ورقة مواصفات مشغل LED RGB بإضاءة علوية 61-236-IC - عبوة P-LCC-6 - تشغيل بجهد 5 فولت - زاوية رؤية 120 درجة - وثيقة تقنية باللغة الصينية المبسطة

1. نظرة عامة على المنتج

61-236-IC هو محرك LED عالي التكامل للتركيب السطحي، مصمم خصيصًا لتطبيقات RGB متعددة الألوان. يدمج ثلاث رقائق LED منفصلة (أحمر، أخضر، أزرق) مع دائرة تحكم متخصصة في حزمة واحدة من نوع P-LCC-6. يبسط هذا التكامل تصميم لوحة الدوائر المطبوعة، مما يلغي الحاجة إلى مكونات قيادة خارجية لكل قناة لونية. تم تصميم هذا الجهاز للتطبيقات التي تتطلب مزج ألوان نابض بالحياة، وتأثيرات إضاءة ديناميكية، وأداء موثوق به في شكل مضغوط.

1.1 المزايا الأساسية والسوق المستهدف

تكمن الميزة الرئيسية لـ 61-236-IC في بساطته على مستوى النظام. يستخدم بروتوكول نقل بيانات أحادي السلك، مما يقلل بشكل كبير من عدد خطوط التحكم المطلوبة من المتحكم الدقيق أو المتحكم الرئيسي مقارنة بواجهات LED RGB التقليدية المتوازية. هذا يجعله حلاً فعالاً من حيث التكلفة للتصميمات القابلة للتوسع. زاوية الرؤية الواسعة البالغة 120 درجة التي يوفرها من خلال عاكس داخلي وراتنج شفاف تضمن توزيعًا موحدًا للضوء، مما يجعله خيارًا مثاليًا لتطبيقات أنابيب توجيه الضوء وكذلك الإضاءة الزخرفية حيث تكون الرؤية من زوايا متعددة أمرًا بالغ الأهمية.

تشمل الأسواق المستهدحة شاشات LED الملونة الكاملة الداخلية والخارجية، وأشرطة الإضاءة الزخرفية والمعمارية، وملحقات الألعاب، وأي تطبيق يتطلب نقاط LED متعددة الألوان وقابلة للتوجيه. يتوافق الجهاز مع معايير RoHS وREACH والخالية من الهالوجين، مما يضمن استيفاءه للوائح البيئية والسلامة الدولية الصارمة.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

يقدم هذا القسم تفصيلاً دقيقاً للحدود التشغيلية وخصائص الأداء للجهاز تحت الظروف المحددة.

2.1 القيم القصوى المطلقة

تحدد هذه التقييمات حدود الإجهاد التي قد تؤدي إلى تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل عند هذه الحدود أو تجاوزها.

• جهد مصدر الطاقة (Vdd):4.2V إلى 5.5V. هذا يحدد نطاق جهد التشغيل لدوائر التحكم الداخلية. عادةً ما يستخدم مصدر طاقة مستقر بجهد 5V.
• جهد الخرج (Vout):17V. هذا هو أقصى جهد يمكن لمرحلة الخرج في السائق تحمله، ويرتبط بجهد التشغيل الأمامي لـ LED.
• جهد الدخل (Vin):-0.5V إلى Vdd+0.5V. يحدد هذا النطاق الآمن لجهد دخل البيانات (Din) ودبابيس الإعداد، لمنع القفل أو التلف.
• تيار خرج LED (Iout):5 مللي أمبير. هذا هو الحد الأقصى للتيار الثابت لكل قناة لونية (الأحمر، الأخضر، الأزرق). تجاوز هذا التيار قد يؤدي إلى تدهور أداء LED أو تعطله.
• درجة حرارة التشغيل (Topr):من -25 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية. نطاق درجة حرارة البيئة الذي يعمل فيه الجهاز بشكل موثوق.
• درجة حرارة التخزين (Tstg):من -40 درجة مئوية إلى +90 درجة مئوية. نطاق درجة الحرارة الآمن للجهاز عندما لا يكون تحت التشغيل.
• ESD (التفريغ الكهروستاتيكي):2000V (نموذج جسم الإنسان). يشير إلى مستوى الحماية من الكهرباء الساكنة، ويوصى بالتعامل بحذر أثناء عملية التجميع.
• درجة حرارة اللحام (Tsol):لحام إعادة التدفق: بحد أقصى 260 درجة مئوية لمدة 10 ثوانٍ؛ اللحام اليدوي: بحد أقصى 350 درجة مئوية لمدة 3 ثوانٍ. هذه معلمة حاسمة في تجميع PCB لتجنب التلف الحراري للعبوة أو الشريحة.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

تم القياس تحت ظروف Ta=25°C و IF=5mA لكل قناة، تحدد هذه المعلمات خصائص الإخراج الضوئي واللون.

• شدة الإضاءة (Iv):
  • الأحمر (RQH): 90 mcd (الحد الأدنى) إلى 280 mcd (الحد الأقصى).
  • الأخضر (GR): 280 mcd (الحد الأدنى) إلى 900 mcd (الحد الأقصى).
  • الأزرق (BY): 71 mcd (الحد الأدنى) إلى 224 mcd (الحد الأقصى).
  ينطبق تسامح ±11%. يشير النطاق الأوسع إلى استخدام نظام التصنيف، حيث يتم تصنيف المكونات وفقًا لشدة الإخراج.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):120 درجة (قيمة نموذجية). تُعرّف بأنها الزاوية الكاملة عندما تنخفض شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها القصوى. زاوية الرؤية الواسعة هي خاصية أساسية.
• الطول الموجي السائد (λd):
  • الأحمر (RQH): من 617.5 نانومتر إلى 629.5 نانومتر.
  • الأخضر (GR): من 525 نانومتر إلى 540 نانومتر.
  • الأزرق (BY): من 462 نانومتر إلى 474 نانومتر.
  يُطبق تسامح ±1 نانومتر. تحدد هذه النطاقات نقطة اللون الرئيسية، وهي أيضًا خاضعة للتأثر بالتدرج.

2.3 الخصائص الكهربائية

مُعرَّف عند Ta=-20~+70°C, Vdd=4.5~5.5V, Vss=0V.

• تيار الخرج (IOL):5 مللي أمبير (قيمة نموذجية). تيار منظم يوفّر لكل LED.
• تيار الدخل (II):±1 ميكرو أمبير (أقصى قيمة). تيار تسرب منخفض للغاية في دبابيس إدخال البيانات.
• مستوى الجهد المنطقي لجهد الدخل:
  • VIH (الجهد المنطقي العالي): الحد الأدنى 3.3V.
  • VIL (الجهد المنطقي المنخفض): الحد الأقصى 0.3*Vdd (على سبيل المثال، 1.65V عند Vdd=5.5V).
  هذه مستويات متوافقة مع TTL، ومناسبة للواجهة مع معظم متحكمات الدقيقة 5V.
• جهد الهستريسيس (VH):0.35V (قيمة نموذجية). يوفر مناعة ضد الضوضاء لمدخل البيانات من خلال إنشاء فجوة جهدية بين عتبتي التبديل للجهد العالي والمنخفض.
• تيار استهلاك الطاقة الديناميكي (IDDdyn):2.5 مللي أمبير (قيمة نموذجية). التيار الذي يستهلكه منطق التحكم الداخلي أثناء نقل البيانات وعملية تعديل عرض النبضة (PWM).

3. شرح نظام التصنيف

تشير ورقة المواصفات إلى نظام تصنيف متعدد المعلمات لضمان اتساق اللون والسطوع في التطبيقات الإنتاجية. على الرغم من عدم تفصيله بشكل صريح في جدول واحد، إلا أنه يمكن استنتاج التصنيفات التالية من نطاقات المعلمات:

• شدة الإضاءة (CAT):يتم تصنيف الأجهزة بناءً على قياس الناتج الضوئي (mcd) لكل لون (أحمر، أخضر، أزرق). هذا أمر بالغ الأهمية لتحقيق سطوع موحد بين وحدات متعددة في شاشة العرض أو شريط الإضاءة.
• الطول الموجي الرئيسي (HUE):يتم فرز مصابيح LED وفقًا لطولها الموجي الأقصى (نانومتر). وهذا يضمن نقطة لونية متسقة بين جميع الأجهزة في التجميع (مثل نفس درجة الأحمر أو الأزرق)، وهو أمر بالغ الأهمية لخلط الألوان الدقيق وجودة العرض.
• الجهد الأمامي (REF):على الرغم من عدم إدراجها في الجدول الرئيسي، يشير قسم مواد التغليف إلى "تصنيف جهد التشغيل الأمامي"، مما يشير إلى أن الرقاقة قد يتم تصنيفها أيضًا وفقًا لخصائص جهدها الأمامي (Vf) لضمان توزيع الطاقة بشكل متساوٍ في سلاسل التوصيل التسلسلي/التوازي.

عند الطلب، يمكن عادةً طلب رموز فرز محددة (CAT, HUE, REF) لتتناسب مع متطلبات التطبيق.

4. تحليل منحنى الأداء

يحتوي كتيب المواصفات على منحنيات أداء نموذجية توفر رؤى حول السلوك تتجاوز المواصفات أحادية النقطة.

4.1 التوزيع الطيفي

تُظهر الرسوم البيانية المقدمة شدة الإضاءة النسبية لشرائح اللون الأحمر (RQH) والأخضر (GR) والأزرق (BY) عبر نطاق الطيف المرئي الكامل. نقاط الملاحظة الرئيسية:

• يظهر كل منحنى ذروة واضحة وضيقة تتوافق مع طول موجته الأساسية، مما يؤكد تشبع الألوان الجيد.
• يتركز الانبعاث الأحمر في منطقة الطول الموجي الأطول (~620-630 نانومتر)، والأخضر في المنطقة المتوسطة (~525-540 نانومتر)، والأزرق في منطقة الطول الموجي الأقصر (~462-474 نانومتر).
• التداخل بين الأطياف اللونية ضئيل للغاية، مما يساهم في إنشاء نطاق لوني واسع عند مزج الألوان.

4.2 نمط الإشعاع

يوضح "مخطط خصائص الإشعاع" التوزيع المكاني للضوء. منحنى مصابيح LED ذات الزاوية الواسعة مثل هذه يكون عادةً عريضًا وشبيهًا بنمط لامبرت (توزيع جيب التمام)، مما يؤكد مواصفات 120 درجة. تكون الشدة أعلى عند النظر مباشرة على طول المحور (0 درجة)، وتتناقص بسلاسة نحو الحواف (±60 درجة).

5. المعلومات الميكانيكية وطريقة التغليف

5.1 أبعاد التغليف وتكوين المسارات

يتم تغليف هذا الجهاز في حزمة P-LCC-6 (حامل الرقاقة ذو المسارات البلاستيكية، 6 مسارات). يحدد مخطط الأبعاد التفصيلي الطول والعرض والارتفاع وتباعد المسارات وأبعاد الوسادات، مع تسامح عام يبلغ ±0.1 مم. هذه المعلومات حاسمة لتصميم وسادات اللوحة المطبوعة (PCB).

تعريف الدبابيس:

1. Vss:توصيل التأريض للدائرة الداخلية.
2. NA:غير متصل / لا يوجد اتصال داخلي.
3. Di:إدخال إشارة بيانات التحكم. يستقبل تدفق البيانات التسلسلي.
4. Do:إخراج إشارة بيانات التحكم. ينقل تدفق البيانات إلى الجهاز التالي في السلسلة المتتالية.
5. NA:غير متصل / لا يوجد اتصال داخلي.
6. Vdd:إدخال مصدر الطاقة الموجب (4.2V إلى 5.5V).

توزيع الأطراف متماثل، مما يساعد في تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة. يُحدد الطرف 1 عادةً بنقطة أو حافة مقطوعة على الغلاف.

6. دليل اللحام والتجميع

6.1 منحنى درجة حرارة اللحام بإعادة الانسياب

توفر ورقة المواصفات منحنى درجة حرارة محددًا للحام بإعادة التدفق الخالي من الرصاص:

• التسخين المسبق:150–200 درجة مئوية، لمدة 60–120 ثانية. أقصى معدل تسخين: 3 درجات مئوية/ثانية.
• إعادة التدفق (فوق خط السائل):يجب أن تتجاوز درجة الحرارة 217 درجة مئوية، لمدة 60–150 ثانية. لا يجب أن تتجاوز درجة الحرارة القصوى 260 درجة مئوية، ولا يجب أن يتجاوز الوقت فوق 260 درجة مئوية 10 ثوانٍ.
• التبريد:أقصى معدل تبريد: 6°C/ثانية. يجب ألا تتجاوز المدة فوق 255°C 30 ثانية.

ملاحظات هامة:يجب ألا تتجاوز عمليات اللحام بإعادة التدفق مرتين لتجنب إحداث إجهاد حراري مفرط على التغليف وربط الأسلاك.

6.2 التخزين والحساسية للرطوبة

يتم تعبئة الجهاز في كيس حاجز مقاوم للرطوبة مع مجفف.

• قبل الفتح:يُخزن في ظروف ≤30°C و ≤90% رطوبة نسبية (RH).
• عمر الورشة:بعد فتح الكيس المُحكم، يجب إكمال اللحام في غضون 24 ساعة تحت ظروف الورشة (عادةً حوالي 30°C/60% RH).
• الخَبز:إذا تم فتح الكيس لأكثر من 24 ساعة، أو أظهر مؤشر المُجفِّف حالة التشبع، فيجب خبزه عند 60°C ±5°C لمدة 24 ساعة لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع ظاهرة "الفشار" (تشقق الغلاف) أثناء عملية لحام القلاب.

6.3 ملاحظات هامة

• الحد الحالي للتيار:يوفر السائق الداخلي تيارًا ثابتًا. ومع ذلك، فإن الحد الأقصى المطلق لـ Iout هو 5mA. يجب أن تضمن الدائرة التطبيقية ألا تتجاوز ظروف التشغيل هذا الحد. في التشغيل العادي بجهد 5V، لا يحتاج السائق نفسه إلى مقاومة خارجية متسلسلة للحد من التيار، ولكن يجب الانتباه إلى تصميم مصدر الطاقة.
• الإجهاد الميكانيكي:تجنب تعريض الغلاف لإجهادات ميكانيكية أثناء اللحام أو المعالجة. لا تحني لوحة الدوائر المطبوعة بالقرب من المكون بعد التجميع.

7. معلومات التغليف والطلب

7.1 مواصفات البكرة والشريط الحامل

يتم توفير المكونات على شكل شريط حامل مضغوط، ملفوف على بكرات، لتجميع اللصق التلقائي.

• كمية التعبئة:800 قطعة لكل بكرة.
• تم توفير رسومات تفصيلية لأبعاد البكرة، وأبعاد تجويف الشريط الحامل (العرض، المسافة، العمق)، ومواصفات الشريط التغطية لضمان التوافق مع معدات SMT.

7.2 معلومات الملصق

يحتوي ملصق البكرة على معلومات حاسمة للتتبع والتجميع الصحيح:

• Customer Part Number (CPN)
• رقم جزء الشركة المصنعة (P/N): على سبيل المثال، 61-236-ICRQHGRBYC-A 05-ET-CS
• الكمية (QTY)
• رموز التصنيف: CAT (الشدة), HUE (الطول الموجي), REF (الجهد)
• رقم الدفعة (LOT No.) للتتبع

8. توصيات تصميم التطبيق

8.1 دائرة التطبيق النموذجية

يعرض كتيب المواصفات دائرة تطبيق قياسية بجهد 5V. يرسل المتحكم الدقيق (MCU) أو وحدة تحكم متخصصة البيانات التسلسلية إلى دبوس Din لمشغل LED الأول. يتصل دبوس Dout لكل مشغل بدبوس Din للمشغل التالي، مشكلاً سلسلة Daisy Chain. يقوم مصدر طاقة واحد (5V) بتغذية جميع أطراف Vdd، وتتصل جميع أطراف Vss بالأرضي. يُوصى باستخدام مرشح RC صغير (مثل مقاومة 100Ω ومكثف 100nF) على خط البيانات بالقرب من MCU، لقمع الضوضاء عالية التردد وتحسين سلامة الإشارة، خاصة في السلاسل الطويلة أو البيئات ذات الضوضاء.

8.2 بروتوكول البيانات والتوقيت

يستخدم هذا الجهاز بروتوكولًا خاصًا أحادي السلك مع إرجاع إلى الصفر.

• إطار البيانات:كل جهاز 24 بت، منظم كـ 8 بت للأخضر و8 بت للأحمر و8 بت للأزرق (G7-G0, R7-R0, B7-B0). وهذا يسمح بـ 256 مستوى شدة لكل قناة لون (0-255).
• توقيت البت:
  • المنطق '0': زمن المستوى العالي (T0H) = 0.30 ميكروثانية ±80 نانوثانية، زمن المستوى المنخفض (T0L) = 0.90 ميكروثانية ±80 نانوثانية.
  • المنطق '1': وقت المستوى العالي (T1H) = 0.90 ميكروثانية ±80 نانوثانية، وقت المستوى المنخفض (T1L) = 0.30 ميكروثانية ±80 نانوثانية.
  • إجمالي الفترة الزمنية للبت لكل من المنطق '0' و'1' هي 1.2 ميكروثانية، ومعدل البيانات حوالي 833 كيلوهرتز.
• إشارة إعادة التعيين/القفل:يشير النبض المنخفض المستوى على خط Din الذي تزيد مدته عن 50 ميكروثانية (RES) إلى نهاية إطار البيانات. بعد استقبال إشارة إعادة الضبط هذه، تقوم جميع الأجهزة في السلسلة في نفس الوقت بقفل بيانات 24 بت التي استقبلتها للتو في سجل الإخراج الخاص بها وتحديث إخراج PWM. يضمن هذا تحديث جميع مصابيح LED في الشاشة بشكل متزامن، مما يمنع تأثيرات "الشبح" أو "قوس قزح" أثناء تحديث البيانات.

يحتاج المتحكم إلى توليد توقيت دقيق، عادةً باستخدام مؤقت عتادي أو وحدات طرفية مخصصة (مثل SPI في وضع معين أو حلقات تأخير مصممة بعناية لمعالجة البتات).

8.3 اعتبارات تصميم السلسلة الطويلة

بالنسبة للتطبيقات التي تتضمن العديد من الأجهزة المتصلة على التوالي (مثل شرائط LED الطويلة):

• حقن الطاقة:يجب حقن طاقة 5V في نقاط متعددة على طول السلسلة لمنع انخفاض الجهد، مما قد يؤدي إلى تعتيم LED البعيدة عن مصدر الطاقة أو انحراف اللون. استخدم مسارات طاقة سميكة أو أسلاك طاقة منفصلة.
• سلامة إشارة البيانات:قد تعاني خطوط البيانات الطويلة من تدهور الإشارة (إطالة وقت الصعود/الهبوط، الرنين). يساعد استخدام دارة متكاملة عازلة أو مقاومة متسلسلة منخفضة القيمة (مثل 33-100 أوم) عند مدخل السائق في مطابقة المعاوقة وتقليل الانعكاسات.
• معدل التحديث:وقت التحديث الإجمالي = (عدد مصابيح LED * 24 بت * 1.2 ميكروثانية) + وقت إعادة التعيين. بالنسبة لسلسلة مكونة من 100 مصباح LED، يكون حوالي ~2.88 مللي ثانية + ~0.05 مللي ثانية = ~2.93 مللي ثانية، مما يسمح بمعدل تحديث يتجاوز 300 هرتز، وهو كافٍ لمعظم التطبيقات البصرية.

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنةً بالحلول المنفصلة (مصابيح LED منفصلة للألوان الأساسية + محرك تيار ثابت خارجي أو مقاومة + منطق تعدد الإرسال)، تقدم 61-236-IC مزايا كبيرة:

• تقليل عدد المكونات:دمج ثلاثة مصابيح LED ومشغلاتها في حزمة واحدة، مما يوفر مساحة على لوحة الدوائر المطبوعة وتكاليف التجميع.
• تبسيط التحكم:يقلل بروتوكول السلسلة المتعاقبة أحادي السلك بشكل كبير من الحاجة إلى منافذ الإدخال/الإخراج لوحدة التحكم الدقيقة – حيث يلزم دبوس واحد فقط للتحكم في مئات مصابيح LED، بينما يتطلب التحكم الأساسي باستخدام تعديل عرض النبضة ثلاثة دبابيس لكل مصباح LED ثلاثي الألوان.
• التحكم المتكامل في التيار:يوفر تيارًا ثابتًا ومنظمًا لكل شريحة LED، مما يضمن سطوعًا ولونًا متسقين دون تأثر بالتباينات الطفيفة في جهد الأمام (Vf) بين مصابيح LED الفردية. وهذا يلغي الحاجة إلى مقاومات تحديد التيار وما يرتبط بها من فقد في الطاقة.
• التحديث المتزامن:تتيح وظيفة القفل/إعادة التعيين الشاملة تغيير ألوان شاشة العرض بالكامل بشكل متزامن تمامًا، وهي ميزة يصعب تحقيقها باستخدام مصابيح LED منفصلة متعددة الإرسال.

تكمن المفاضلة في أن تكلفة الوحدة لكل بكسل أعلى قليلاً، وتعتمد على بروتوكول اتصال محدد.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

10.1 كم عدد مصابيح LED هذه التي يمكن توصيلها على التوالي كحد أقصى؟

لم تحدد ورقة المواصفات قيودًا كهربائية صارمة. يتم تحديد القيود الفعلية من خلال العوامل التالية:توقيت البيانات:通过多个器件的累积传播延迟。对于非常长的链 (>500-1000)，数据信号可能会劣化，需要信号调理或分段。 2.توزيع الطاقة:لضمان حصول كل جهاز في السلسلة على جهد كافٍ (5V)، يجب تصميم ناقل الطاقة بعناية وتحديد نقاط حقن متعددة.متطلبات معدل التحديث:يعني المزيد من مصابيح LED وقت تحديث أطول للإطار، وإذا انخفض معدل تحديث المحتوى الديناميكي إلى أقل من 60-100 هرتز، فقد يصبح ذلك ملحوظًا.

10.2 هل يمكنني تشغيل مصابيح LED هذه باستخدام متحكم دقيق بجهد 3.3 فولت؟

تحدد ورقة المواصفات الحد الأدنى لجهد الإدخال العالي (VIH) بـ 3.3 فولت. المستوى المنطقي العالي 3.3 فولت القادم من المتحكم الدقيق يلبي هذا الحد الأدنى للمواصفات بالضبط. ومع ذلك، فإن التشغيل عند حافة المواصفات لا يترك هامشًا للضوضاء. في بيئة ذات توصيلات قصيرة ومتحكم بها، قد يعمل النظام. للتشغيل الموثوق، خاصة في سلاسل طويلة أو بيئات صاخبة، يوصى بشدة باستخدام متحكم دقيق بجهد 5 فولت أو محول مستوى (على سبيل المثال، ترانزستور MOSFET بسيط أو دائرة متكاملة مخصصة) لتحويل إشارة 3.3 فولت إلى إشارة 5 فولت مستقرة.

10.3 لماذا يوجد حد للتيار بقيمة 5 مللي أمبير؟ هل يمكنني زيادة السطوع؟

يتم تحديد حد 5 مللي أمبير من خلال تصميم مشغل التيار الثابت الداخلي والخصائص الحرارية/الكهربائية لشريحة LED المتكاملة. تجاوز هذا الحد الأقصى المطلق للتصنيف يحمل خطر ارتفاع درجة حرارة مشغل IC أو شريحة LED، مما يؤدي إلى تسارع تدهور التدفق الضوئي (التعتيم مع مرور الوقت) أو فشل كارثي. يجب التحكم في السطوع من خلال دورة عمل PWM 8 بت (0-255)، وليس عن طريق زيادة التيار. لمتطلبات سطوع أعلى، يجب اختيار منتج LED مختلف ذو تصنيف تيار أعلى.

11. مثال على التطبيق العملي

السيناريو: تصميم لافتة LED قصيرة قابلة للتوجيه.المصمم يقوم بإنشاء لافتة صغيرة تحتوي على 50 بكسل RGB يمكن التحكم فيها بشكل مستقل، لعرض الرسوم المتحركة والنصوص.

1. اختيار المكونات:تم اختيار 61-236-IC بسبب محركه المتكامل، وزاوية الرؤية الواسعة التي تضمان وضوحًا جيدًا، بالإضافة إلى التحكم السلسل البسيط.
2. تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور:يحتوي تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور على 50 وسادة لحزمة P-LCC-6. يتم توجيه خطوط البيانات (Din/Do) من موصل MCU إلى كل بكسل بالتسلسل. يتم استخدام طبقات طاقة 5V سميكة وطبقة أرضية. يتم وضع مكثف سعوي كبير 100µF وعدة مكثفات فصل 0.1µF بالقرب من نقطة دخول الطاقة.
3. البرنامج الثابت:对MCU（例如ARM Cortex-M或ESP32）进行编程，以生成精确的1.2 µs位时序。一个缓冲区数组保存所有50个像素的24位颜色值。固件顺序传输1200位 (50 * 24)，然后发送一个>50µs的低电平脉冲来锁存数据。
4. التجميع:وضع المكونات باستخدام معدات SMT وفقًا لمنحنى إعادة التدفق المحدد. بعد التجميع، يتم اختبار العلامة عن طريق إرسال أنماط ألوان متنوعة لضمان استجابة جميع وحدات البكسل بشكل صحيح ومتزامن.

يبرز هذا المثال كفاءة استخدام دوائر متكاملة للسائق في تصميمات متعددة البكسل.

12. آلية العمل

يعمل 61-236-IC بناءً على مبدأ تشغيل بسيط ومباشر. يحتوي داخليًا على سجل إزاحة ومزلاج لكل قناة لون. يتم إزاحة تدفق البيانات التسلسلي المستلم على دبوس Din إلى سجل إزاحة 24 بت وفقًا لتوقيت حواف الإشارة. بمجرد اكتشاف نبضة إعادة الضبط، يتم نقل محتويات سجل الإزاحة بالتوازي إلى ثلاثة مساكن بيانات احتفاظ 8 بت (واحد للأحمر والأخضر والأزرق على التوالي). تتحكم قيم المزلاج هذه مباشرة في دورة عمل ثلاثة مولّدات PWM مستقلة. يقود كل مولّد PWM مصدر تيار ثابتًا متصلًا بشريحة LED الخاصة به (الأحمر أو الأخضر أو الأزرق). يضمن مصدر التيار الثابت أن يتلقى LED تيارًا ثابتًا قدره 5 مللي أمبير عندما تكون إشارة PWM عالية، دون تأثر بالتغيرات الطفيفة في جهد LED الأمامي. ينتج عن الجمع بين الألوان الأساسية الثلاثة المعدلة بـ PWM في كل نقطة اللون المختلط المطلوب. يتم إزاحة البيانات وإخراجها في نفس الوقت إلى دبوس Dout، مما يسمح لتدفق البيانات نفسه بالانتشار إلى الجهاز التالي في السلسلة بأقل تأخير.

13. الاتجاهات التقنية

تمثل مكونات مثل 61-236-IC منهجية ناضجة ومعتمدة على نطاق واسع في مجال مصابيح LED القابلة للعنونة. يتجه المجال نحو تكامل أعلى ووظائف أكثر ذكاءً:

• عمق بت أعلى:التطور من 8 بت لكل قناة (256 مستوى) إلى 10 بت و12 بت وحتى 16 بت PWM لتحقيق تدرجات لونية أكثر سلاسة ودقة ألوان احترافية، خاصة في شاشات العرض عالية الجودة وإضاءة المباني.
• ذاكرة مدمجة وأنماط:تحتوي بعض المشغلات الأحدث على ذاكرة مدمجة لتخزين أنماط الإضاءة أو الرسوم المتحركة المبرمجة مسبقًا، مما يخفف هذه المهمة عن المتحكم الرئيسي ويسمح بالعمل المستقل.
• معدلات بيانات أعلى وبروتوكولات:اعتماد بروتوكولات اتصال تسلسلي أسرع وأكثر قوة (مثل SDي للإشارات التفاضلية) لدعم أطوال كابلات أطول، وعدد بكسل أعلى، ومعدلات تحديث مناسبة للفيديو عالي السرعة.
• تحسين الكفاءة وإدارة الحرارة:تطوير مشغلات ذات كفاءة أعلى لتقليل الطاقة المفقودة كحرارة، مما يسمح باستخدام مصابيح LED أكثر سطوعًا أو تجميعًا أكثر كثافة. وهذا يشمل تصميمًا حراريًا متقدمًا داخل العبوة.
• توسيع نطاق الألوان:دمج ألوان LED إضافية تتجاوز RGB، مثل الأبيض (W) أو الكهرماني (A) أو اللون الجيري (L)، لإنشاء وحدات RGBW أو RGBAW قادرة على إنتاج نطاق ألوان أوسع، بما في ذلك الأبيض الطبيعي والألوان الناعمة.

تظل المبادئ الأساسية للتحكم المتكامل والاتصال التسلسلي هي الأساس، لكن طرق التنفيذ تتطور باستمرار لتحقيق أداء أعلى وتطبيقات جديدة.