1. Introduksjon
Kjernekomponenten i en LED-skjerm er den lysemitterende dioden (LED), som, som en standard diode, har en foroverledningskarakteristikk - noe som betyr at den har både en positiv (anode) og en negativ (katode) terminal. Med økende markedskrav for LED-skjermer, slik som lengre levetid, konsistens og energieffektivitet, har bruken av vanlige katode- og vanlige anodekonfigurasjoner blitt utbredt i ulike applikasjoner. For å hjelpe deg med å forstå disse to teknologiene bedre, vil denne artikkelen gi en detaljert oversikt over deres relevante kunnskap.
2. Viktige forskjeller mellom felles katode og felles anode
I et felles katodeoppsett deler alle LED-katoder (negative terminaler) en felles tilkobling, mens hver anode styres individuelt av spenning. I kontrast kobler vanlige anodekonfigurasjoner alle LED-anoder (positive terminaler) til et delt punkt, med individuelle katoder administrert gjennom spenningskontroll. Begge metodene brukes i forskjellige kretsdesignscenarier.
Strømforbruk:
I en vanlig anodediode er den felles terminalen koblet til et høyt spenningsnivå og forblir aktiv når det kreves høy spenning. På den annen side, i en felles katodediode, er den felles terminalen koblet til bakken (GND), og bare en spesifikk diode trenger å motta høy spenning for å fungere, noe som effektivt reduserer strømforbruket. Denne reduksjonen i strømforbruket er spesielt gunstig for lysdioder som brukes i lengre perioder, da den bidrar til å senke skjermtemperaturen.
Kretskompleksitet:
Generelt, i praktiske ingeniørapplikasjoner, har vanlige katodediodekretser en tendens til å være mer komplekse enn vanlige anodediodekretser. Den vanlige anodekonfigurasjonen krever ikke så mange høyspentlinjer for kjøring.
3. Felles katode
3.1 Hva er felles katode
En vanlig katodekonfigurasjon betyr at de negative terminalene (katodene) til LED-ene er koblet sammen. I en felles katodekrets har alle lysdioder eller andre strømdrevne komponenter katodene koblet til et delt punkt, ofte referert til som "jord" (GND) eller den felles katoden.
3.2 Arbeidsprinsipp for felles katode
Gjeldende flyt:
I en felles katodekrets, når en eller flere utgangsterminaler på kontrollkretsen leverer høy spenning, aktiveres de tilsvarende lysdiodene eller komponentenes anoder. På dette tidspunktet flyter strømmen fra den felles katoden (GND) til disse aktiverte komponentenes anoder, noe som får dem til å lyse opp eller utføre sine respektive funksjoner.
Kontrolllogikk:
Styrekretsen regulerer tilstanden til hver LED eller andre komponenter (på eller av, eller andre funksjonstilstander) ved å endre spenningsnivået (høyt eller lavt) ved utgangsklemmene. I en vanlig katodekrets indikerer et høyt nivå typisk aktivering (tenner opp eller utfører en funksjon), mens et lavt nivå indikerer deaktivering (ikke lyser opp eller ikke utfører en funksjon).
4. Fellesanode
4.1Hva er vanlig anode
En vanlig anodekonfigurasjon betyr at de positive terminalene (anodene) til LED-ene er koblet sammen. I en slik krets har alle relaterte komponenter (som LED-er) sine anoder koblet til et felles anodepunkt, mens hver komponents katode er koblet til forskjellige utgangsterminaler på kontrollkretsen.
4.2 Arbeidsprinsipp for felles anode
Gjeldende kontroll:
I en felles anodekrets, når en eller flere utgangsterminaler på kontrollkretsen leverer en lav spenning, dannes det en bane mellom katoden til den tilsvarende lysdioden eller komponenten og den felles anoden, slik at strøm kan flyte fra anoden til katoden, som får komponenten til å lyse opp eller utføre sin funksjon. Omvendt, hvis utgangsterminalen er på høy spenning, kan ikke strømmen passere gjennom, og komponenten lyser ikke.
Spenningsfordeling:
I applikasjoner som vanlige anode LED-skjermer, siden alle LED-anoder er koblet sammen, deler de samme spenningskilde. Imidlertid er hver LEDs katode uavhengig kontrollert, noe som tillater presis kontroll over hver LEDs lysstyrke ved å justere utgangsspenningen og strømmen fra kontrollkretsen.
5. Fordeler med vanlig anode
5.1 Høy utgangsstrømkapasitet
Vanlige anodekretsstrukturer er relativt komplekse, men de har en høyere utgangsstrømkapasitet. Denne egenskapen gjør vanlige anodekretser egnet for applikasjoner som krever høy effekt, for eksempel kraftoverføringslinjer eller LED-drivere med høy effekt.
5.2 Utmerket lastbalansering
I en felles anodekrets, siden alle komponenter deler et felles anodepunkt, er utgangsstrømmen mer jevnt fordelt mellom komponentene. Denne lastbalanseringsevnen bidrar til å redusere problemer med misforhold, og forbedrer den generelle effektiviteten og stabiliteten til kretsen.
5.3 Fleksibilitet og skalerbarhet
Vanlige anodekretsdesign tillater fleksibel tillegg eller fjerning av komponenter uten behov for vesentlige justeringer av den generelle kretsstrukturen. Denne fleksibiliteten og skalerbarheten gir en klar fordel i komplekse systemer og store applikasjoner.
5.4 Forenklet kretsdesign
I noen applikasjoner kan en felles anodekrets forenkle den generelle utformingen av kretsen. For eksempel, når du kjører LED-arrayer eller 7-segments skjermer, kan en felles anodekrets kontrollere flere komponenter med færre pinner og tilkoblinger, noe som reduserer designkompleksiteten og kostnadene.
5.5 Tilpasning til ulike kontrollstrategier
Vanlige anodekretser kan romme ulike kontrollstrategier. Ved å justere utgangssignalene og timingen til kontrollkretsen, kan presis kontroll av hver komponent i den felles anodekretsen oppnås for å møte ulike applikasjonskrav.
5.6 Forbedret systempålitelighet
Utformingen av vanlige anodekretser legger vekt på lastbalansering og optimalisert strømfordeling, noe som bidrar til den generelle påliteligheten til systemet. Ved langvarig drift og høybelastningsforhold opprettholder vanlige anodekretser stabil ytelse, noe som reduserer feilfrekvensen og vedlikeholdskostnadene.
6.Vanlige anodeoppsetttips
Sørg for at fellesanodespenningen er stabil og tilstrekkelig høy til å drive alle tilkoblede komponenter.
Design utgangsspenningen og strømområdet til kontrollkretsen riktig for å unngå skade på komponenter eller forringende ytelse.
Ta hensyn til foroverspenningsfallskarakteristikkene til lysdioder og sørg for nok spenningsmargin i designet.
7. Fordeler med felles katode
7.1 Høyeffektkapasitet
Vanlige katodekretser kan kombinere utgangssignalene fra flere elektroniske enheter, noe som resulterer i høyere utgangseffekt. Dette gjør vanlige katodekretser spesielt fordelaktige i scenarier med høy effekt.
7.2 Allsidighet
Inngangs- og utgangsterminalene til en felles katodekrets kan kobles fritt, slik at den kan brukes fleksibelt på forskjellige elektroniske enheter. Denne allsidigheten gir vanlige katodekretser med omfattende bruksområder innen elektronikkteknikk.
7.3 Enkel justering
Ved å justere komponenter som motstander eller transformatorer i kretsen, kan driftstilstanden og utgangssignalstyrken til en felles katodekrets enkelt modifiseres. Denne enkle justeringen gjør vanlige katodekretser populære i applikasjoner som krever presis kontroll av utgangssignaler.
7.4 Strømforbrukskontroll
I LED-skjermapplikasjoner kan vanlige katodekretser distribuere spenning nøyaktig, noe som effektivt reduserer strømforbruket. Dette oppnås fordi vanlige katodekretser tillater likespenningsforsyning i henhold til hver LEDs spesifikke krav, og eliminerer behovet for spenningsdelingsmotstander og reduserer unødvendig strømtap og varmeutvikling. For eksempel kan vanlig katodeteknologi redusere driftsspenningen til LED-brikker fra 4,2-5V til 2,8-3,3V uten å påvirke lysstyrken eller skjermens ytelse, noe som direkte reduserer strømforbruket til LED-skjermer med fin pitch med mer enn 25 %.
7.5 Forbedret skjermytelse og stabilitet
På grunn av det reduserte strømforbruket senker vanlige katodekretser den generelle skjermtemperaturen. Stabiliteten og levetiden til lysdioder er omvendt proporsjonal med temperaturen; derfor fører lavere skjermtemperaturer til høyere pålitelighet og lengre levetid for LED-skjermer. I tillegg reduserer vanlig katodeteknologi antallet PCB-komponenter, noe som forbedrer systemintegrasjonen og stabiliteten ytterligere.
7.6 Nøyaktig kontroll
I applikasjoner som krever presis kontroll av flere lysdioder eller andre komponenter, for eksempel LED-skjermer og 7-segmentskjermer, muliggjør vanlige katodekretser uavhengig kontroll av hver komponent. Denne presisjonskontrollfunksjonen gjør at vanlige katodekretser utmerker seg i både skjermytelse og funksjonalitet.
8. Vanlige katodeoppsetttips
Når du bruker vanlige katode 7-segments skjermer, unngå direkte kontakt med overflaten og håndter pinnene forsiktig. Vær oppmerksom på loddetemperatur og tid for å sikre loddekvalitet. Sørg også for at driftsspenningen og strømmen er samsvarende, jord den felles katoden riktig, og vurder mikrokontrollerens kjøreevne og forsinkelseskontroll. Vær i tillegg oppmerksom på den beskyttende filmen, kompatibiliteten med applikasjonsscenarioet og stabiliteten i systemintegrasjonen for å sikre normal drift og forlenget levetid for den vanlige katode 7-segmentskjermen.
9. Hvordan identifisere felles katode vs. felles anode
9.1 Vær oppmerksom på LED-pinnene:
Vanligvis er den kortere pinnen til en LED katoden, og den lengre pinnen er anoden. Hvis mikrokontrolleren kobler de lengre pinnene sammen, bruker den en vanlig anodekonfigurasjon; hvis de lengre pinnene er koblet til mikrokontrollerens IO-porter, bruker den en vanlig katodekonfigurasjon.
9.2 Spenning og LED-status
For samme LED, med samme portutgangsspenning, hvis "1" lyser LED-en og "0" slår den av, indikerer det en felles katodekonfigurasjon. Ellers er det en vanlig anodekonfigurasjon.
Oppsummert, å avgjøre om en mikrokontroller bruker en felles katode- eller felles anodekonfigurasjon innebærer å undersøke LED-tilkoblingsmetoden, LED-ens av/på-tilstand og portens utgangsspenning. Å identifisere riktig konfigurasjon er avgjørende for riktig kontroll av lysdioder eller andre skjermkomponenter.
Hvis du vil vite mer om LED-skjermer,kontakt oss nå. RTLEDvil svare på spørsmålene dine.
Innleggstid: 24. august 2024