1. Ievads
LED displeja galvenā sastāvdaļa ir gaismas diode (LED), kurai, tāpat kā standarta diodei, ir priekšējās vadītspējas raksturlielums, kas nozīmē, ka tai ir gan pozitīva (anoda), gan negatīva (katoda) spaile. Pieaugot tirgus prasībām pēc LED displejiem, piemēram, ilgāks kalpošanas laiks, konsistence un energoefektivitāte, kopīgu katodu un parasto anodu konfigurāciju izmantošana ir kļuvusi plaši izplatīta dažādās lietojumprogrammās. Lai palīdzētu jums labāk izprast šīs divas tehnoloģijas, šajā rakstā tiks sniegts detalizēts pārskats par attiecīgajām zināšanām.
2. Galvenās atšķirības starp parasto katodu un parasto anodu
Kopējā katoda iestatījumā visiem LED katodiem (negatīvajiem spailēm) ir kopīgs savienojums, savukārt katru anodu atsevišķi kontrolē spriegums. Turpretim parastās anodu konfigurācijas savieno visus LED anodus (pozitīvos spailes) ar kopīgu punktu, un atsevišķi katodi tiek pārvaldīti, izmantojot sprieguma kontroli. Abas metodes tiek izmantotas dažādos ķēdes projektēšanas scenārijos.
Enerģijas patēriņš:
Kopējā anoda diodē kopējais terminālis ir savienots ar augsta sprieguma līmeni un paliek aktīvs ikreiz, kad ir nepieciešams augsts spriegums. No otras puses, kopējā katoda diodē kopējais terminālis ir savienots ar zemi (GND), un tikai noteiktai diodei ir jāsaņem augsts spriegums, lai tā darbotos, efektīvi samazinot enerģijas patēriņu. Šis enerģijas patēriņa samazinājums ir īpaši izdevīgs LED, kas tiek izmantots ilgstoši, jo tas palīdz pazemināt ekrāna temperatūru.
Ķēdes sarežģītība:
Parasti praktiskās inženierijas lietojumos parastās katoda diodes shēmas mēdz būt sarežģītākas nekā parastās anoda diodes shēmas. Kopējai anoda konfigurācijai braukšanai nav nepieciešams tik daudz augstsprieguma līniju.
3. Kopējais katods
3.1. Kas ir parastais katods
Kopēja katoda konfigurācija nozīmē, ka gaismas diožu negatīvie spailes (katodi) ir savienotas kopā. Kopējā katoda ķēdē visu gaismas diožu vai citu ar strāvu darbināmu komponentu katodi ir savienoti ar kopīgu punktu, ko bieži dēvē par “zemējumu” (GND) vai kopējo katodu.
3.2. Kopējā katoda darbības princips
Pašreizējā plūsma:
Kopējā katoda shēmā, kad viens vai vairāki vadības ķēdes izejas spailes nodrošina augstu spriegumu, tiek aktivizētas atbilstošās gaismas diodes vai komponentu anodi. Šajā brīdī strāva plūst no kopējā katoda (GND) uz šo aktivēto komponentu anodiem, liekot tiem iedegties vai veikt savas attiecīgās funkcijas.
Vadības loģika:
Vadības ķēde regulē katras gaismas diodes vai citu komponentu stāvokli (ieslēgts vai izslēgts, vai citi funkcionālie stāvokļi), mainot sprieguma līmeni (augstu vai zemu) tās izejas spailēs. Kopējā katoda shēmā augsts līmenis parasti norāda uz aktivizēšanu (iedegas vai funkcijas izpilde), bet zems līmenis norāda uz deaktivizēšanu (neiedegas vai neveic kādu funkciju).
4. Kopējais anods
4.1Kas ir parastais anods
Kopīga anoda konfigurācija nozīmē, ka gaismas diožu pozitīvie spailes (anodi) ir savienotas kopā. Šādā shēmā visu saistīto komponentu (piemēram, gaismas diodes) anodi ir savienoti ar kopēju anoda punktu, savukārt katra komponenta katods ir savienots ar dažādiem vadības ķēdes izejas spailēm.
4.2. Kopējā anoda darbības princips
Pašreizējā vadība:
Kopējā anoda shēmā, kad viens vai vairāki vadības ķēdes izejas spailes nodrošina zemu spriegumu, starp attiecīgās gaismas diodes vai komponenta katodu un kopējo anodu tiek izveidots ceļš, ļaujot strāvai plūst no anoda uz katodu, izraisot komponenta iedegšanos vai pildot savu funkciju. Un otrādi, ja izejas spailei ir augsts spriegums, strāva nevar iziet cauri, un komponents neiedegas.
Sprieguma sadale:
Tā kā visi LED anodi ir savienoti kopā, piemēram, kopējā anoda LED displejos, tiem ir viens un tas pats sprieguma avots. Tomēr katrs gaismas diodes katods tiek kontrolēts neatkarīgi, ļaujot precīzi kontrolēt katras gaismas diodes spilgtumu, regulējot izejas spriegumu un strāvu no vadības ķēdes.
5. Kopējā anoda priekšrocības
5.1 Liela izejas strāvas jauda
Parastās anoda ķēžu struktūras ir salīdzinoši sarežģītas, taču tām ir lielāka izejas strāvas jauda. Šis raksturlielums padara parastās anoda shēmas piemērotas lietojumiem, kuriem nepieciešama liela jauda, piemēram, elektropārvades līnijām vai lieljaudas LED draiveriem.
5.2 Lieliska slodzes līdzsvarošana
Kopējā anoda ķēdē, jo visiem komponentiem ir kopīgs anoda punkts, izejas strāva tiek vienmērīgāk sadalīta starp komponentiem. Šī slodzes līdzsvarošanas iespēja palīdz samazināt neatbilstības problēmas, uzlabojot ķēdes vispārējo efektivitāti un stabilitāti.
5.3. Elastīgums un mērogojamība
Parastie anoda ķēžu modeļi ļauj elastīgi pievienot vai noņemt komponentus bez nepieciešamības būtiski pielāgot kopējo ķēdes struktūru. Šī elastība un mērogojamība nodrošina nepārprotamas priekšrocības sarežģītās sistēmās un liela mēroga lietojumprogrammās.
5.4. Vienkāršota shēma
Dažās lietojumprogrammās kopīga anoda ķēde var vienkāršot ķēdes vispārējo dizainu. Piemēram, vadot LED blokus vai 7 segmentu displejus, kopīga anoda ķēde var vadīt vairākus komponentus ar mazāku kontaktu un savienojumu skaitu, tādējādi samazinot dizaina sarežģītību un izmaksas.
5.5. Pielāgošanās spēja dažādām kontroles stratēģijām
Kopējās anoda shēmas var pielāgot dažādas vadības stratēģijas. Pielāgojot vadības ķēdes izejas signālus un laiku, var panākt precīzu katras sastāvdaļas vadību kopējā anoda ķēdē, lai tā atbilstu dažādām lietojuma prasībām.
5.6. Uzlabota sistēmas uzticamība
Kopējo anoda ķēžu dizains uzsver slodzes līdzsvarošanu un optimizētu strāvas sadalījumu, kas veicina kopējo sistēmas uzticamību. Ilgstošas darbības un lielas slodzes apstākļos parastās anoda shēmas uztur stabilu veiktspēju, samazinot atteices līmeni un uzturēšanas izmaksas.
6.Parastie anoda iestatīšanas padomi
Pārliecinieties, vai kopējā anoda spriegums ir stabils un pietiekami augsts, lai darbinātu visus pievienotos komponentus.
Atbilstoši projektējiet vadības ķēdes izejas spriegumu un strāvas diapazonu, lai izvairītos no komponentu bojājumiem vai veiktspējas pasliktināšanās.
Ņem vērā gaismas diožu tiešā sprieguma krituma raksturlielumus un projektēšanā nodrošiniet pietiekamu sprieguma rezervi.
7. Kopējā katoda priekšrocības
7.1 Lieljaudas jauda
Parastās katoda shēmas var apvienot vairāku elektronisko ierīču izejas signālus, tādējādi nodrošinot lielāku izejas jaudu. Tas padara parastās katoda shēmas īpaši izdevīgas lielas jaudas izvades scenārijos.
7.2 Daudzpusība
Kopējās katoda shēmas ieejas un izejas spailes var brīvi savienot, ļaujot to elastīgi pielietot dažādām elektroniskām ierīcēm. Šī daudzpusība nodrošina parastās katoda shēmas ar plašu pielietojumu elektroniskās inženierijas jomā.
7.3. Vienkārša regulēšana
Pielāgojot ķēdes komponentus, piemēram, rezistorus vai transformatorus, kopējā katoda ķēdes darbības stāvokli un izejas signāla stiprumu var viegli mainīt. Šī regulēšanas vienkāršība padara parastās katoda shēmas populāras lietojumos, kuros nepieciešama precīza izejas signālu kontrole.
7.4. Enerģijas patēriņa kontrole
LED displeju lietojumos parastās katoda shēmas var precīzi sadalīt spriegumu, efektīvi samazinot enerģijas patēriņu. Tas tiek panākts, jo parastās katoda shēmas ļauj nodrošināt tiešo spriegumu atbilstoši katras gaismas diodes īpašajām prasībām, novēršot nepieciešamību pēc spriegumu dalošiem rezistoriem un samazinot nevajadzīgus jaudas zudumus un siltuma veidošanos. Piemēram, parastā katoda tehnoloģija var samazināt LED mikroshēmu darba spriegumu no 4,2–5 V līdz 2,8–3,3 V, neietekmējot spilgtumu vai displeja veiktspēju, kas tieši samazina precīzu LED displeju enerģijas patēriņu par vairāk nekā 25%.
7.5. Uzlabota displeja veiktspēja un stabilitāte
Samazināta enerģijas patēriņa dēļ parastās katoda shēmas pazemina kopējo ekrāna temperatūru. Gaismas diožu stabilitāte un kalpošanas laiks ir apgriezti proporcionāls temperatūrai; tāpēc zemāka ekrāna temperatūra nodrošina lielāku LED displeju uzticamību un ilgāku kalpošanas laiku. Turklāt parastā katoda tehnoloģija samazina PCB komponentu skaitu, vēl vairāk uzlabojot sistēmas integrāciju un stabilitāti.
7.6 Precīza vadība
Lietojumprogrammās, kurās nepieciešama precīza vairāku gaismas diožu vai citu komponentu vadība, piemēram, LED displeji un 7 segmentu displeji, kopējās katoda shēmas nodrošina neatkarīgu katra komponenta vadību. Šīs precīzās vadības iespējas padara parastās katoda shēmas izcilas gan displeja veiktspējas, gan funkcionalitātes ziņā.
8. Tipiski katoda iestatīšanas padomi
Izmantojot parasto katoda 7 segmentu displejus, izvairieties no tiešas saskares ar virsmu un uzmanīgi rīkojieties ar tapām. Pievērsiet uzmanību lodēšanas temperatūrai un laikam, lai nodrošinātu lodēšanas kvalitāti. Tāpat pārliecinieties, ka darba spriegums un strāva ir saskaņoti, pareizi iezemējiet kopējo katodu un apsveriet mikrokontrollera braukšanas iespējas un aizkaves vadību. Turklāt pievērsiet uzmanību aizsargplēvei, saderībai ar pielietojuma scenāriju un sistēmas integrācijas stabilitātei, lai nodrošinātu kopējā katoda 7 segmentu displeja normālu darbību un pagarinātu kalpošanas laiku.
9. Kā atpazīt parasto katodu salīdzinājumā ar kopējo anodu
9.1 Ievērojiet LED tapas:
Parasti gaismas diodes īsākā tapa ir katods, bet garākā tapa ir anods. Ja mikrokontrolleris savieno kopā garākās tapas, tas izmanto kopīgu anoda konfigurāciju; ja garākās tapas ir savienotas ar mikrokontrollera IO portiem, tas izmanto kopīgu katoda konfigurāciju.
9.2 Spriegums un LED statuss
Vienai un tai pašai gaismas diodei ar tādu pašu porta izejas spriegumu, ja “1” iedegas LED un “0” to izslēdz, tas norāda uz kopīgu katoda konfigurāciju. Pretējā gadījumā tā ir izplatīta anoda konfigurācija.
Rezumējot, lai noteiktu, vai mikrokontrolleris izmanto kopīgu katodu vai kopējo anoda konfigurāciju, ir jāpārbauda LED savienojuma metode, gaismas diodes ieslēgšanas/izslēgšanas stāvoklis un porta izejas spriegums. Pareizas konfigurācijas noteikšana ir būtiska, lai pareizi kontrolētu LED vai citus displeja komponentus.
Ja vēlaties uzzināt vairāk par LED displejiem,sazinieties ar mums tagad. RTLEDatbildēs uz jūsu jautājumiem.
Publicēšanas laiks: 24. augusts 2024