les configurations d'anodes communes connectent toutes les anodes LED (bornes positives) à un point partagé, avec des cathodes individuels gérés par contrôle de tension. Les deux méthodes sont utilisées dans des scénarios de conception de circuits distincts.
Consommation d'énergie:
Dans une diode d'anode commune, la borne commune est connectée à un niveau à haute tension et reste active chaque fois qu'une haute tension est nécessaire. D'un autre côté, dans une diode cathode commune, la borne commune est connectée au sol (GND), et seule une diode spécifique doit recevoir une tension élevée pour fonctionner, réduisant efficacement la consommation d'énergie. Cette réduction de la consommation d'énergie est particulièrement bénéfique pour les LED utilisées pendant des périodes prolongées, car elle aide à réduire la température de l'écran.
Complexité du circuit:
Généralement, dans les applications d'ingénierie pratiques, les circuits de diode cathode commun ont tendance à être plus complexes que les circuits de diode d'anode courants. La configuration de l'anode commune ne nécessite pas autant de lignes à haute tension pour la conduite.
3. Cathode commune
3.1 Qu'est-ce que la cathode commune
Une configuration de cathode commune signifie que les bornes négatives (cathodes) des LED sont connectées ensemble. Dans un circuit de cathode commun, toutes les LED ou autres composants entraînés par le courant ont leurs cathodes connectées à un point partagé, souvent appelé «sol» (GND) ou la cathode commune.
3.2 Principe de travail de la cathode commune
Débit de courant:
Dans un circuit de cathode commun, lorsqu'une ou plusieurs bornes de sortie du circuit de commande fournissent une haute tension, les LED ou les anodes correspondants sont activés. À ce stade, le courant circule de la cathode commune (GND) aux anodes de ces composants activées, ce qui les fait éclairer ou exécuter leurs fonctions respectives.
Logique de contrôle:
Le circuit de contrôle régule l'état de chaque LED ou d'autres composants (sur ou hors ou hors des états fonctionnels) en modifiant le niveau de tension (élevé ou bas) à ses bornes de sortie. Dans un circuit de cathode commun, un niveau élevé indique généralement l'activation (éclairage ou remplissant une fonction), tandis qu'un niveau bas indique une désactivation (ne pas éclairer ou ne pas remplir de fonction).
4. Anode commune
4.1Qu'est-ce que l'anode commune
Une configuration d'anode commune signifie que les bornes positives (anodes) des LED sont connectées ensemble. Dans un tel circuit, tous les composants apparentés (tels que les LED) ont leurs anodes connectées à un point d'anode commun, tandis que la cathode de chaque composant est connectée à différents bornes de sortie du circuit de contrôle.
4.2 Principe de travail de l'anode commune
Contrôle actuel:
Dans un circuit d'anode commun, lorsqu'une ou plusieurs bornes de sortie du circuit de commande fournissent une basse tension, un chemin est créé entre la cathode de la LED ou du composant correspondant et l'anode commune, permettant au courant de s'écouler de l'anode vers la cathode, provoquant des éclaircissements ou d'exécuter sa fonction. Inversement, si la borne de sortie est à une tension élevée, le courant ne peut pas passer et le composant ne s'allume pas.
Distribution de tension:
Dans des applications telles que les affichages de LED d'anode commun, car toutes les anodes LED sont connectées, elles partagent la même source de tension. Cependant, la cathode de chaque LED est contrôlée indépendamment, permettant un contrôle précis sur la luminosité de chaque LED en ajustant la tension de sortie et le courant à partir du circuit de commande.
5. Avantages de l'anode commune
5.1 Capacité de courant de sortie élevée
Les structures de circuits d'anode communes sont relativement complexes, mais elles ont une capacité de courant de sortie plus élevée. Cette caractéristique fait des circuits d'anode communs adaptés aux applications qui nécessitent une puissance élevée, telles que les lignes de transmission de puissance ou les pilotes LED haute puissance.
5.2 Excellent équilibrage de charge
Dans un circuit d'anode commun, puisque tous les composants partagent un point d'anode commun, le courant de sortie est réparti plus uniformément entre les composants. Cette capacité d'équilibrage de charge permet de réduire les problèmes de décalage, améliorant l'efficacité globale et la stabilité du circuit.
5.3 Flexibilité et évolutivité
Les conceptions de circuits d'anodes communes permettent un ajout ou une suppression flexible des composants sans avoir besoin d'ajustements significatifs à la structure globale du circuit. Cette flexibilité et cette évolutivité offrent un avantage clair dans les systèmes complexes et les applications à grande échelle.
5.4 Conception de circuit simplifié
Dans certaines applications, un circuit d'anode commun peut simplifier la conception globale du circuit. Par exemple, lors de la conduite des tableaux LED ou des affichages à 7 segments, un circuit d'anode commun peut contrôler plusieurs composants avec moins d'épingles et de connexions, réduisant la complexité et le coût de conception.
5.5 Adaptabilité à diverses stratégies de contrôle
Les circuits d'anode communs peuvent s'adapter à diverses stratégies de contrôle. En ajustant les signaux de sortie et la synchronisation du circuit de commande, un contrôle précis de chaque composant dans le circuit d'anode commun peut être obtenu pour répondre à différentes exigences d'application.
5.6 Amélioration de la fiabilité du système
La conception de circuits d'anode commun met l'accent sur l'équilibrage de la charge et la distribution de courant optimisée, ce qui contribue à la fiabilité globale du système. Dans un fonctionnement à long terme et des conditions de forte charge, les circuits d'anode courants maintiennent des performances stables, réduisant les taux de défaillance et les coûts de maintenance.
6.Conseils de configuration des anodes communes
Assurez-vous que la tension d'anode commune est stable et suffisamment élevée pour conduire tous les composants connectés.
Concevez la tension de sortie et la plage de courant du circuit de commande de manière appropriée pour éviter les composants endommagés ou les performances dégradantes.
Tenez compte des caractéristiques de chute de tension avant des LED et assurez-vous suffisamment de marge de tension dans la conception.
7. Avantages de la cathode commune
7.1 Capacité de grande puissance
Les circuits de cathode communs peuvent combiner les signaux de sortie de plusieurs dispositifs électroniques, résultant en une puissance de sortie plus élevée. Cela rend les circuits de cathode communs particulièrement avantageux dans les scénarios de sortie haute puissance.
7.2 Polvylity
Les bornes d'entrée et de sortie d'un circuit de cathode commune peuvent être connectées librement, ce qui lui permet d'être appliqué de manière flexible à divers appareils électroniques. Cette polyvalence fournit des circuits de cathode commun avec des applications de grande envergure dans le domaine de l'ingénierie électronique.
7.3 Facilité de réglage
En ajustant des composants tels que des résistances ou des transformateurs dans le circuit, l'état de fonctionnement et la résistance du signal de sortie d'un circuit de cathode commun peuvent être facilement modifiés. Cette facilité de réglage rend populaire les circuits de cathode communs nécessitant un contrôle précis des signaux de sortie.
7.4 Contrôle de la consommation d'énergie
Dans les applications d'affichage LED, les circuits de cathode communs peuvent distribuer avec précision la tension, réduisant efficacement la consommation d'énergie. Ceci est réalisé car les circuits de cathode communs permettent une alimentation directe de tension en fonction des exigences spécifiques de chaque LED, éliminant le besoin de résistances divisant la tension et réduisant la perte de puissance inutile et la génération de chaleur. Par exemple, la technologie de la cathode commune peut réduire la tension de fonctionnement des puces LED de 4,2-5V à 2,8-3,3 V sans affecter la luminosité ou les performances d'affichage, ce qui réduit directement la consommation d'énergie des affichages LED à ficture de plus de 25%.
7.5 Performances d'affichage améliorées et stabilité
En raison de la consommation d'énergie réduite, les circuits de cathode communs réduisent la température globale de l'écran. La stabilité et la durée de vie des LED sont inversement proportionnelles à la température; Par conséquent, les températures de l'écran plus faibles entraînent une fiabilité plus élevée et une durée de vie plus longue pour les écrans LED. De plus, la technologie de cathode commune réduit le nombre de composants PCB, améliorant davantage l'intégration et la stabilité du système.
7.6 Contrôle précis
Dans les applications nécessitant un contrôle précis de plusieurs LED ou d'autres composants, tels que les affichages LED et les affichages à 7 segments, les circuits de cathode communs permettent un contrôle indépendant de chaque composant. Cette capacité de contrôle de précision fait que les circuits de cathode communs excellent dans les performances et les fonctionnalités d'affichage.
8. Conseils de configuration de la cathode commune
Lorsque vous utilisez des affichages de cathode commun à 7 segments, évitez le contact direct avec la surface et gérez soigneusement les épingles. Faites attention à la température de soudure et au temps pour assurer la qualité de la soudure. Assurez-vous également que la tension de fonctionnement et le courant sont appariés, enracinez correctement la cathode commune et considérez la capacité de conduite du microcontrôleur et le contrôle du retard. De plus, faites attention au film de protection, compatibilité avec le scénario d'application et stabilité de l'intégration du système pour assurer le fonctionnement normal et la durée de vie prolongée de l'affichage de 7 segments de cathode commun.
9. Comment identifier la cathode commune vs anode commune
9.1 Observez les épingles LED:
Généralement, la broche plus courte d'une LED est la cathode et la broche plus longue est l'anode. Si le microcontrôleur relie les broches plus longues, elle utilise une configuration d'anode commune; Si les broches plus longues sont connectées aux ports IO du microcontrôleur, il utilise une configuration de cathode commune.
9.2 Tension et statut LED
Pour la même LED, avec la même tension de sortie de port, si "1" allume la LED et "0" l'éteint, il indique une configuration de cathode commune. Sinon, c'est une configuration d'anode commune.
En résumé, la détermination d'un microcontrôleur utilise une cathode commune ou une configuration d'anode commune consiste à examiner la méthode de connexion LED, l'état ON / OFF de LED et la tension de sortie du port. L'identification de la configuration correcte est essentielle pour un contrôle approprié des LED ou d'autres composants d'affichage.
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Heure du poste: août-24-2024