Общий катод против общего анода: сравнение конфигураций светодиодных дисплеев

Общий катод и общий анод — это две компактные и эффективные конфигурации светодиодных штырей, которые предлагают различные преимущества. В этой статье вы узнаете разницу между ними, их преимущества и недостатки.

Что такое общий катод?

Общий катод — это метод проектирования в светодиодные экраны, где катоды каждого светодиода соединены вместе с общим заземлением или отрицательным напряжением. Аноды каждого светодиода, в свою очередь, соединены с индивидуальными линиями управления. Для того чтобы зажечь светодиод, на линию управления анода подается напряжение, что уменьшает прямое падение напряжения и заставляет ток течь от анода к общему катоду.

Поскольку управляющие клеммы в конфигурации с общим катодом являются анодами, эта схема работает с использованием активной высокой логики. Каждый светодиод включается путем подачи высокого напряжения на его анод. Это делает его идеальным для RGB-дисплеев и интерфейса микроконтроллера.

Что такое общий анод?

Общий анод — это еще одна конфигурация выводов в светодиодных дисплеях, где аноды каждого светодиода соединены вместе с общим положительным напряжением. Катоды каждого светодиода, соответственно, соединены с индивидуальной линией управления. Когда на одну из этих линий управления подается отрицательное напряжение, прямое падение напряжения увеличивается, и ток начинает течь от анода к катоду, тем самым зажигая светодиод.

Поскольку управляющие клеммы в конфигурации с общим анодом являются катодами, эта схема работает с использованием активной низкой логики. Каждый светодиод включается путем подачи низкого напряжения на катод. Это делает его идеальным для семисегментных дисплеев и приложений переключения на высокой стороне.

Общий катод или общий анод: какая конфигурация светодиодов лучше?

Хотя и общий анод, и общий катод являются методами проектирования для работы светодиодных дисплеев, они достаточно различны, чтобы обеспечить уникальные преимущества в разных случаях. Чтобы понять, какая конфигурация является лучшей для вашего приложения, необходимо подробно изучить различия между общим катодом и общим анодом.

Связи

В конфигурации с общим катодным выводом катоды каждого светодиода соединены вместе с общей землей или отрицательным напряжением. Аноды светодиода представляют собой отдельные линии управления, на которые подается положительное напряжение от источника.

С другой стороны, в конфигурации с общим анодным выводом аноды каждого светодиода соединены вместе с общим положительным напряжением. Катоды каждого светодиода, в свою очередь, соединены с индивидуальными линиями управления, на которые подается отрицательное напряжение.

Текущий поток

Ток течет в конфигурации с общим катодом, когда на анод светодиода подается положительное напряжение. Направление тока — от высокого напряжения к низкому, поэтому он проходит через резистор в анод светодиода, освещая его. Затем он идет к общему катоду и, наконец, в общую землю или отрицательный вывод.

Напротив, когда отрицательное напряжение подается на линию управления катода в конфигурации с общим анодом, ток начинает течь от общего положительного напряжения. Он проходит через резистор в анод светодиода, зажигая его, и продолжается в линию управления катода, в конечном итоге заканчиваясь на заземленном элементе.

Напряжение питания

В конфигурации с общим катодом каждый отдельный светодиод получает положительное напряжение через линию управления, когда требуется его включение. Значение подаваемого напряжения составляет 5 В или 3,3 В для семисегментных светодиодных дисплеев. В Светодиодные дисплеи RGBОднако для каждого цвета требуется разное значение напряжения: красный работает при 1,8 В, а зеленый и синий обычно требуют 2,8 В. Поскольку напряжение подается независимо, каждый светодиод может питаться отдельно, что снижает энергопотребление.

Значение напряжения питания аналогично для конфигурации с общим анодом в случае семисегментного дисплея. Общее положительное напряжение составляет от 5 В до 3,3 В. Однако в дисплеях RGB, поскольку напряжение подается через общий канал, отдельные светодиоды питаются через одно напряжение 5 В, что увеличивает энергопотребление схемы.

Энергоэффективность

Потребление энергии в конфигурации с общим катодом может эффективно управляться благодаря индивидуальной подаче напряжения на каждый анод. Это позволяет разработчику схемы подавать контролируемые уровни напряжения на каждый светодиод.

Поскольку напряжение, приложенное к светодиодной матрице, имеет то же значение в конфигурации с общим анодом, это может привести к избыточному потреблению энергии в некоторых приложениях, таких как дисплеи RGB. В таких случаях для повышения энергоэффективности в схеме могут потребоваться дополнительные устройства, такие как транзисторы или МОП-транзисторы.

Приложения

Конфигурацию с общим катодом легче интегрировать в схемы, работающие на активной высокой логике, поскольку светодиоды активируются от анода и требуют положительного напряжения. Конфигурация с общим анодом подходит для схем, работающих на положительной логической системе, благодаря ее общему высокому напряжению. Однако их интеграция иногда осложняется из-за использования ими активного низкого уровня на стороне катода.