1. Giới thiệu
Thành phần cốt lõi của màn hình LED là điốt phát sáng (LED), giống như một điốt tiêu chuẩn, có đặc tính dẫn điện thuận - nghĩa là nó có cả cực dương (cực dương) và cực âm (cực âm). Với nhu cầu ngày càng tăng của thị trường đối với màn hình LED, chẳng hạn như tuổi thọ dài hơn, tính nhất quán và hiệu quả năng lượng, việc sử dụng cấu hình cực âm chung và cực dương chung đã trở nên phổ biến trong nhiều ứng dụng khác nhau. Để giúp bạn hiểu rõ hơn về hai công nghệ này, bài viết này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan chi tiết về kiến thức liên quan của chúng.
2. Sự khác biệt chính giữa cực âm chung và cực dương chung
Trong thiết lập cực âm chung, tất cả các cực âm LED (cực âm) đều có chung một kết nối, trong khi mỗi cực dương được điều khiển riêng bằng điện áp. Ngược lại, cấu hình cực dương thông thường kết nối tất cả cực dương LED (cực dương) với một điểm dùng chung, với các cực âm riêng lẻ được quản lý thông qua điều khiển điện áp. Cả hai phương pháp đều được sử dụng trong các kịch bản thiết kế mạch riêng biệt.
Tiêu thụ điện năng:
Trong một diode anode chung, cực chung được kết nối với mức điện áp cao và vẫn hoạt động bất cứ khi nào cần điện áp cao. Mặt khác, trong một diode cathode chung, cực chung được nối đất (GND) và chỉ một diode cụ thể cần nhận điện áp cao để hoạt động, giúp giảm tiêu thụ điện năng một cách hiệu quả. Việc giảm mức tiêu thụ điện năng này đặc biệt có lợi cho đèn LED được sử dụng trong thời gian dài vì nó giúp giảm nhiệt độ màn hình.
Độ phức tạp của mạch:
Nói chung, trong các ứng dụng kỹ thuật thực tế, mạch điốt catốt thông thường có xu hướng phức tạp hơn mạch điốt anode thông thường. Cấu hình cực dương thông thường không yêu cầu nhiều đường dây điện áp cao để truyền động.
3. Cathode chung
3.1 Cathode chung là gì
Cấu hình cực âm chung có nghĩa là các cực âm (cực âm) của đèn LED được kết nối với nhau. Trong mạch cực âm chung, tất cả các đèn LED hoặc các thành phần chạy bằng dòng điện khác đều có cực âm được kết nối với một điểm dùng chung, thường được gọi là “mặt đất” (GND) hoặc cực âm chung.
3.2 Nguyên lý làm việc của Cathode chung
Dòng chảy hiện tại:
Trong mạch cực âm chung, khi một hoặc nhiều đầu ra của mạch điều khiển cung cấp điện áp cao, đèn LED hoặc cực dương của linh kiện tương ứng sẽ được kích hoạt. Tại thời điểm này, dòng điện chạy từ cực âm chung (GND) đến cực dương của các thành phần được kích hoạt này, khiến chúng sáng lên hoặc thực hiện các chức năng tương ứng.
Logic điều khiển:
Mạch điều khiển điều chỉnh trạng thái của từng đèn LED hoặc các bộ phận khác (bật hoặc tắt hoặc các trạng thái chức năng khác) bằng cách thay đổi mức điện áp (cao hoặc thấp) tại các đầu ra của nó. Trong mạch cực âm thông thường, mức cao thường biểu thị sự kích hoạt (sáng lên hoặc thực hiện một chức năng), trong khi mức thấp biểu thị sự ngừng kích hoạt (không sáng lên hoặc không thực hiện chức năng).
4. Cực dương chung
4.1Anode chung là gì
Cấu hình cực dương chung có nghĩa là các cực dương (cực dương) của đèn LED được kết nối với nhau. Trong mạch như vậy, tất cả các thành phần liên quan (như đèn LED) đều có cực dương được kết nối với một điểm cực dương chung, trong khi cực âm của mỗi thành phần được kết nối với các đầu ra khác nhau của mạch điều khiển.
4.2 Nguyên lý làm việc của Anode chung
Kiểm soát hiện tại:
Trong mạch anode chung, khi một hoặc nhiều đầu ra của mạch điều khiển cung cấp điện áp thấp, một đường dẫn được tạo ra giữa cực âm của đèn LED hoặc thành phần tương ứng và cực dương chung, cho phép dòng điện chạy từ cực dương đến cực âm, làm cho bộ phận đó sáng lên hoặc thực hiện chức năng của nó. Ngược lại, nếu cực đầu ra ở điện áp cao, dòng điện không thể đi qua và linh kiện không sáng.
Phân phối điện áp:
Trong các ứng dụng như màn hình LED cực dương thông thường, vì tất cả các cực dương LED được kết nối với nhau nên chúng có chung nguồn điện áp. Tuy nhiên, cực âm của mỗi đèn LED được điều khiển độc lập, cho phép điều khiển chính xác độ sáng của từng đèn LED bằng cách điều chỉnh điện áp và dòng điện đầu ra từ mạch điều khiển.
5. Ưu điểm của Anode chung
5.1 Công suất dòng điện đầu ra cao
Cấu trúc mạch anode thông thường tương đối phức tạp nhưng chúng có công suất dòng điện đầu ra cao hơn. Đặc tính này làm cho các mạch anode thông thường phù hợp với các ứng dụng yêu cầu công suất đầu ra cao, chẳng hạn như đường dây truyền tải điện hoặc trình điều khiển đèn LED công suất cao.
5.2 Cân bằng tải tuyệt vời
Trong mạch anode chung, vì tất cả các thành phần đều có chung một điểm anode chung nên dòng điện đầu ra được phân bổ đều hơn giữa các thành phần. Khả năng cân bằng tải này giúp giảm các vấn đề không khớp, cải thiện hiệu suất tổng thể và độ ổn định của mạch.
5.3 Tính linh hoạt và khả năng mở rộng
Thiết kế mạch anode thông thường cho phép bổ sung hoặc loại bỏ linh hoạt các thành phần mà không cần điều chỉnh đáng kể cấu trúc mạch tổng thể. Tính linh hoạt và khả năng mở rộng này mang lại lợi thế rõ ràng trong các hệ thống phức tạp và ứng dụng quy mô lớn.
5.4 Thiết kế mạch đơn giản
Trong một số ứng dụng, mạch anode chung có thể đơn giản hóa thiết kế tổng thể của mạch. Ví dụ: khi điều khiển dãy đèn LED hoặc màn hình 7 đoạn, mạch anode chung có thể điều khiển nhiều thành phần với ít chân và kết nối hơn, giảm độ phức tạp và chi phí thiết kế.
5.5 Khả năng thích ứng với các chiến lược kiểm soát khác nhau
Mạch anode thông thường có thể đáp ứng các chiến lược điều khiển khác nhau. Bằng cách điều chỉnh tín hiệu đầu ra và thời gian của mạch điều khiển, có thể đạt được khả năng điều khiển chính xác từng thành phần trong mạch anode chung để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng khác nhau.
5.6 Độ tin cậy của hệ thống được cải thiện
Thiết kế của mạch anode chung nhấn mạnh đến việc cân bằng tải và phân phối dòng điện được tối ưu hóa, góp phần nâng cao độ tin cậy của toàn bộ hệ thống. Trong điều kiện hoạt động lâu dài và tải trọng cao, mạch anode thông thường duy trì hiệu suất ổn định, giảm tỷ lệ hỏng hóc và chi phí bảo trì.
6.Mẹo thiết lập Anode phổ biến
Đảm bảo rằng điện áp anode chung ổn định và đủ cao để điều khiển tất cả các bộ phận được kết nối.
Thiết kế điện áp đầu ra và phạm vi dòng điện của mạch điều khiển một cách thích hợp để tránh làm hỏng các bộ phận hoặc làm giảm hiệu suất.
Hãy tính đến đặc tính giảm điện áp chuyển tiếp của đèn LED và đảm bảo đủ biên điện áp trong thiết kế.
7. Ưu điểm của Cathode chung
7.1 Khả năng công suất cao
Mạch catốt thông thường có thể kết hợp tín hiệu đầu ra của nhiều thiết bị điện tử, mang lại công suất đầu ra cao hơn. Điều này làm cho các mạch cực âm thông thường đặc biệt có lợi trong các tình huống đầu ra công suất cao.
7.2 Tính linh hoạt
Các đầu vào và đầu ra của mạch cực âm chung có thể được kết nối tự do, cho phép áp dụng linh hoạt vào các thiết bị điện tử khác nhau. Tính linh hoạt này cung cấp các mạch cực âm thông thường với các ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực kỹ thuật điện tử.
7.3 Dễ điều chỉnh
Bằng cách điều chỉnh các thành phần như điện trở hoặc máy biến áp trong mạch, có thể dễ dàng sửa đổi trạng thái hoạt động và cường độ tín hiệu đầu ra của mạch catốt chung. Sự dễ dàng điều chỉnh này làm cho các mạch cực âm thông thường trở nên phổ biến trong các ứng dụng yêu cầu điều khiển chính xác tín hiệu đầu ra.
7.4 Kiểm soát mức tiêu thụ điện năng
Trong các ứng dụng hiển thị LED, mạch cực âm thông thường có thể phân phối điện áp chính xác, giảm mức tiêu thụ điện năng một cách hiệu quả. Điều này đạt được nhờ các mạch điện âm cực thông thường cho phép cấp điện áp trực tiếp theo yêu cầu cụ thể của từng đèn LED, loại bỏ nhu cầu sử dụng điện trở phân chia điện áp và giảm tổn thất điện năng cũng như sinh nhiệt không cần thiết. Ví dụ, công nghệ cực âm thông thường có thể giảm điện áp hoạt động của chip LED từ 4,2-5V xuống 2,8-3,3V mà không ảnh hưởng đến độ sáng hoặc hiệu suất hiển thị, điều này trực tiếp làm giảm hơn 25% mức tiêu thụ điện năng của màn hình LED có độ phân giải cao.
7.5 Hiệu suất và độ ổn định hiển thị nâng cao
Do mức tiêu thụ điện năng giảm, các mạch cực âm thông thường sẽ làm giảm nhiệt độ tổng thể của màn hình. Độ ổn định và tuổi thọ của đèn LED tỷ lệ nghịch với nhiệt độ; do đó, nhiệt độ màn hình thấp hơn sẽ mang lại độ tin cậy cao hơn và tuổi thọ dài hơn cho màn hình LED. Ngoài ra, công nghệ cực âm thông thường giúp giảm số lượng thành phần PCB, tăng cường hơn nữa khả năng tích hợp và ổn định của hệ thống.
7.6 Kiểm soát chính xác
Trong các ứng dụng yêu cầu điều khiển chính xác nhiều đèn LED hoặc các thành phần khác, chẳng hạn như màn hình LED và màn hình 7 đoạn, mạch cực âm chung cho phép điều khiển độc lập từng thành phần. Khả năng điều khiển chính xác này làm cho các mạch cực âm thông thường vượt trội cả về hiệu suất và chức năng hiển thị.
8. Mẹo thiết lập Cathode thông thường
Khi sử dụng màn hình 7 đoạn cực âm chung, tránh tiếp xúc trực tiếp với bề mặt và xử lý các chân cắm cẩn thận. Chú ý đến nhiệt độ và thời gian hàn để đảm bảo chất lượng hàn. Ngoài ra, hãy đảm bảo rằng điện áp hoạt động và dòng điện phù hợp, nối đất cực âm chung đúng cách và xem xét khả năng điều khiển cũng như kiểm soát độ trễ của bộ vi điều khiển. Ngoài ra, hãy chú ý đến lớp màng bảo vệ, khả năng tương thích với tình huống ứng dụng và tính ổn định của việc tích hợp hệ thống để đảm bảo hoạt động bình thường và kéo dài tuổi thọ của màn hình 7 đoạn cực âm chung.
9. Cách xác định cực âm chung và cực dương chung
9.1 Quan sát các chân đèn LED:
Nói chung, chân ngắn hơn của đèn LED là cực âm và chân dài hơn là cực dương. Nếu bộ vi điều khiển kết nối các chân dài hơn với nhau thì nó đang sử dụng cấu hình cực dương chung; nếu các chân dài hơn được kết nối với cổng IO của bộ vi điều khiển thì nó đang sử dụng cấu hình cực âm chung.
9.2 Trạng thái điện áp và đèn LED
Đối với cùng một đèn LED, có cùng điện áp đầu ra cổng, nếu đèn LED “1” sáng và “0” tắt thì điều đó cho biết cấu hình cực âm chung. Nếu không thì đó là cấu hình anode chung.
Tóm lại, việc xác định xem bộ vi điều khiển sử dụng cấu hình cực âm chung hay cực dương chung bao gồm việc kiểm tra phương thức kết nối đèn LED, trạng thái bật/tắt của đèn LED và điện áp đầu ra cổng. Xác định cấu hình chính xác là điều cần thiết để điều khiển thích hợp đèn LED hoặc các thành phần hiển thị khác.
Nếu bạn muốn biết thêm về màn hình LED,liên hệ với chúng tôi bây giờ. RTLEDsẽ trả lời câu hỏi của bạn.
Thời gian đăng: 24-08-2024