重點摘要
接法只有三種：直接接點、共陽極接點和共陰極接點。不管選哪一種，能不能保住 LED 都取決於同樣兩件事——電壓差控制得好不好，電流有沒有限住。
使用LED的產品時，其連接方式，除了最常見的共陽極接法(Common anode configuration)和共陰接法(common Cathode configuration)以外，還有另外一種接法較少為人知，本篇文章會介紹這三種常見接法，並和讀者講解為何需要LED連接方式，並拿其中幾個接法舉例。
內容目錄
三種最常見LED點亮接法
常見的 LED 點亮接法有以下三種：
- 直接點亮接法(Direct configuration)
- 共陽極接法(Common anode configuration)
- 共陰極接法(Common Cathode configuration)
分別討論如下：
直接點亮接法(Direct configuration)
直接點亮接法(Direct configuration)是最基礎的點亮LED的方式，只要符合以下四點，LED就會點亮：
- 在LED的正極接上較高電位
- 在LED的負極接上較低電位
- LED正負極電位差稍微大於LED的順向電壓(電壓太大會燒毀)
- LED流過的電流小於LED最大可承受的電流(電流太大會燒毀)
以上四點是點亮一個LED的必要條件，直接點亮接法(Direct configuration)，只要控制LED正負極電位差，稍微大於LED的順向電壓，就可以輕鬆的把LED點亮。若LED正負極電位差太大，通常會使用一個串聯的限流電阻來限制LED所流過的電壓電流，讓 LED 在適當電流下點亮，避免因過電流而損壞。關於限流電阻的設計，可以參考這篇文章。
共陽極接法(Common Anode configuration)
共陽極接法(Common anode configuration)的LED，就是將多個直接點亮接法(Direct configuration)的LED的陽極接在一起，其共陽極接法的電路圖，以OPS-S4010SE-GW的電路圖為例，上圖的電路圖將八個A-G,Dp 編號 的LED的陽極相接，LED的陰極向外接到輸出的PIN腳上；共陽極接法的點亮方式和直接點亮接法(Direct configuration)原理相同，只要在LED的雙端接上正確的電壓就可點亮，若LED正負極電位差太大，通常會使用一個串聯的限流電阻來限制LED所流過的電壓電流，讓 LED 在適當電流下點亮，避免因過電流而損壞。下圖是包含共陽極接法(Common anode configuration)的LED電路，關於限流電阻的設計，可以參考這篇文章。電阻和LED的順序可以互換，兩種接法都可以點亮LED。
共陰極接法(Common Cathode configuration)
共陰極接法(Common Cathode configuration)的LED，就是將多個直接點亮接法(Direct configuration)的LED的陰極接在一起，其共陰極接法的電路圖，以OPS-S4011SE-GW的電路圖為例，上圖的電路圖將八個A-G,Dp 編號 的LED的陰極相接，LED的陽極向外接到輸出的PIN腳上；共陰極接法的點亮方式和直接點亮接法(Direct configuration)原理相同，只要在LED的雙端接上正確的電壓即可點亮，若LED正負極電位差太大，同樣會用一個串聯的限流電阻來限制LED所流過的電壓電流，讓 LED 在適當電流下點亮，避免因過電流而損壞。下圖是包含共陰極接法(Common Cathode configuration)的LED電路，關於限流電阻的設計，可以參考這篇文章。電阻和LED的順序可以互換，兩種接法都可以點亮LED。
為什麼會有固定的LED的連接方式?
主要是為了以下兩種原因:
- 減少模組和外部的連接線路
- 為了要能個別點亮各個區域的LED
以共陽極接法(Common anode configuration)的七段顯示器來舉例，若使用直接接法，則外接的PIN腳會從10PIN增加到16PIN，這些外接的PIN腳會造成PCB和模組面積的浪費，共陽極的接法也能讓每個LED都能夠利用直接點亮的方法個別點亮，這是為什麼LED產品都會使用共陰共陽接法的原因。
如何從料號一眼判斷共陽或共陰
展躍光電的料號把極性資訊放在一個數字裡。在反射蓋流水號的位置，雙數（0、2、4、6、8）代表共陽極，單數（1、3、5、7、9）代表共陰極。點矩陣顯示器適用同一規則，對應的是行列極性：雙數為 column 接陽極、row 接陰極，單數則相反。
以目錄中的實際料號為例：OPS-S5620SB 是共陽極，OPS-S5621SB 是同一顆顯示器的共陰極版本；OPD-M28810SA 與 OPD-M28811SA 是同一顆 8×8 點矩陣、行列極性相反的一對。
展躍的標準品都以共陽／共陰成對存在，你不需要為了配合顯示器而修改驅動電路設計。
該選共陽還是共陰？
為什麼工程師常在共陽與共陰之間猶豫？因為多數人在顯示器端找答案，而答案其實在驅動端。同一顆顯示器的共陽與共陰版本，光電性能完全相同——亮度、波長、額定值都一樣。因此選型只需依序確認三件事：第一，你的驅動電路是供電（source）還是吸電（sink）；第二，你使用的解碼或掃描 IC 是為哪種極性設計；最後，確認共用腳的總電流。前兩項可對照下表：
| 你的驅動方式 | 建議極性 | 原因 |
|---|---|---|
| 高側開關（PNP、P-MOSFET） | 共陰極 | 驅動端供電，顯示器共用腳接地 |
| 低側開關（NPN、N-MOSFET、ULN2003） | 共陽極 | 驅動端吸電流，顯示器共用腳接 VCC |
| 74HC47 BCD 七段解碼器（開集極） | 共陽極 | 47 系列為共陽設計 |
| 74HC48 / CD4511（源輸出） | 共陰極 | 48 與 4511 系列為共陰設計 |
| MAX7219、TM1637 等掃描 IC | 依該 IC 規格書 | 掃描 IC 的極性多為固定 |
| MCU GPIO 直接驅動（每段一腳＋電阻） | 皆可 | GPIO 可源可吸 |
共用腳電流的提醒
每一段各自流過自己的電流（例如 10 mA），但共用腳承受的是所有同時點亮段的總和：顯示「8」加小數點時，共用腳電流為 8 × 10 mA = 80 mA。請確認驅動端單腳與總電流額定值是否足夠，多工掃描時另需降額考量。
結論
直接點亮接法(Direct configuration)可以簡單的點亮一個LED，但若一個產品上有多個LED，使用共陽極接法(Common anode configuration)和共陰極接法(Common Cathode configuration)，可以同時達到減少輸出PIN的數目，也能使用直接點亮接法(Direct configuration)個別點亮各個LED。展躍光電是有10+以上專業LED七段顯示器生產製造商，我們能生產共陽極接法(Common anode configuration)和共陰極接法(Common Cathode configuration)的SMD LED 7段顯示器標準品和THT LED 7段顯示器標準品，SMD LED 米字顯示器標準品，THT LED米字顯示器標準品，SMD LED點矩陣顯示器標準品，THT LED點矩陣顯示器標準品，和SMD &THT LED顯示器的客製品，若你有相關需求，可藉由Sales@opledtw.com或是聯繫表單和我們聯絡。
電路定案前要先確定的兩件事
第一，共陽極與共陰極是驅動端的選擇，不是光學上的差別。同一款顯示器的兩個版本發光完全一樣，差別只在你的驅動電路是拉哪一端。所以該選哪一種，取決於板子上已經有的驅動 IC，而不是哪一種「比較好」。
第二，我們的料號本身就讀得出極性：反射蓋流水號偶數＝共陽極、奇數＝共陰極。這也是為什麼料號會成對出現，例如 4020 與 4021、5620 與 5621 —— 同一款顯示器、相反極性。下單前多看這一碼，就能避開大部分接線接反的狀況。
FAQ
文章中提到了三種最常見的LED點亮方式：
直接點亮接法 (Direct configuration) 。
共陽極接法 (Common Anode configuration) 。
共陰極接法 (Common Cathode configuration) 。
無論採用哪種接法，要點亮一個LED都需要滿足以下四個基本條件 ：
在LED的正極接上較高電位 。
在LED的負極接上較低電位 。
LED正負極的電位差要稍微大於其順向電壓（電壓過大會燒毀） 。
流經LED的電流必須小於其最大可承受電流（電流過大會燒毀） 。
共陽極接法是將多個LED的陽極（正極）連接在一起 。在電路圖中，所有LED的陽極都共用一個連接點，而陰極（負極）則各自向外接到不同的PIN腳上 。要點亮個別的LED，只需要在其陰極PIN腳上提供正確的電壓即可 。
共陰極接法與共陽極接法相反，是將多個LED的陰極（負極）連接在一起 。所有LED的陰極共用一個連接點，而陽極（正極）則各自向外接到不同的PIN腳上 。要點亮個別的LED，需要在其陽極PIN腳上提供正確的電壓 。
LED產品使用共陽極或共陰極接法的主要原因有兩個：
減少連接線路： 這些接法可以減少模組和外部的PIN腳數量 。例如，一個七段顯示器如果使用直接點亮接法，外部PIN腳會從10個增加到16個，造成PCB和模組面積的浪費 。
個別點亮： 這些共用接法仍能利用直接點亮的方式，個別控制並點亮每個區域的LED 。
Q：可以用韌體把共陽顯示器改成共陰使用嗎？
不行。極性由顯示器內部接線決定。請改訂單數／雙數的對應料號，標準品兩種版本都有。
Q：共陽和共陰價格有差嗎？
沒有。兩者 LED 數量與封裝相同，皆為標準品。
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三種最常見的 LED 接線方式
| 接法 | 如何連接 | 說明 |
|---|---|---|
| 直接驅動（Direct） | 正極(+)接較高電壓、負極(−)接較低電壓，電壓差略高於 LED 順向電壓 | 點亮單顆 LED 最基本的方式 |
| 共陽極（Common anode） | 將多顆 LED 的正極(+)接到同一共同點 | 將多顆 LED 集結 |
| 共陰極（Common cathode） | 將多顆 LED 的負極(−)接到同一共同點 | 將多顆 LED 集結 |