Tại sao hầu hết các dải LED RGB là cực dương phổ biến thay vì cực âm thông thường?

Tại sao hầu hết các dải LED RGB là cực dương phổ biến thay vì cực âm thông thường?

Lý do anode phổ biến là phổ biến hơn là bởi vì nó dễ dàng chìm hiện tại hơn là nguồn nó. Với cực dương chung hoặc cực âm chung, bạn sẽ có một thiết bị đầu cuối được kết nối trực tiếp với nguồn cung cấp cho tất cả các đèn LED và phía bên kia có điện trở nhỏ giọt và bóng bán dẫn điều khiển trên mỗi pin (hoặc đầu ra IC là bóng bán dẫn ở bên trong) hoặc chìm hoặc tìm nguồn cung ứng một hiện tại.

Các bóng bán dẫn NMOS / NPN nói chung mạnh hơn, phổ biến hơn là rời rạc và tốt hơn trong việc chìm hiện tại so với tìm nguồn cung ứng. Bạn cần các bóng bán dẫn PMOS / PNP để có nguồn hiện tại (kéo lên) một cách hiệu quả, nhưng chúng vẫn sẽ yếu hơn trong việc tìm nguồn cung ứng so với bóng bán dẫn N tương đương sẽ bị chìm. Do đó, giải pháp tốt nhất là kết nối cực dương chung với nguồn cung cấp dương và dòng điện chìm từ mỗi đèn LED bằng bóng bán dẫn NMOS.

Các IC cũ hơn được thiết kế dành riêng cho việc sử dụng N bóng bán dẫn vì lý do tốc độ, và do đó, nguồn cung cấp hiện tại tốt hơn nhiều so với việc đánh chìm nó. Điều này đặc biệt đúng với logic TTL được sử dụng trong các chip dòng 74LS (vẫn được sử dụng rộng rãi làm chip giao diện). Một 74LS00 được xác định là chìm 4-8mA, nhưng nguồn chỉ 0,4mA.

Các IC CMOS hiện đại đối xứng hơn nhiều (ATMEGA328 trong Arduino có thể cấp nguồn hoặc chìm 20mA) vì chúng sử dụng PMOS lớn hơn NMOS để cân bằng các khác biệt cơ bản, nhưng quy ước về anode chung được thiết lập tốt.

EDIT (Thông tin thêm): Mặt khác, nếu bạn đang xây dựng một ma trận, bạn sẽ phải có cả bóng bán dẫn nguồn và chìm hiện tại. Trong trường hợp này, tốt nhất là có nhiều thiết bị hơn ở cực âm chung và ít hơn trên cực dương chung. Ý tưởng ở đây là có một vài thiết bị NMOS béo ngậy chìm nhiều dòng đèn LED và nhiều nguồn yếu (chân I / O) điều khiển một vài đèn LED mỗi cái. Tất nhiên với các dải cực dương thông thường, bạn cũng có thể sử dụng các thiết bị PMOS béo.

Tôi có thể đề xuất một vài lý do tại sao cực dương phổ biến được ưa chuộng:

1. Hệ thống dây điện an toàn hơn.Một dây hoàn thành mạch cho một thiết bị từ xa thường phải di chuyển một khoảng cách thông qua các điều kiện căng thẳng cơ học. Tốt nhất là dây đó ở điện áp Mặt đất thay vì cộng với điện áp cung cấp, do đó, nếu dây ngắn vào khung hoặc các dây khác sẽ ít nguy hiểm hơn.

   Điều này, kết hợp với việc sử dụng nguồn cung cấp điện áp dương thay vì tiêu cực, dẫn đến việc sử dụng catốt riêng cho đèn LED.

2. Các bóng bán dẫn NPN dễ sản xuất hơn PNP. Các bóng bán dẫn NPN (bằng silicon) có tỷ lệ giá / hiệu suất tốt hơn các bóng bán dẫn PNP, như được giải thích trong bài viết ngẫu nhiên này ở đây: [Tại sao các bóng bán dẫn NPN được ưa thích hơn PNP?] ( Http://www.madsci.org/posts/archives /2003-05/1051807147.Ph.r.html ). Chính các cấu hình chuyển mạch và khuếch đại có thể có với mỗi loại BJT là một phần của những gì thúc đẩy sự ưu tiên cho điện áp cung cấp tích cực.

   Và để chuyển đổi mục đích, một bóng bán dẫn BJT cần được sử dụng trong cấu hình bộ phát chung, đối với NPN được sử dụng với nguồn cung cấp tích cực, có nghĩa là chuyển đổi phía thấp (cực âm) của đèn LED.

Tôi đã không thể tìm thấy bất kỳ dứt khoát lý do , nhưng tôi đã đi qua:

Nó luôn luôn là sự tranh chấp và kỹ thuật thiết kế của tôi để chìm hiện tại nếu có thể, thay vì nguồn nó, do đó tôi thích cực dương ở bất cứ nơi nào có thể cho màn hình và các thiết bị điều khiển khác và tôi viết tất cả các chương trình cơ sở để cung cấp mức thấp cho việc thực thi thay vì mức cao .. Lý do là rõ ràng trên hầu hết các bảng dữ liệu mà hầu hết các thiết bị có thể chìm nhiều hơn mức chúng có thể nguồn.

- EEng ( nguồn )

Có thể là lợi thế nhỏ mà việc cung cấp hiện tại chìm so với tìm nguồn cung ứng cho hầu hết các thiết bị, khiến các nhà sản xuất thường xuyên hơn để thiết kế màn hình trong một cấu hình anode chung.

Theo kinh nghiệm của tôi, việc chuyển đổi mặt tiêu cực sẽ dễ dàng hơn.

Rất nhiều thiết bị điện tử sẽ có yêu cầu điện áp khác nhau. Khi bạn kết nối rất nhiều với nhau (ví dụ: dải đèn LED hoặc dải LED và bộ điều khiển vi mô), chúng có thể sẽ có một điểm chung, nhưng điện áp cung cấp khác nhau. Hầu hết các bộ điều chỉnh điện áp sẽ có một điểm chung, đầu vào điện áp cao và đầu ra điện áp thấp.

Để chuyển đổi cực âm (hoặc mặt đất hoặc mặt 0 V), bạn có thể sử dụng mức logic, MOSFET kênh n. Điều này sẽ yêu cầu cổng đi đến một vài volt trên 0 V để bóng bán dẫn được bật và 0 V cho nó bị tắt. Điều này thường khá dễ dàng đối với các bộ điều khiển vi mô đi đến 3,3 hoặc 5 V.

Để chuyển đổi cực dương (hoặc cực dương), đối với một thiết bị hoạt động ở điện áp cao hơn (giả sử là 12 V), bạn sẽ sử dụng MOSFET kênh p cấp độ logic. Điều này đòi hỏi bạn phải cung cấp cho nó một phạm vi từ 0 V đến vài volt dưới mức cung cấp (12 V). Điều này có nghĩa là bộ điều khiển vi mô 3,3 V hoặc 5 V không thể điều khiển trực tiếp bóng bán dẫn. Thay vào đó, bạn cần thêm các thiết bị bổ sung như MOSFET kênh n và một vài điện trở hoặc bộ cách ly quang và một vài điện trở, v.v. Tùy chọn khác là có điện áp dương chung là 0V và có điện áp âm là âm (vì vậy -3.3 hoặc -5 V đối với bộ điều khiển vi mô và -12 V đối với đèn LED), nhưng sau đó yêu cầu bạn phải đảm bảo điện áp âm không được kết nối trực tiếp

Như vậy, việc chuyển đổi cực âm thường dễ dàng hơn nhiều.

Bởi vì bạn muốn kiểm soát các màu riêng lẻ, điều đó làm cho có cực dương chung (và do đó là cực âm riêng lẻ) một cách dễ dàng hơn để chuyển đổi chúng.

Có lẽ giống như bất cứ điều gì khác, bàn tay vô hình của thị trường tự do đã chuyển cả nhà sản xuất và người tiêu dùng giống nhau đến cực dương đơn giản chỉ vì nhiều người đã mua cực dương chung. Gần giống như lý thuyết về nguồn gốc loài của Darwin. Hai con vật không thể chiếm cùng một ngách, con này sẽ thống trị con kia. Tại sao AC thắng DC? Tại sao VHS thắng Betamax? Máy nghe nhạc Flash MP3 chung vs Zune vs iPod? Bởi vì cái này được ưa chuộng hơn cái kia, và các nhà sản xuất cũng làm theo.

Dải đèn LED khác với các bộ phận điện tử thông thường, bởi vì có nhiều người mua trực tiếp và người tiêu dùng mua. Và các nhà sản xuất sản xuất hàng loạt đã sao chép các dịch vụ ban đầu sẽ chỉ sản xuất hàng loạt những gì có lợi nhuận.

Các nhà sản xuất thấy Người tiêu dùng mua Anode chung, vì vậy họ sản xuất nhiều hơn. Người tiêu dùng thấy nhiều Anode chung, họ mua nhiều hơn. Gà hoặc trứng, kết quả cuối cùng là như nhau.