1. Кіріспе
Жарық диодты дисплейдің негізгі құрамдас бөлігі жарық шығаратын диод (LED) болып табылады, ол стандартты диод сияқты тікелей өткізгіштік сипаттамасына ие, яғни оның оң (анод) және теріс (катод) терминалы бар. Жарықдиодты дисплейлердің қызмет ету мерзімінің ұзағырақ болуы, консистенциясы және энергия тиімділігі сияқты нарықтық талаптардың артуына байланысты жалпы катодты және жалпы анод конфигурацияларын қолдану әртүрлі қолданбаларда кең тарады. Осы екі технологияны жақсырақ түсінуге көмектесу үшін бұл мақалада олардың тиісті біліміне толық шолу жасалады.
2. Жалпы катод пен жалпы анодтың негізгі айырмашылықтары
Жалпы катодты орнатуда барлық жарықдиодты катодтар (теріс терминалдар) ортақ қосылымды бөліседі, ал әрбір анод кернеумен жеке басқарылады. Керісінше, жалпы анод конфигурациялары барлық жарықдиодты анодтарды (оң терминалдар) кернеуді басқару арқылы басқарылатын жеке катодтармен ортақ нүктеге қосады. Екі әдіс те әртүрлі схемаларды жобалау сценарийлерінде қолданылады.
Қуат тұтынуы:
Жалпы анодты диодта жалпы терминал жоғары кернеу деңгейіне қосылады және жоғары кернеу қажет болған кезде белсенді болып қалады. Екінші жағынан, жалпы катодты диодта жалпы терминал жерге (GND) қосылады және тек белгілі бір диод жұмыс істеуі үшін қуатты тұтынуды тиімді төмендететін жоғары кернеуді алуы керек. Қуатты тұтынудың бұл төмендеуі әсіресе ұзақ уақыт бойы пайдаланылатын жарықдиодты шамдар үшін тиімді, себебі ол экран температурасын төмендетуге көмектеседі.
Схема күрделілігі:
Әдетте, практикалық инженерлік қолданбаларда жалпы катодты диодты тізбектер әдеттегі анодтық диодтық тізбектерге қарағанда күрделірек болады. Жалпы анод конфигурациясы жүргізу үшін сонша жоғары вольтты желілерді қажет етпейді.
3. Жалпы катод
3.1 Жалпы катод дегеніміз не
Жалпы катод конфигурациясы светодиодтардың теріс терминалдарының (катодтарының) бір-біріне қосылғанын білдіреді. Жалпы катод тізбегінде барлық жарық диодтары немесе басқа токпен басқарылатын құрамдастардың катодтары ортақ нүктеге қосылған, олар көбінесе «жер» (GND) немесе жалпы катод деп аталады.
3.2 Жалпы катодтың жұмыс принципі
Ағымдағы ағын:
Жалпы катод тізбегінде басқару тізбегінің бір немесе бірнеше шығыс терминалдары жоғары кернеуді бергенде, сәйкес жарық диодтары немесе компоненттердің анодтары іске қосылады. Осы сәтте ток жалпы катодтан (GND) осы белсендірілген компоненттердің анодтарына ағып, олардың жануына немесе сәйкес функцияларын орындауына әкеледі.
Басқару логикасы:
Басқару тізбегі шығыс терминалдарындағы кернеу деңгейін (жоғары немесе төмен) өзгерту арқылы әрбір жарық диодының немесе басқа компоненттердің күйін (қосу немесе өшіру немесе басқа функционалдық күйлер) реттейді. Жалпы катод тізбегінде жоғары деңгей әдетте белсендіруді (жарықтандыруды немесе функцияны орындауды) көрсетеді, ал төмен деңгей өшіруді көрсетеді (жарық емес немесе функцияны орындамайды).
4. Жалпы анод
4.1Жалпы анод дегеніміз не
Жалпы анод конфигурациясы светодиодтардың оң терминалдары (анодтар) бір-біріне қосылғанын білдіреді. Мұндай схемада барлық байланысты компоненттер (мысалы, жарықдиодты шамдар) олардың анодтары жалпы анод нүктесіне қосылған, ал әрбір компоненттің катоды басқару тізбегінің әртүрлі шығыс терминалдарына қосылған.
4.2 Жалпы анодтың жұмыс принципі
Ағымдағы бақылау:
Жалпы анод тізбегінде басқару тізбегінің бір немесе бірнеше шығыс терминалдары төмен кернеуді бергенде, сәйкес жарық диодтың немесе компоненттің катоды мен жалпы анод арасында анодтан катодқа ток өтуіне мүмкіндік беретін жол жасалады, құрамдас бөліктің жануына немесе оның функциясын орындауына себепші болады. Керісінше, шығыс терминалы жоғары кернеуде болса, ток өтуі мүмкін емес, ал компонент жанбайды.
Кернеудің таралуы:
Жалпы анодты жарықдиодты дисплейлер сияқты қолданбаларда, барлық LED анодтары бір-біріне қосылғандықтан, олар бірдей кернеу көзін бөліседі. Дегенмен, әрбір жарық диодының катоды тәуелсіз басқарылады, бұл басқару тізбегінен шығыс кернеуі мен токты реттеу арқылы әрбір жарық диодтың жарықтығын дәл бақылауға мүмкіндік береді.
5. Жалпы анодтың артықшылықтары
5.1 Жоғары шығыс тогы сыйымдылығы
Кәдімгі анод тізбегінің құрылымдары салыстырмалы түрде күрделі, бірақ оларда шығыс тогы жоғары болады. Бұл сипаттама жалпы анодтық тізбектерді қуат беру желілері немесе жоғары қуатты жарық диоды драйверлері сияқты жоғары қуат шығысын қажет ететін қолданбаларға қолайлы етеді.
5.2 Жүктемені тамаша теңестіру
Жалпы анод тізбегінде барлық компоненттер ортақ анод нүктесіне ие болғандықтан, шығыс тогы компоненттер арасында біркелкі бөлінеді. Бұл жүктемені теңестіру мүмкіндігі сәйкессіздік мәселелерін азайтуға, тізбектің жалпы тиімділігі мен тұрақтылығын жақсартуға көмектеседі.
5.3 Икемділік және масштабтау
Жалпы анодтық схема конструкциялары жалпы схема құрылымына елеулі түзетулер қажетсіз компоненттерді икемді қосуға немесе алып тастауға мүмкіндік береді. Бұл икемділік пен ауқымдылық күрделі жүйелерде және ауқымды қолданбаларда айқын артықшылық береді.
5.4 Жеңілдетілген схемаларды жобалау
Кейбір қолданбаларда жалпы анодтық схема схеманың жалпы дизайнын жеңілдетуі мүмкін. Мысалы, жарықдиодты массивтерді немесе 7 сегментті дисплейлерді басқарғанда, жалпы анодтық схема бірнеше түйреуіштер мен қосылымдармен басқара алады, бұл дизайн күрделілігі мен құнын төмендетеді.
5.5 Әртүрлі басқару стратегияларына бейімделу
Жалпы анодтық тізбектер әртүрлі басқару стратегияларын сыйдыра алады. Басқару тізбегінің шығыс сигналдары мен уақытын реттей отырып, әртүрлі қолданбалы талаптарды қанағаттандыру үшін жалпы анод тізбегіндегі әрбір компонентті дәл басқаруға қол жеткізуге болады.
5.6 Жүйе сенімділігін арттыру
Жалпы анодтық тізбектердің конструкциясы жүйенің жалпы сенімділігіне ықпал ететін жүктемені теңестіруге және оңтайландырылған ток бөлуге баса назар аударады. Ұзақ мерзімді жұмыс және жоғары жүктеме жағдайында жалпы анодтық тізбектер тұрақты өнімділікті сақтайды, істен шығу жылдамдығын және техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтады.
6.Жалпы анодты орнату бойынша кеңестер
Жалпы анод кернеуінің тұрақты және барлық қосылған компоненттерді басқару үшін жеткілікті жоғары екеніне көз жеткізіңіз.
Құрамдас бөліктерге зақым келтірмеу немесе өнімділікті төмендетпеу үшін басқару тізбегінің шығыс кернеуі мен ток ауқымын тиісті түрде жобалаңыз.
Жарық диодтарының тікелей кернеуінің төмендеуін ескеріңіз және дизайндағы кернеудің жеткілікті шегін қамтамасыз етіңіз.
7. Жалпы катодтың артықшылықтары
7.1 Жоғары қуат мүмкіндігі
Жалпы катодты тізбектер бірнеше электронды құрылғылардың шығыс сигналдарын біріктіре алады, нәтижесінде шығыс қуаты жоғары болады. Бұл жалпы катодты тізбектерді жоғары қуатты шығыс сценарийлерінде әсіресе тиімді етеді.
7.2 Әмбебаптығы
Жалпы катод тізбегінің кіріс және шығыс терминалдары еркін қосылуы мүмкін, бұл оны әртүрлі электронды құрылғыларға икемді түрде қолдануға мүмкіндік береді. Бұл әмбебаптық электронды инженерия саласында кең ауқымды қолданбалы жалпы катодты тізбектерді қамтамасыз етеді.
7.3 Реттеудің қарапайымдылығы
Тізбектегі резисторлар немесе трансформаторлар сияқты компоненттерді реттеу арқылы жалпы катод тізбегінің жұмыс күйі мен шығыс сигнал күшін оңай өзгертуге болады. Реттеудің бұл қарапайымдылығы жалпы катодты тізбектерді шығыс сигналдарын дәл басқаруды қажет ететін қолданбаларда танымал етеді.
7.4 Қуатты тұтынуды бақылау
Жарықдиодты дисплей қолданбаларында жалпы катодты тізбектер қуат тұтынуды тиімді азайта отырып, кернеуді дәл тарата алады. Бұған жалпы катодты тізбектер әрбір жарық диодының нақты талаптарына сәйкес кернеуді тікелей жеткізуге мүмкіндік беретіндіктен қол жеткізілді, бұл кернеуді бөлетін резисторлардың қажеттілігін болдырмайды және қажетсіз қуат жоғалуы мен жылуды азайтады. Мысалы, кәдімгі катодтық технология жарық диодты чиптердің жұмыс кернеуін 4,2-5 В-тан 2,8-3,3 В-қа дейін, жарықтылыққа немесе дисплей өнімділігіне әсер етпей, төмендете алады, бұл дәл жарық диодты дисплейлердің қуат тұтынуын 25%-дан астамға тікелей азайтады.
7.5 Жетілдірілген дисплей өнімділігі мен тұрақтылығы
Қуатты тұтынудың төмендеуіне байланысты жалпы катодты тізбектер экранның жалпы температурасын төмендетеді. Светодиодтардың тұрақтылығы мен қызмет ету мерзімі температураға кері пропорционалды; сондықтан төменірек экран температурасы жоғарырақ сенімділік пен LED дисплейлерінің қызмет ету мерзімін ұзартады. Сонымен қатар, жалпы катодты технология ПХД құрамдастарының санын азайтып, жүйенің интеграциясы мен тұрақтылығын одан әрі жақсартады.
7.6 Нақты бақылау
Жарық диодты дисплейлер және 7 сегментті дисплейлер сияқты бірнеше жарық диодты немесе басқа компоненттерді дәл басқаруды қажет ететін қолданбаларда жалпы катодты тізбектер әрбір құрамдас бөлікті тәуелсіз басқаруға мүмкіндік береді. Бұл дәлдік басқару мүмкіндігі жалпы катодты тізбектерді дисплей өнімділігінде де, функционалдығында да жоғары етеді.
8. Жалпы катодты орнату бойынша кеңестер
Жалпы катодты 7 сегментті дисплейлерді пайдаланған кезде бетке тікелей тиіп кетпеңіз және түйреуіштерді абайлап ұстаңыз. Дәнекерлеу сапасын қамтамасыз ету үшін дәнекерлеу температурасы мен уақытына назар аударыңыз. Сондай-ақ, жұмыс кернеуі мен ток сәйкестігіне көз жеткізіңіз, жалпы катодты дұрыс жерге қосыңыз және микроконтроллердің жүргізу мүмкіндігін және кешіктіруді басқаруды қарастырыңыз. Бұған қоса, жалпы катодты 7 сегментті дисплейдің қалыпты жұмысы мен ұзартылған қызмет ету мерзімін қамтамасыз ету үшін қорғаныс пленкасына, қолдану сценарийімен үйлесімділікке және жүйе интеграциясының тұрақтылығына назар аударыңыз.
9. Жалпы катод пен жалпы анодты қалай анықтауға болады
9.1 LED түйреуіштерін қадағалаңыз:
Жалпы алғанда, жарықдиодты шамның қысқа істікшесі - катод, ал ұзынырақ - анод. Егер микроконтроллер ұзағырақ түйреуіштерді біріктірсе, ол жалпы анод конфигурациясын пайдаланады; егер ұзағырақ түйреуіштер микроконтроллердің IO порттарына қосылған болса, ол жалпы катод конфигурациясын пайдаланады.
9.2 Кернеу және жарық диоды күйі
Порттың шығыс кернеуі бірдей сол жарық диоды үшін «1» жарық диоды жанса және «0» оны өшірсе, бұл жалпы катод конфигурациясын көрсетеді. Әйтпесе, бұл жалпы анод конфигурациясы.
Қорытындылай келе, микроконтроллердің жалпы катодты немесе жалпы анодты конфигурациясын пайдалануын анықтау жарық диодты қосылым әдісін, жарық диодты қосу/өшіру күйін және порттың шығыс кернеуін тексеруді қамтиды. Дұрыс конфигурацияны анықтау жарық диодтарын немесе басқа дисплей құрамдастарын дұрыс басқару үшін өте маңызды.
Жарықдиодты дисплейлер туралы көбірек білгіңіз келсе,қазір бізге хабарласыңыз. RTLEDсұрақтарыңызға жауап береді.
Жіберу уақыты: 24 тамыз 2024 ж