El cátodo común y el ánodo común son dos configuraciones de pines LED compactas y eficientes que ofrecen ventajas diferenciadas. En este artículo aprenderá la diferencia entre ambos, sus ventajas y sus debilidades.
¿Qué es el cátodo común?
El cátodo común es un método de diseño en Pantallas LED, donde los cátodos de cada LED se conectan entre sí a una tierra común o a un voltaje negativo. Los ánodos de cada LED, posteriormente, se conectan a líneas de control individuales. Para encender un LED, se aplica voltaje en la línea de control del ánodo, lo que reduce la caída de voltaje directo y hace que la corriente fluya desde el ánodo hacia el cátodo común.
Dado que los terminales de control en la configuración de cátodo común son ánodos, este circuito funciona utilizando la lógica activa alta. Cada LED se enciende al aplicar un alto voltaje en su ánodo. Esto lo hace ideal para pantallas RGB e interconexión con microcontroladores.
¿Qué es el ánodo común?
El ánodo común es otra configuración de pines en las pantallas LED, donde los ánodos de cada LED están conectados entre sí a un voltaje positivo común. Los cátodos de cada LED, posteriormente, se conectan a una línea de control individual. Cuando se aplica un voltaje negativo en una de estas líneas de control, la caída de voltaje directo aumenta y la corriente comienza a fluir desde el ánodo al cátodo, encendiendo así el LED.
Dado que los terminales de control en la configuración de ánodo común son cátodos, este circuito funciona utilizando la lógica baja activa. Cada LED se enciende al aplicar un voltaje bajo en el cátodo. Esto lo hace ideal para pantallas de siete segmentos y aplicaciones de conmutación de lado alto.
Cátodo común vs ánodo común: ¿cuál es la mejor configuración de LED?
Si bien tanto el ánodo común como el cátodo común son métodos de diseño para operar pantallas LED, son lo suficientemente diferentes como para brindar beneficios únicos en diferentes casos. Para comprender cuál es la mejor configuración para su aplicación, es necesario comprender en detalle las diferencias entre el cátodo común y el ánodo común.
Conexiones
En la configuración de pines de cátodo común, los cátodos de cada LED están conectados entre sí a una conexión a tierra o a un voltaje negativo común. Los ánodos del LED son líneas de control individuales que reciben voltaje positivo de una fuente.
Por otro lado, en la configuración de pines de ánodo común, los ánodos de cada LED están conectados entre sí a un voltaje positivo común. Los cátodos de cada LED, a su vez, están conectados a líneas de control individuales alimentadas con voltaje negativo.
Flujo de corriente
La corriente fluye en configuración de cátodo común cuando se aplica un voltaje positivo en el ánodo del LED. La dirección del flujo de corriente es de alto voltaje a bajo voltaje, por lo tanto, viaja a través de una resistencia hacia el ánodo del LED, iluminándolo. Luego viaja hacia el cátodo común y finalmente hacia el terminal de tierra común o negativo.
Por el contrario, cuando se aplica un voltaje negativo a la línea de control del cátodo en la configuración de ánodo común, comienza a fluir corriente desde el voltaje positivo común. Viaja a través de una resistencia hacia el ánodo del LED, encendiéndolo, y continúa hacia la línea de control del cátodo, terminando finalmente en un elemento conectado a tierra.
Voltaje de suministro
En la configuración de cátodo común, cada LED individual recibe voltaje positivo a través de la línea de control cuando se requiere que se encienda. El valor del voltaje suministrado es de 5 V o 3,3 V para pantallas LED de siete segmentos. Pantallas LED RGBSin embargo, cada color requiere un valor de voltaje diferente: el rojo funciona a 1,8 V, mientras que el verde y el azul suelen requerir 2,8 V. Como el voltaje se aplica de forma independiente, cada LED se puede alimentar por separado, lo que reduce el consumo de energía.
El valor de la tensión de alimentación es similar para la configuración de ánodo común en el caso de una pantalla de siete segmentos. La tensión positiva común aplicada es de 5 V a 3,3 V. Sin embargo, en las pantallas RGB, dado que la tensión aplicada se realiza a través de un canal común, los LED individuales se alimentan a través de una única tensión de 5 V, lo que aumenta el consumo de energía del circuito.
Eficiencia energética
El consumo de energía en la configuración de cátodo común se puede gestionar de manera eficiente gracias al suministro de voltaje individual a cada ánodo. Esto permite que un diseñador de circuitos suministre niveles controlados de voltaje a cada LED.
Como el voltaje aplicado a la matriz de LED es el mismo valor en la configuración de ánodo común, puede generar un consumo excesivo de energía en algunas aplicaciones, como las pantallas RGB. En tales casos, el circuito puede requerir dispositivos adicionales, como transistores o MOSFET, para aumentar la eficiencia energética.
Aplicaciones
La configuración de cátodo común es más fácil de integrar en circuitos que funcionan con lógica alta activa, ya que los LED se activan desde el ánodo y requieren un voltaje positivo. La configuración de ánodo común es adecuada para circuitos que funcionan con un sistema de lógica positiva, debido a su alto voltaje común. Sin embargo, su integración a veces es complicada debido al uso de bajo voltaje activo en el lado del cátodo.
Cátodo común
- Pantallas RGB: La configuración de cátodo común se utiliza a menudo en pantallas RGB debido a la eficiencia energética y la simplicidad de operación.
- Matrices LED: En las pantallas de matriz de puntos, el cátodo común proporciona un control simple de los LED conectando a tierra el cátodo.
- Proyectos de microcontroladores: La configuración de cátodo común proporciona una interfaz ideal con microcontroladores mediante control directo a través de pines GPIO.
Ánodo común
- Pantallas de siete segmentos: proporcionan una integración sencilla en circuitos con sistemas de lógica positiva.
- Circuitos de conmutación de lado alto: en circuitos de conmutación de lado alto donde el voltaje positivo es común y se requiere conexión a tierra para operar el LED, el ánodo común es el preferido. Configuración de la pantalla LED.
- Módulos de pantalla LED:Varios módulos LED utilizan un alto voltaje común para funcionar, lo que hace que esta configuración sea ideal para ellos.
Conclusión
Tanto el cátodo común como el ánodo común son configuraciones importantes para las pantallas LED, con sus propios beneficios únicos. Si bien el cátodo común proporciona una mayor eficiencia energética en varios casos de uso, el ánodo común es fácil de integrar con la mayoría de los circuitos. La elección de la configuración depende en última instancia de la aplicación, el diseño del circuito, el diseño de la fuente de alimentación y la lógica de control.
