EL3534-RGBISE0391L-AM SMARTLED डेटाशीट - आकार 3.5x3.4x1.35mm - वोल्टेज 5V - ISELED प्रोटोकॉल - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

EL3534-RGBISE0391L-AM एक अत्यधिक एकीकृत, बुद्धिमान LED घटक है जिसे आधुनिक ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग सिस्टम के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह एक ही SMARTLED पैकेज के भीतर लाल, हरे और नीले (RGB) LED चिप्स को जोड़ता है, जिसमें एक एकीकृत ड्राइवर IC शामिल है जो ISELED प्रोटोकॉल के माध्यम से संचार करता है। यह एकीकरण बाहरी घटकों की संख्या को कम करके और माइक्रोकंट्रोलर से सीधे सटीक डिजिटल रंग नियंत्रण और कैलिब्रेशन सक्षम करके सिस्टम डिज़ाइन को सरल बनाता है।

इस उत्पाद का मुख्य लाभ कठोर ऑटोमोटिव मानकों के अनुपालन में निहित है, जिसमें LED के लिए AEC-Q102 योग्यता और ड्राइवर IC के लिए AEC-Q100 शामिल है। इसे D65 व्हाइट पॉइंट मानक (CIE x=0.3127, y=0.3290) के लिए कैलिब्रेट किया गया है, जो उत्पादन बैचों में सुसंगत और सटीक रंग आउटपुट सुनिश्चित करता है, जो सौंदर्य लाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है। प्राथमिक लक्ष्य बाजार ऑटोमोटिव OEM और टियर-1 आपूर्तिकर्ता हैं जो एंबिएंट लाइटिंग, डैशबोर्ड इल्युमिनेशन और अन्य इंटीरियर लाइटिंग सुविधाओं का विकास कर रहे हैं जिन्हें डायनामिक रंग परिवर्तन और उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 फोटोमेट्रिक और रंग विशेषताएँ

डिवाइस के फोटोमेट्रिक प्रदर्शन को विशिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत चित्रित किया गया है, आमतौर पर 25°C के थर्मल पैड तापमान पर। विशिष्ट चमकदार तीव्रताएँ लाल (प्रमुख तरंगदैर्ध्य 620nm) के लिए 410 mcd, हरे (530nm) के लिए 880 mcd और नीले (468nm) के लिए 110 mcd हैं। जब सभी तीन रंगों को सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए एक साथ संचालित किया जाता है, तो विशिष्ट संयुक्त चमकदार तीव्रता 1400 mcd होती है। इन चमकदार तीव्रता मापों के लिए ±8% का सहनशीलता लागू होती है। प्रमुख तरंगदैर्ध्य सहनशीलता ±1nm है, और क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट सहनशीलता ±0.01 है, जो कसकर रंग बिनिंग सुनिश्चित करती है।

डिवाइस 120 डिग्री का एक विस्तृत व्यूइंग एंगल प्रदान करता है, जो एक विस्तृत क्षेत्र पर समान प्रकाश व्यवस्था प्रदान करता है। यह लाइट गाइड या प्रत्यक्ष प्रकाश व्यवस्था जैसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहाँ समान प्रकाश वितरण की आवश्यकता होती है।

2.2 विद्युत और इंटरफ़ेस विशेषताएँ

डिवाइस 5V नाममात्र आपूर्ति (VCC) से संचालित होता है, जिसकी अनुशंसित संचालन सीमा 4.5V से 5.5V है। आपूर्ति वोल्टेज के लिए पूर्ण अधिकतम रेटिंग 5.5V है। सीरियल कम्युनिकेशन इंटरफ़ेस ISELED प्रोटोकॉल का समर्थन करता है। होस्ट माइक्रोकंट्रोलर से अपस्ट्रीम कनेक्शन आसान कनेक्शन के लिए सिंगल-एंडेड मोड में संचालित हो सकता है, जिसकी डेटा दर (SIO1_P) 1.4 से 2.6 MHz (विशिष्ट 2 MHz) तक होती है। डेज़ी चेन में अन्य उपकरणों से डाउनस्ट्रीम कनेक्शन डिफरेंशियल मोड का उपयोग करता है। डिवाइस पावर-अप के दौरान अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम दोनों लिंक पर संचार मोड (सिंगल-एंडेड या डिफरेंशियल) का स्वचालित रूप से पता लगाता है।

पूर्ण चमक पर प्रत्येक रंग के लिए विशिष्ट फॉरवर्ड करंट लाल के लिए 12.5 mA, हरे के लिए 9.5 mA और नीले के लिए 7 mA हैं, जिसके परिणामस्वरूप सफेद प्रकाश के लिए कुल विशिष्ट करंट 26 mA होता है। ड्राइवर का स्वयं स्टैंडबाय करंट 1.2 mA (विशिष्ट) है। पावर-ऑन रीसेट (POR) विशिष्ट VCC 4.2V पर होता है, जबकि अंडरवोल्टेज लॉकआउट (UVLO) विशिष्ट VCC 3.3V पर सक्रिय होता है, जो अस्थिर बिजली की स्थिति के दौरान डिवाइस की सुरक्षा करता है।

2.3 थर्मल और विश्वसनीयता रेटिंग

डिवाइस 125°C तक के संचालन जंक्शन तापमान (Tj) के लिए रेटेड है। अनुशंसित संचालन परिवेश/सोल्डर पॉइंट तापमान (Topr/Ts) सीमा -40°C से +110°C तक है, जो ऑटोमोटिव-ग्रेड घटकों के लिए मानक है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध (Rth JS el) अधिकतम 120 K/W निर्दिष्ट किया गया है। यह पैरामीटर थर्मल प्रबंधन डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि संचालन के दौरान LED जंक्शन तापमान सुरक्षित सीमा के भीतर रहे।

विश्वसनीयता के लिए, डिवाइस 2 kV (ह्यूमन बॉडी मॉडल) तक ESD सुरक्षा के लिए रेटेड है। यह RoHS, REACH के अनुरूप है, और हैलोजन-मुक्त है (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm)। इसमें सल्फर रोबस्टनेस भी शामिल है जिसे A0 के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जो ऑटोमोटिव वातावरण में दीर्घायु के लिए महत्वपूर्ण है जहाँ सल्फर युक्त गैसें घटकों को खराब कर सकती हैं। नमी संवेदनशीलता स्तर (MSL) 2 है।

3. यांत्रिक और पैकेज सूचना

डिवाइस एक कॉम्पैक्ट सरफेस-माउंट पैकेज में आता है जिसकी लंबाई 3.5 mm, चौड़ाई 3.4 mm और ऊँचाई 1.35 mm है। पैड लेआउट में 11 पिन शामिल हैं। प्रमुख कार्यात्मक पिन में शामिल हैं: प्रोग्रामिंग वोल्टेज के लिए पिन 1 (PRG5) (सामान्यतः GND से जुड़ा), अपस्ट्रीम सीरियल इंटरफ़ेस के लिए पिन 2 और 3 (SIO1_N, SIO1_P), डाउनस्ट्रीम सीरियल इंटरफ़ेस के लिए पिन 6 और 7 (SIO2_P, SIO2_N), 5V आपूर्ति के लिए पिन 8 (VCC), और ग्राउंड के लिए पिन 4 और 5 (GND)। पिन 9, 10, और 11 क्रमशः हरे, लाल और नीले LEDs के कैथोड से जुड़े हैं। एक उल्लेखनीय विशेषता यह है कि इन LED कैथोड पिनों का उपयोग एकीकृत ड्राइवर IC का उपयोग किए बिना, एक उपयुक्त करंट पथ लागू करके, LEDs को स्वतंत्र रूप से जलाने के लिए किया जा सकता है, जो परीक्षण या सरल अनुप्रयोगों के लिए लचीलापन प्रदान करता है।

4. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

डिवाइस 30 सेकंड तक 260°C के रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान को सहन कर सकता है, जो मानक लीड-फ्री (Pb-मुक्त) सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है। डिज़ाइनरों को इष्टतम विद्युत और थर्मल प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए डेटाशीट में प्रदान किए गए विशिष्ट अनुप्रयोग लेआउट का पालन करना चाहिए। इसमें डिफरेंशियल सीरियल लाइनों का उचित रूटिंग और ग्राउंड पैड के लिए पर्याप्त थर्मल रिलीफ शामिल है। डिवाइस को इनिशियलाइज़ेशन कमांड भेजने से पहले पावर-अप के बाद 150 μs का आइडल समय देने की अनुशंसा की जाती है।

5. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार

5.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

प्राथमिक अनुप्रयोग ऑटोमोटिव इंटीरियर लाइटिंग है। इसमें दरवाजे के पैनल, फुटवेल और सेंटर कंसोल में एंबिएंट लाइटिंग स्ट्रिप्स; स्विच और नियंत्रणों के लिए बैकलाइटिंग; और सजावटी एक्सेंट लाइटिंग शामिल हैं। ISELED प्रोटोकॉल कई उपकरणों को डेज़ी-चेन करने में सक्षम बनाता है, जिससे एक ही माइक्रोकंट्रोलर व्यक्तिगत एड्रेसबिलिटी के साथ LEDs की एक लंबी श्रृंखला को नियंत्रित कर सकता है, वायरिंग हार्नेस डिज़ाइन को सरल बनाता है।

5.2 डिज़ाइन विचार

• बिजली आपूर्ति:कम शोर के साथ एक स्थिर 5V आपूर्ति सुनिश्चित करें, क्योंकि डिवाइस में संवेदनशील एनालॉग और डिजिटल सर्किटरी शामिल है। उपकरणों की एक श्रृंखला के लिए पावर-अप के दौरान इनरश करंट पर विचार करें।
• थर्मल प्रबंधन:इच्छित उपयोग के मामले के लिए अधिकतम पावर डिसिपेशन (P = Vf * If) की गणना करें और सुनिश्चित करें कि PCB डिज़ाइन गर्मी को दूर करने के लिए कम थर्मल प्रतिरोध पथ प्रदान करता है, जंक्शन तापमान को 125°C से नीचे रखते हुए। थर्मल पैड को PCB पर कॉपर पोर से ठीक से सोल्डर किया जाना चाहिए।
• सिग्नल इंटीग्रिटी:लंबी डेज़ी चेन या शोर वाले ऑटोमोटिव वातावरण के लिए, सिग्नल इंटीग्रिटी बनाए रखने के लिए डिफरेंशियल पेयर (SIO2_P/N) के रूटिंग के लिए सर्वोत्तम प्रथाओं का पालन करें।
• सॉफ्टवेयर:होस्ट माइक्रोकंट्रोलर को LED श्रृंखला को सही ढंग से इनिशियलाइज़ करने, एड्रेस करने और रंग डेटा भेजने के लिए ISELED प्रोटोकॉल स्टैक को लागू करना होगा।

6. तकनीकी तुलना और विभेदन

अलग ड्राइवर IC वाले पारंपरिक डिस्क्रीट RGB LEDs की तुलना में, EL3534-RGBISE0391L-AM महत्वपूर्ण एकीकरण प्रदान करता है। मुख्य विभेदक अंतर्निहित ISELED-अनुरूप ड्राइवर है, जो रंग कैलिब्रेशन, गामा सुधार और संचार को संभालता है, इन कार्यों को मुख्य सिस्टम माइक्रोकंट्रोलर से हटाता है। इसके कई लाभ हैं: कम सिस्टम बिल ऑफ मैटेरियल (BOM), सरल PCB लेआउट, मैन्युअल बिनिंग के बिना गारंटीकृत रंग स्थिरता, और डेज़ी-चेन कॉन्फ़िगरेशन में आसान स्केलेबिलिटी। प्रत्येक डिवाइस में संग्रहीत एकीकृत कैलिब्रेशन डेटा यह सुनिश्चित करता है कि आदेशित रंग सटीक रूप से पुनरुत्पादित हो, भले ही LED निर्माण भिन्नताएँ हों।

7. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी पैरामीटर के आधार पर)

प्रश्न: क्या मैं इस LED का उपयोग मानक 3.3V माइक्रोकंट्रोलर GPIO के साथ कर सकता हूँ?

उत्तर: सीरियल इंटरफ़ेस लॉजिक स्तर इसकी 5V आपूर्ति (VCC) के सापेक्ष परिभाषित किए गए हैं। सिंगल-एंडेड अपस्ट्रीम मोड के लिए, VIH न्यूनतम 1.20V है और VIL अधिकतम 1.14V है। एक 3.3V CMOS आउटपुट (उच्च के लिए आमतौर पर ~3.3V) संगत होना चाहिए, लेकिन यह सत्यापित करना आवश्यक है कि वास्तविक वोल्टेज स्तर सभी स्थितियों में डेटाशीट विनिर्देशों को पूरा करते हैं।

प्रश्न: लाल, हरा, नीला और सफेद के अलावा अन्य रंग कैसे बनाएँ?

उत्तर: सभी रंग ISELED प्रोटोकॉल के माध्यम से प्रत्येक लाल, हरे और नीले चैनल के पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) ड्यूटी साइकिल को डिजिटल रूप से नियंत्रित करके उत्पन्न किए जाते हैं। विभिन्न RGB मान (उदाहरण के लिए, नारंगी के लिए 255, 150, 0) भेजकर, एकीकृत ड्राइवर प्रकाश आउटपुट को मिलाता है ताकि वांछित रंग उत्पन्न हो।

प्रश्न: PRG5 पिन का उद्देश्य क्या है?

उत्तर: PRG5 पिन का उपयोग आंतरिक ड्राइवर IC की प्रोग्रामिंग या फैक्टरी कैलिब्रेशन के लिए किया जाता है। सामान्य संचालन के लिए, इसे ग्राउंड (GND) से जोड़ा जाना चाहिए। इसे फ्लोटिंग छोड़ना या गलत तरीके से जोड़ना अप्रत्याशित व्यवहार का कारण बन सकता है।

प्रश्न: इनमें से कितने LEDs को एक डेज़ी चेन में जोड़ा जा सकता है?

उत्तर: डेटाशीट में अधिकतम संख्या निर्दिष्ट नहीं है। सीमा आमतौर पर कुल डेटा रिफ्रेश दर आवश्यकता (लेटेंसी चेन लंबाई के साथ बढ़ती है), बिजली आपूर्ति की करंट क्षमता और पहले डिवाइस के ड्राइवर की पूरी चेन के माध्यम से सिग्नल गिरावट के बिना सही ढंग से डेटा प्रसारित करने की क्षमता द्वारा निर्धारित की जाती है।

8. व्यावहारिक उपयोग मामला उदाहरण

कार के दरवाजे के पैनल के लिए एक एंबिएंट लाइटिंग सिस्टम डिज़ाइन करने पर विचार करें। एकल वायर पेयर (डिफरेंशियल डेटा के लिए) और पावर/ग्राउंड वायर को दरवाजे के साथ रूट किया जा सकता है। 20 EL3534 डिवाइस तक डेज़ी-चेन किए जा सकते हैं और भौतिक रूप से एक लाइट गाइड के पीछे रखे जा सकते हैं। दरवाजे मॉड्यूल या बॉडी कंट्रोलर में स्थित होस्ट माइक्रोकंट्रोलर एकल डेटा स्ट्रीम भेजता है। चेन में प्रत्येक LED स्ट्रीम से अपना निर्दिष्ट रंग डेटा पढ़ता है। यह डायनामिक प्रभावों जैसे कि दरवाजे के साथ चलती रंग की लहर, या सभी LEDs एक ही चयनित रंग प्रदर्शित करने की अनुमति देता है, न्यूनतम वायरिंग जटिलता के साथ। एकीकृत कैलिब्रेशन यह सुनिश्चित करता है कि ड्राइवर के दरवाजे पर लाल रंग यात्री के दरवाजे पर लाल रंग से बिल्कुल मेल खाता है, भले ही LEDs अलग-अलग उत्पादन लॉट से हों।

9. संचालन सिद्धांत परिचय

डिवाइस एक डिजिटल कमांड सिद्धांत पर संचालित होता है। होस्ट माइक्रोकंट्रोलर ISELED प्रोटोकॉल के अनुसार डेटा फ्रेम भेजता है। इन फ्रेमों में एड्रेसिंग जानकारी और रंग डेटा (RGB मान) शामिल होते हैं। प्रत्येक डिवाइस में एकीकृत कम्युनिकेशन यूनिट अपस्ट्रीम साइड से फ्रेम प्राप्त करती है। यदि एड्रेस मेल खाता है, तो मुख्य यूनिट कमांड को संसाधित करती है, जिसमें आमतौर पर तीन LED चैनलों के लिए PWM जेनरेटर को अपडेट करना शामिल होता है। PWM ड्राइवर तब संबंधित लाल, हरे और नीले LED चिप्स को करंट विनियमित करते हैं, उनकी चमक को नियंत्रित करते हैं। डिवाइस डेटा को डाउनस्ट्रीम डिवाइस तक भी पास कर सकता है, जिससे डेज़ी-चेन टोपोलॉजी सक्षम होती है। स्वचालित लाइन मोड डिटेक्शन सिस्टम को स्व-कॉन्फ़िगर करने की अनुमति देता है, चेन में पहले और अंतिम डिवाइस की पहचान करता है।

10. प्रौद्योगिकी रुझान और संदर्भ

EL3534-RGBISE0391L-AM ऑटोमोटिव लाइटिंग में अधिक एकीकरण और बुद्धिमत्ता की ओर रुझान का प्रतिनिधित्व करता है। सरल चालू/बंद लाइटिंग से डायनामिक, व्यक्तिगत एंबिएंट लाइटिंग की ओर बढ़ने के लिए ऐसे घटकों की आवश्यकता होती है जो डिजिटल रूप से नियंत्रणीय, सुसंगत और विश्वसनीय हों। ISELED जैसे प्रोटोकॉल विशेष रूप से ऑटोमोटिव वातावरण के लिए विकसित किए गए हैं ताकि मजबूत संचार सुनिश्चित हो सके। भविष्य के विकास में और भी उच्च स्तर के एकीकरण शामिल हो सकते हैं, जैसे कि एक ही पैकेज के भीतर अनुकूली चमक नियंत्रण के लिए लाइट सेंसर को शामिल करना, या अधिक उन्नत रंग स्थानों का समर्थन करना। फोकस ऑटोमोटिव-ग्रेड विश्वसनीयता (AEC-Q) को पूरा करने, सिस्टम जटिलता को कम करने और वाहन इंटीरियर के लिए नई डिज़ाइन संभावनाओं को सक्षम करने पर बना रहता है।