왜 대부분의 RGB LED 스트립이 공통 음극 대신 공통 양극입니까?

왜 대부분의 RGB LED 스트립이 공통 음극 대신 공통 양극입니까?

공통 양극이 더 일반적인 이유는 전류를 공급하는 것보다 전류를 싱크하기가 더 쉽기 때문입니다. 공통 양극 또는 공통 음극을 사용하면 하나의 단자가 모든 LED의 공급 장치에 직접 연결되고 다른쪽에는 점적 저항 및 핀 당 제어 트랜지스터 (또는 내부의 트랜지스터 인 IC 출력)가 싱킹 또는 소싱되어 있습니다 전류.

NMOS / NPN 트랜지스터는 일반적으로 더 강하고 개별적이며 일반적으로 소싱보다 싱킹 전류에 더 좋습니다. 전류를 효율적으로 소싱 (풀업)하려면 PMOS / PNP 트랜지스터가 필요하지만 동등한 N- 트랜지스터가 싱킹하는 것보다 소싱에서 여전히 약합니다. 따라서 가장 좋은 해결책은 NMOS 트랜지스터를 사용하여 공통 양극을 양극 공급 장치에 연결하고 각 LED의 전류를 싱크하는 것입니다.

구형 IC는 속도 이유로 N 트랜지스터를 사용하여 독점적으로 설계되었으므로 전류를 싱킹하는 것보다 전류를 소싱하는 것이 훨씬 낫습니다. 이는 74LS 시리즈 칩 (여전히 인터페이스 칩으로 널리 사용됨)에 사용 된 TTL 로직에서 특히 그렇습니다. 74LS00은 4-8mA를 싱킹하도록 지정되었지만 0.4mA 만 소싱합니다.

현대 CMOS IC는 근본적인 차이의 균형을 맞추기 위해 NMOS보다 큰 PMOS를 사용하기 때문에 훨씬 대칭 적입니다 (Arduino의 ATMEGA328은 20mA를 소싱 또는 싱크 할 수 있음). 그러나 공통 양극의 규칙은 잘 확립되어 있습니다.

편집 (추가 정보) : 반면에 매트릭스를 구축하는 경우 전류 소스와 싱크 트랜지스터가 모두 있어야합니다. 이 경우 공통 음극에 더 많은 장치를 사용하고 공통 양극에 더 적은 장치를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 여기서 아이디어는 많은 LED 전류를 싱킹하는 몇 개의 뚱뚱한 NMOS 디바이스와 각각 몇 개의 LED를 구동하는 많은 약한 소스 (I / O 핀)를 갖는 것입니다. 물론 공통 양극 스트립을 사용하면 지방 PMOS 장치도 사용할 수 있습니다.

일반적인 양극이 선호되는 몇 가지 이유를 제안 할 수 있습니다.

1. 안전한 배선. 원격 장치의 회로를 완성하는 와이어는 종종 기계적으로 스트레스가 많은 조건을 통해 일정 거리를 이동해야합니다. 해당 와이어가 공급 전압에 플러스하는 것이 아니라 접지 전압에있는 것이 바람직하므로 섀시 나 다른 와이어에 단락되면 위험이 줄어 듭니다.

   이것은 음이 아닌 양의 전압 전원을 사용하는 것과 결합하여 LED에 대해 별도의 음극을 선호합니다.

2. NPN 트랜지스터는 PNP보다 제조가 더 쉽습니다. 여기 임의 문서에 의해 설명 된 바와 같이 (실리콘) NPN 트랜지스터는 PNP 트랜지스터보다 더 나은 가격 / 성능 비율이 있었다 : [왜 NPN 트랜지스터가 PNP 선호된다 ( http://www.madsci.org/posts/archives /2003-05/1051807147.Ph.r.html ). 양의 공급 전압에 대한 선호를 유발 한 것은 BJT의 각 종류에서 가능한 스위칭 및 증폭 구성입니다.

   그리고 스위칭 목적을 위해 BJT 트랜지스터는 공통 이미 터 구성에서 사용해야합니다. 즉, 양의 공급과 함께 사용되는 NPN의 경우 LED의 로우 사이드 (캐소드) 측을 스위칭하는 것을 의미합니다.

나는 확실한 이유 를 찾을 수 없었지만 나는 만났다.

소스가 아닌 가능한 경우 전류를 싱크하는 것이 항상 경합과 설계 기술이었으며, 따라서 디스플레이 및 기타 구동 장치에 가능한 공통 애노드를 선호하며 모든 펌웨어 루틴을 작성하여 실행이 아닌 실행을 낮게 제공합니다. 대부분의 디바이스가 소스보다 더 많이 싱크 할 수있는 대부분의 데이터 시트에서 이유가 분명합니다.

— EEng ( 출처 )

싱킹 전류가 대부분의 장치에 대한 소싱에 비해 약간의 이점이 있기 때문에 제조업체는 공통 양극 구성으로 디스플레이를 더 자주 설계하게됩니다.

내 경험상 부정적인 측면을 전환하는 것이 더 쉽습니다.

많은 전자 장치에는 다른 전압 요구 사항이 있습니다. 로트를 함께 연결하면 (예 : LED 또는 LED 스트립 및 마이크로 컨트롤러) 공통 접지가 있지만 공급 전압이 다를 수 있습니다. 대부분의 전압 조정기는 공통 접지, 고전압 입력 및 저전압 출력을 갖습니다.

음극 (또는 접지 또는 0V 측)을 전환하기 위해 로직 레벨의 n 채널 MOSFET을 사용할 수 있습니다. 이를 위해서는 게이트가 0V 이상의 몇 볼트로 이동해야 트랜지스터가 켜지고 0V가 꺼집니다. 이는 일반적으로 3.3V 또는 5V로 이동하는 마이크로 컨트롤러에서 매우 쉽습니다.

더 높은 전압 (예 : 12V)에서 작동하는 장치의 경우 양극 (또는 양극)을 전환하려면 로직 레벨 p 채널 MOSFET을 사용합니다. 이를 위해서는 공급 레벨 (12V)보다 0V에서 수 볼트 범위로 공급해야합니다. 이는 3.3V 또는 5V 마이크로 컨트롤러가 트랜지스터를 직접 제어 할 수 없음을 의미합니다. 대신 n- 채널 MOSFET 및 몇 개의 저항 또는 광절 연기 및 몇 개의 저항 등과 같은 추가 장치를 추가해야합니다. 다른 옵션은 공통 양의 전압이 0V이고 음의 전압이 음의 값을 갖도록하는 것입니다 (마이크로 컨트롤러의 경우 -3.3 또는 -5V, LED의 경우 -12V). 음의 전압은 직접 연결되어 있지 않습니다.

이와 같이, 캐소드 스위칭은 일반적으로 훨씬 쉽다.

색상을 개별적으로 제어하려고하므로 공통 양극 (및 개별 음극)을 더 쉽게 전환 할 수 있습니다.

아마도 다른 시장과 마찬가지로 자유 시장의 보이지 않는 손은 더 많은 사람들이 공통 양극을 구입했기 때문에 제조업체와 소비자 모두를 공통 양극으로 옮겼습니다. 다윈의 종의 기원 이론과 거의 같습니다. 두 동물은 같은 틈새를 차지할 수 없으며, 하나는 다른 틈새를 지배하게됩니다. 왜 AC가 DC를 이겼습니까? 왜 VHS가 Betamax보다 이겼습니까? 일반적인 플래시 MP3 플레이어 대 Zune 대 iPod? 한 쪽이 다른 쪽보다 호의적 이었기 때문에 제조업체가 그에 따라 행동했습니다.

직접적인 최종 사용자와 소비자 구매가 많기 때문에 LED 스트립은 일반 전자 부품과 다릅니다. 그리고 초기 오퍼링을 복사 한 대량 생산 제조업체는 수익성있는 것을 대량 생산합니다.

제조업체는 Common Anode를 구매하는 소비자를보고 더 많은 제품을 생산합니다. 소비자는 더 많은 공통 양극을보고 더 많이 구매합니다. 닭고기 또는 계란, 최종 결과는 동일합니다.