Заједничка анода наспрам заједничке катоде: крајње поређење

1. Увод

Основна компонента ЛЕД екрана је диода која емитује светлост (ЛЕД), која, као и стандардна диода, има карактеристику проводљивости унапред - што значи да има и позитиван (анода) и негативан (катода) терминал. Са растућим захтевима тржишта за ЛЕД дисплејима, као што су дужи век трајања, конзистентност и енергетска ефикасност, употреба конфигурација заједничке катоде и анода постала је широко распрострањена у различитим применама. Да бисмо вам помогли да боље разумете ове две технологије, овај чланак ће пружити детаљан преглед њиховог релевантног знања.

2. Кључне разлике између заједничке катоде и заједничке аноде

У поставци заједничке катоде, све ЛЕД катоде (негативни терминали) деле заједничку везу, док се свака анода појединачно контролише напоном. Насупрот томе, заједничке анодне конфигурације повезују све ЛЕД аноде (позитивне терминале) на заједничку тачку, са појединачним катодама којима се управља преко контроле напона. Обе методе се користе у различитим сценаријима дизајна кола.

Потрошња енергије:

У заједничкој анодној диоди, заједнички терминал је повезан на ниво високог напона и остаје активан кад год је потребан високи напон. С друге стране, у диоди са заједничком катодом, заједнички терминал је повезан са земљом (ГНД), а само одређена диода треба да прими висок напон да би радила, што ефективно смањује потрошњу енергије. Ово смањење потрошње енергије је посебно корисно за ЛЕД диоде које се користе током дужег периода, јер помаже да се снизи температура екрана.

Сложеност кола:

Генерално, у практичним инжењерским апликацијама, кола са уобичајеном катодном диодом имају тенденцију да буду сложенија од кола уобичајених анодних диода. Конфигурација уобичајене аноде не захтева толико високонапонских водова за вожњу.

3. Заједничка катода

3.1 Шта је обична катода

Конфигурација заједничке катоде значи да су негативни терминали (катоде) ЛЕД диода повезани заједно. У колу са заједничком катодом, све ЛЕД диоде или друге компоненте покретане струјом имају своје катоде повезане на заједничку тачку, која се често назива „уземљење“ (ГНД) или заједничка катода.

3.2 Принцип рада заједничке катоде

Тренутни ток:
У колу са заједничком катодом, када један или више излазних терминала контролног кола напајају високи напон, активирају се одговарајуће ЛЕД диоде или аноде компоненти. У овом тренутку, струја тече од заједничке катоде (ГНД) до анода ових активираних компоненти, узрокујући да се упали или обављају своје функције.

Контролна логика:
Контролно коло регулише стање сваке ЛЕД или других компоненти (укључено или искључено, или друга функционална стања) променом нивоа напона (високог или ниског) на његовим излазним терминалима. У колу са заједничком катодом, високи ниво обично указује на активацију (паљење или обављање функције), док низак ниво указује на деактивацију (не пали или не обавља функцију).

4. Заједничка анода

4.1Шта је заједничка анода

Конфигурација заједничке аноде значи да су позитивни терминали (аноде) ЛЕД диода повезани заједно. У таквом колу, све повезане компоненте (као што су ЛЕД диоде) имају своје аноде повезане на заједничку анодну тачку, док је катода сваке компоненте повезана са различитим излазним терминалима контролног кола.

4.2 Принцип рада заједничке аноде

Тренутна контрола:
У колу заједничке аноде, када један или више излазних терминала контролног кола напаја низак напон, ствара се пут између катоде одговарајуће ЛЕД или компоненте и заједничке аноде, омогућавајући струји да тече од аноде до катоде, узрокујући да се компонента упали или изврши своју функцију. Супротно томе, ако је излазни терминал на високом напону, струја не може да прође и компонента не светли.

Дистрибуција напона:
У апликацијама као што су уобичајени анодни ЛЕД дисплеји, пошто су све ЛЕД аноде повезане заједно, деле исти извор напона. Међутим, катода сваке ЛЕД диоде се независно контролише, омогућавајући прецизну контролу над осветљењем сваке ЛЕД диоде подешавањем излазног напона и струје из контролног кола.

5. Предности заједничке аноде

5.1 Високи капацитет излазне струје

Структуре уобичајених анодних кола су релативно сложене, али имају већи капацитет излазне струје. Ова карактеристика чини уобичајена анодна кола погодна за апликације које захтевају велику излазну снагу, као што су водови за пренос електричне енергије или ЛЕД драјвери велике снаге.

5.2 Одлично балансирање оптерећења

У заједничком анодном колу, пошто све компоненте деле заједничку анодну тачку, излазна струја је равномерније распоређена међу компонентама. Ова могућност балансирања оптерећења помаже у смањењу проблема неусклађености, побољшавајући укупну ефикасност и стабилност кола.

5.3 Флексибилност и скалабилност

Уобичајени дизајн анодног кола омогућава флексибилно додавање или уклањање компоненти без потребе за значајним прилагођавањем укупне структуре кола. Ова флексибилност и скалабилност пружају јасну предност у сложеним системима и апликацијама великих размера.

5.4 Поједностављени дизајн кола

У неким апликацијама, заједничко коло аноде може поједноставити укупан дизајн кола. На пример, када покрећете ЛЕД низове или 7-сегментне дисплеје, заједничко коло аноде може да контролише више компоненти са мање пинова и прикључака, смањујући сложеност дизајна и цену.

5.5 Прилагодљивост на различите стратегије управљања

Уобичајена анодна кола могу да прилагоде различите стратегије управљања. Подешавањем излазних сигнала и времена контролног кола, може се постићи прецизна контрола сваке компоненте у заједничком анодном колу како би се испунили различити захтеви примене.

5.6 Побољшана поузданост система

Дизајн заједничких анодних кола наглашава балансирање оптерећења и оптимизовану дистрибуцију струје, што доприноси укупној поузданости система. У условима дуготрајног рада и високог оптерећења, уобичајена анодна кола одржавају стабилне перформансе, смањујући стопе кварова и трошкове одржавања.

6.Уобичајени савети за подешавање анода

Уверите се да је напон заједничке аноде стабилан и довољно висок да покреће све повезане компоненте.

Дизајнирајте излазни напон и струјни опсег контролног кола на одговарајући начин како бисте избегли оштећење компоненти или смањење перформанси.

Узмите у обзир карактеристике пада напона унапред ЛЕД диода и обезбедите довољну маргину напона у дизајну.

7. Предности заједничке катоде

7.1 Могућност велике снаге

Уобичајена катодна кола могу комбиновати излазне сигнале више електронских уређаја, што резултира већом излазном снагом. Ово чини уобичајена катодна кола посебно повољним у сценаријима излазне снаге велике снаге.

7.2 Свестраност

Улазни и излазни терминали заједничког катодног кола могу се слободно повезати, што омогућава флексибилну примену на различите електронске уређаје. Ова разноврсност обезбеђује уобичајена катодна кола са широким опсегом примене у области електронског инжењеринга.

7.3 Лакоћа подешавања

Подешавањем компоненти као што су отпорници или трансформатори у колу, радно стање и јачина излазног сигнала заједничког катодног кола могу се лако изменити. Ова лакоћа подешавања чини уобичајена катодна кола популарна у апликацијама које захтевају прецизну контролу излазних сигнала.

7.4 Контрола потрошње енергије

У апликацијама са ЛЕД екранима, уобичајена катодна кола могу прецизно дистрибуирати напон, ефикасно смањујући потрошњу енергије. Ово се постиже јер уобичајена катодна кола омогућавају напајање директног напона у складу са специфичним захтевима сваке ЛЕД диоде, елиминишући потребу за отпорницима за дељење напона и смањујући непотребне губитке енергије и стварање топлоте. На пример, уобичајена катодна технологија може да смањи радни напон ЛЕД чипова са 4,2-5В на 2,8-3,3В без утицаја на осветљеност или перформансе екрана, што директно смањује потрошњу енергије ЛЕД дисплеја финог нагиба за више од 25%.

7.5 Побољшане перформансе и стабилност екрана

Због смањене потрошње енергије, обична катодна кола смањују укупну температуру екрана. Стабилност и животни век ЛЕД диода су обрнуто пропорционални температури; стога, ниже температуре екрана доводе до веће поузданости и дужег животног века за ЛЕД екране. Поред тога, технологија заједничке катоде смањује број ПЦБ компоненти, додатно побољшавајући интеграцију и стабилност система.

7.6 Прецизна контрола

У апликацијама које захтевају прецизну контролу више ЛЕД диода или других компоненти, као што су ЛЕД дисплеји и 7-сегментни дисплеји, уобичајена катодна кола омогућавају независну контролу сваке компоненте. Ова могућност прецизне контроле чини да обична катодна кола одликују и перформансе и функционалност екрана.

8. Уобичајени савети за подешавање катоде

Када користите уобичајене катодне 7-сегментне дисплеје, избегавајте директан контакт са површином и пажљиво рукујте пиновима. Обратите пажњу на температуру и време лемљења како бисте осигурали квалитет лемљења. Такође, уверите се да су радни напон и струја усклађени, правилно уземљите заједничку катоду и размотрите способност покретања микроконтролера и контролу кашњења. Поред тога, обратите пажњу на заштитни филм, компатибилност са сценаријем апликације и стабилност системске интеграције како бисте осигурали нормалан рад и продужен животни век 7-сегментног дисплеја са заједничком катодом.

9. Како идентификовати заједничку катоду у односу на уобичајену аноду

9.1 Обратите пажњу на ЛЕД игле:

Генерално, краћи пин ЛЕД-а је катода, а дужи пин је анода. Ако микроконтролер повезује дуже пинове заједно, користи заједничку анодну конфигурацију; ако су дужи пинови повезани на ИО портове микроконтролера, користи се заједничка конфигурација катоде.

9.2 Напон и ЛЕД статус

За исти ЛЕД, са истим излазним напоном порта, ако „1″ упали ЛЕД, а „0″ га угаси, то указује на заједничку конфигурацију катоде. Иначе, то је уобичајена конфигурација аноде.

Укратко, утврђивање да ли микроконтролер користи заједничку катоду или заједничку анодну конфигурацију укључује испитивање начина повезивања ЛЕД-а, стања укључења/искључења ЛЕД-а и излазног напона порта. Идентификовање исправне конфигурације је од суштинског значаја за исправну контролу ЛЕД диода или других компоненти екрана.

Ако желите да сазнате више о ЛЕД дисплејима,контактирајте нас сада. РТЛЕДодговориће на ваша питања.