एम्बेडेड आईसी के साथ एसएमडी आरजीबी एलईडी - 5.0x5.0x1.6 मिमी - वोल्टेज 4.2-5.5V - पावर 99mW - अंग्रेजी तकनीकी डेटाशीट

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) एलईडी के विनिर्देशों का विवरण देता है जो लाल, हरा और नीला (आरजीबी) सेमीकंडक्टर चिप्स को एक ही पैकेज के भीतर एक एम्बेडेड 8-बिट ड्राइवर इंटीग्रेटेड सर्किट (आईसी) के साथ एकीकृत करता है। यह एकीकृत समाधान डिजाइनरों के लिए निरंतर धारा अनुप्रयोगों को सरल बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे प्रत्येक रंग चैनल के लिए बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स या जटिल ड्राइवर सर्किट की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।

1.1 मुख्य लाभ और उत्पाद स्थिति

इस घटक का प्राथमिक लाभ इसका उच्च स्तर का एकीकरण है। नियंत्रण तर्क और आरजीबी एमिटर्स को संयोजित करके, यह एक पूर्ण, एड्रेसेबल पिक्सेल बिंदु बनाता है। यह आर्किटेक्चर उन अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से लाभकारी है जिनमें कई एलईडी की आवश्यकता होती है, जैसे कि एलईडी स्ट्रिप्स, मैट्रिक्स डिस्प्ले और सजावटी प्रकाश व्यवस्था, क्योंकि यह घटकों की संख्या, बोर्ड स्थान और सिस्टम जटिलता को काफी कम कर देता है। यह डिवाइस एक मानक ईआईए-अनुपालन फुटप्रिंट में पैकेज किया गया है, जो इसे स्वचालित पिक-एंड-प्लेस और इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत बनाता है, जो बड़े पैमाने पर विनिर्माण के लिए महत्वपूर्ण है।

1.2 लक्ष्य अनुप्रयोग और बाजार

यह एलईडी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए डिज़ाइन किया गया है जहां स्थान, दक्षता और रंग नियंत्रण सर्वोपरि हैं। इसके प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं:

• फुल-कलर मॉड्यूल और सॉफ्ट लाइटिंग: लैंप स्ट्रिप्स, आर्किटेक्चरल एक्सेंट लाइटिंग और मूड लाइटिंग सिस्टम में डायनामिक कलर-चेंजिंग इफेक्ट्स बनाने के लिए आदर्श।
• इंडोर डिस्प्ले और साइनेज: अनियमित वीडियो डिस्प्ले, सूचनात्मक संकेत और सजावटी पैनलों के लिए उपयुक्त, जहाँ व्यक्तिगत पिक्सेल नियंत्रण आवश्यक है।
• Consumer Electronics: नेटवर्किंग उपकरण, घरेलू उपकरण और कंप्यूटर परिधीय जैसे उपकरणों में स्थिति संकेतक, फ्रंट पैनल बैकलाइटिंग या सौंदर्य प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयोग किया जा सकता है।
• Industrial & Office Equipment: विभिन्न औद्योगिक और कार्यालय स्वचालन संदर्भों में स्थिति संकेतन और ऑपरेटर इंटरफ़ेस प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त।

2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ विश्लेषण

डेटाशीट में परिभाषित डिवाइस की प्रमुख प्रदर्शन विशेषताओं का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ विवरण निम्नलिखित अनुभागों में प्रदान किया गया है।

2.1 Absolute Maximum Ratings and Operating Limits

ये पैरामीटर उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करते हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। ये सामान्य संचालन के लिए अभिप्रेत नहीं हैं।

• Power Dissipation (P_D): 99 mW. यह पैकेज द्वारा ऊष्मा के रूप में व्यय की जा सकने वाली अधिकतम कुल शक्ति है। इस सीमा से अधिक होने पर अत्यधिक गर्म होने और विफलता का जोखिम होता है।
• Supply Voltage Range (V_DD): +4.2V से +5.5V. एम्बेडेड IC को विश्वसनीय संचालन के लिए इस सीमा के भीतर एक विनियमित आपूर्ति की आवश्यकता होती है। इस सीमा से बाहर वोल्टेज लागू करने से नियंत्रण सर्किटरी क्षतिग्रस्त हो सकती है।
• कुल अग्र धारा (I_F): 18 mA. यह लाल, हरे और नीले चिप्स के माध्यम से एक साथ बहने वाली धाराओं का अधिकतम योग है।
• तापमान सीमाएँ: यह उपकरण -40°C से +85°C तक के तापमान पर संचालन के लिए रेटेड है और -40°C से +100°C तक के वातावरण में संग्रहित किया जा सकता है।

2.2 Optical Characteristics

Measured at an ambient temperature (T_a) 25°C के तापमान पर, आपूर्ति वोल्टेज (V_DD) 5V और सभी रंग चैनल अधिकतम चमक (8'b11111111) पर सेट होने पर।

• दीप्त तीव्रता (I_V): यह प्रकाश उत्पादन की अनुभूत चमक है। विशिष्ट मान हैं: लाल: 100-200 mcd, हरा: 250-500 mcd, नीला: 50-120 mcd। हरे चिप में आमतौर पर सबसे अधिक दीप्त तीव्रता देखी जाती है।
• Viewing Angle (2θ_1/2): 120 degrees. This wide viewing angle, characteristic of a diffused lens, means the LED emits light over a broad area, making it suitable for applications where visibility from multiple angles is important.
• Dominant Wavelength (λ_d): यह पैरामीटर प्रकाश के अनुभूत रंग को परिभाषित करता है। निर्दिष्ट सीमाएं हैं: लाल: 615-630 nm, हरा: 520-535 nm, नीला: 460-475 nm। ये सीमाएं रंगों को लाल, हरे और नीले के लिए मानक दृश्यमान वर्णक्रमीय बैंड के भीतर रखती हैं।

2.3 Electrical Characteristics

परिवेश के तापमान की सीमा -20°C से +70°C, V_DD 4.2V से 5.5V, और V_SS 0V पर।

• IC आउटपुट करंट (I_F): 5 mA (typical). यह एम्बेडेड ड्राइवर IC द्वारा प्रत्येक व्यक्तिगत Red, Green, और Blue LED चिप को प्रदान की जाने वाली स्थिर धारा है। यह स्थिर धारा डिज़ाइन स्थिर रंग आउटपुट सुनिश्चित करता है और एलईडी को करंट स्पाइक्स से बचाता है।
• इनपुट लॉजिक स्तर: डेटा इनपुट (DIN) पिन के लिए, एक लॉजिक हाई (V_IH) को न्यूनतम 2.7V से V तक मान्यता प्राप्त है_DD. एक लॉजिक लो (V_IL) को अधिकतम 1.0V पर पहचाना जाता है। यह 3.3V और 5V माइक्रोकंट्रोलर लॉजिक के साथ संगत है।
• IC Quiescent Current (I_DD): 0.8 mA (सामान्य) जब सभी LED डेटा '0' (बंद) पर सेट हो। यह एम्बेडेड IC द्वारा स्वयं खपत की गई शक्ति है जब LED जलाए नहीं जाते हैं।

3. Data Transmission Protocol and Control

डिवाइस में एक सिंगल-वायर, कैस्केडेबल कम्युनिकेशन प्रोटोकॉल है, जो एक ही माइक्रोकंट्रोलर पिन से कई यूनिट्स को डेज़ी-चेन किए जाने और नियंत्रित किए जाने की अनुमति देता है।

3.1 प्रोटोकॉल फंडामेंटल्स

डेटा को DIN पिन पर उच्च और निम्न पल्सों के एक अनुक्रम के रूप में प्रसारित किया जाता है। प्रत्येक बिट ('0' या '1') को 1.2 µs (±300ns) की नाममात्र अवधि के भीतर एक विशिष्ट टाइमिंग पैटर्न द्वारा एन्कोड किया जाता है।

• '0' बिट: उच्च समय (T_0H) = 300 ns ±150ns, इसके बाद लो टाइम (T_0L) = 900 ns ±150ns.
• '1' बिट: उच्च समय (T_1H) = 900 ns ±150ns, followed by Low time (T_1L) = 300 ns ±150ns.

समय सहनशीलता माइक्रोकंट्रोलर घड़ी की गति में कुछ भिन्नता की अनुमति देती है, लेकिन विश्वसनीय संचार के लिए सटीक सॉफ्टवेयर या हार्डवेयर टाइमिंग की आवश्यकता होती है।

3.2 डेटा फ्रेम संरचना

प्रत्येक LED को अपना रंग सेट करने के लिए 24 बिट डेटा की आवश्यकता होती है। डेटा इस क्रम में भेजा जाता है: हरा (8 बिट), लाल (8 बिट), नीला (8 बिट)। प्रत्येक 8-बिट मान 256 चरणों (0-255) के साथ उस विशिष्ट रंग चैनल की चमक को नियंत्रित करता है। इससे 16,777,216 (256^3) संभावित रंग संयोजन बनाना संभव होता है।

3.3 कैस्केडिंग और रीसेट

पहले LED के DIN पिन में भेजा गया डेटा उसके आंतरिक रजिस्टर के माध्यम से शिफ्ट होता है और 24 बिट्स के बाद उसके DOUT पिन पर आउटपुट होता है। इस DOUT को चेन में अगले LED के DIN से जोड़ा जा सकता है, जिससे अनलिमिटेड संख्या में LEDs को सीरियली नियंत्रित किया जा सकता है। DIN पिन पर 250 µs (RESET time) से अधिक समय तक रहने वाला लो सिग्नल चेन के सभी LEDs को उनके रजिस्टर में मौजूदा डेटा को लैच करने और प्रदर्शित करने का कारण बनता है, फिर चेन के पहले LED से शुरू होने वाले नए डेटा को प्राप्त करने के लिए तैयार होता है।

4. Color Binning System

डेटाशीट सफेद डिफ्यूज़्ड एलईडी के रंग आउटपुट को वर्गीकृत करने के लिए एक सीआईई 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम-आधारित बिनिंग टेबल प्रदान करती है। बिन कोड (ए, बी, सी, डी) (एक्स, वाई) रंग समन्वय तल पर चतुर्भुजों को परिभाषित करते हैं, जिनमें से प्रत्येक की सहनशीलता ±0.01 है। यह प्रणाली निर्माताओं और डिजाइनरों को सुसंगत रंग विशेषताओं वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देती है, उन अनुप्रयोगों के लिए जहां कई इकाइयों में रंग एकरूपता महत्वपूर्ण है, जैसे कि बड़े डिस्प्ले या लाइटिंग पैनल में।

5. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में प्रमुख प्रदर्शन संबंधों के ग्राफिकल प्रतिनिधित्व शामिल हैं।

5.1 Relative Intensity vs. Wavelength (Spectral Distribution)

यह वक्र प्रत्येक रंग चिप (लाल, हरा, नीला) का उत्सर्जन स्पेक्ट्रम दर्शाता है। यह आमतौर पर प्रमुख तरंगदैर्ध्य के अनुरूप विशिष्ट शिखर प्रदर्शित करता है। इन शिखरों की चौड़ाई वर्णक्रमीय शुद्धता को इंगित करती है; संकीर्ण शिखर अधिक संतृप्त रंगों का सुझाव देते हैं। रंग स्पेक्ट्रा के बीच अतिव्यापन, विशेष रूप से हरे-पीले क्षेत्र में, मिश्रित रंगों (जैसे, लाल और हरे से शुद्ध पीला बनाना) की गुणवत्ता और सीमा को प्रभावित करेगा।

5.2 Forward Current vs. Ambient Temperature Derating Curve

यह ग्राफ़ थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है। यह एलईडी चिप के लिए अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट को परिवेश के तापमान के फलन के रूप में दर्शाता है। तापमान बढ़ने पर, अधिकतम सुरक्षित करंट कम हो जाता है। उदाहरण के लिए, 25°C पर, अधिकतम करंट रेटेड 18mA के निकट हो सकता है, लेकिन 85°C पर, अधिकतम अनुमेय करंट काफ़ी कम होता है। डिज़ाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि ऑपरेटिंग करंट, विशेष रूप से जब तीनों रंग पूरी चमक पर हों, अपेक्षित उच्चतम परिवेश तापमान पर डीरेटेड सीमा से अधिक न हो, ताकि दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित हो सके।

5.3 Spatial Distribution (Radiation Pattern)

This polar plot illustrates how light intensity varies with the viewing angle relative to the LED's central axis. The provided 120-degree viewing angle (2θ_1/2) is the point where intensity drops to 50% of the on-axis value. The diffused lens creates a Lambertian-like pattern, providing even illumination over a wide area rather than a focused beam.

6. Mechanical and Packaging Information

6.1 पैकेज आयाम और विन्यास

डिवाइस का नाममात्र फुटप्रिंट 5.0 मिमी x 5.0 मिमी और ऊंचाई 1.6 मिमी है। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर सभी आयामी सहनशीलताएं ±0.2 मिमी हैं। एक शीर्ष-दृश्य आरेख चार पिनों की पहचान करता है: 1 (VDD - Power), 2 (DIN - Data Input), 3 (VSS - Ground), और 4 (DOUT - Data Output)।

6.2 अनुशंसित PCB अटैचमेंट पैड लेआउट

PCB डिज़ाइन का मार्गदर्शन करने के लिए एक लैंड पैटर्न आरेख प्रदान किया गया है। रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान विश्वसनीय सोल्डर जोड़ प्राप्त करने और उचित यांत्रिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए इन अनुशंसित पैड आयामों और अंतराल का पालन करना आवश्यक है।

7. असेंबली और हैंडलिंग दिशानिर्देश

7.1 सोल्डरिंग प्रक्रिया

यह डिवाइस इन्फ्रारेड (IR) रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है जो लीड-मुक्त (Pb-free) सोल्डर के लिए उपयुक्त हैं। डेटाशीट J-STD-020B मानक के अनुसार एक प्रोफाइल का संदर्भ देती है। ऐसी प्रोफाइल में प्रमुख पैरामीटर में प्रीहीट, सोक, रीफ्लो पीक तापमान (जो डिवाइस के अधिकतम तापमान रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए), और कूलिंग दर शामिल हैं। थर्मल शॉक, सोल्डर जॉइन्ट दोष, या LED पैकेज और आंतरिक IC को नुकसान से बचने के लिए अनुशंसित प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है।

7.2 सफाई

यदि असेंबली के बाद सफाई आवश्यक हो, तो अनुशंसित विधि यह है कि असेंबल किए गए बोर्ड को कमरे के तापमान पर एथिल अल्कोहल या आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में एक मिनट से कम समय के लिए डुबोया जाए। अनिर्दिष्ट या आक्रामक रासायनिक क्लीनर के उपयोग पर प्रतिबंध है क्योंकि वे प्लास्टिक लेंस या पैकेज सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

8. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग

एलईडी को 8 मिमी चौड़ी उभरी हुई कैरियर टेप पर आपूर्ति की जाती है, जिसे 7-इंच (178 मिमी) व्यास के रीलों पर लपेटा जाता है। मानक पैकिंग मात्रा प्रति रील 4000 टुकड़े है। टेप और रील विनिर्देश ANSI/EIA 481 मानकों के अनुरूप हैं, जो स्वचालित असेंबली उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करते हैं। लॉजिस्टिक्स और मशीन सेटअप उद्देश्यों के लिए टेप पॉकेट्स और रील के विस्तृत आयामी चित्र प्रदान किए गए हैं।

9. अनुप्रयोग डिजाइन विचार

9.1 Power Supply Design

4.2V से 5.5V की सीमा के भीतर एक स्थिर, कम-शोर बिजली आपूर्ति आवश्यक है। एलईडी की एक श्रृंखला के लिए कुल वर्तमान मांग की गणना की जानी चाहिए: I_total = (एलईडी की संख्या) * (I_{DD_quiescent}) + (जलाए गए पिक्सेल की संख्या) * (I_{F_R} + I_{F_G} + I_{F_B}). बड़ी स्थापनाओं के लिए, पावर लाइनों के साथ वोल्टेज ड्रॉप पर विचार करें, जिसके लिए कई बिंदुओं पर पावर इंजेक्शन की आवश्यकता हो सकती है।

9.2 डेटा सिग्नल इंटीग्रिटी

लंबी डेज़ी चेन या विद्युत रूप से शोर वाले वातावरण में, डेटा लाइन (DIN/DOUT) पर सिग्नल इंटीग्रिटी कम हो सकती है। इसे कम करने की रणनीतियों में कम डेटा दर का उपयोग करना (यदि टाइमिंग अनुमति दे), रिंगिंग कम करने के लिए माइक्रोकंट्रोलर आउटपुट पर एक छोटा सीरीज़ रेसिस्टर (जैसे, 100-470 Ω) जोड़ना, और पूरे सिस्टम में एक मजबूत, कम-इम्पीडेंस ग्राउंड कनेक्शन सुनिश्चित करना शामिल है।

9.3 थर्मल मैनेजमेंट

जबकि कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर अंतर्निहित सुरक्षा प्रदान करता है, गर्मी के रूप में व्यय होने वाली शक्ति (P = V_f * I_f प्रत्येक चिप के लिए, प्लस IC हानि) का प्रबंधन किया जाना चाहिए। यदि एलईडी को उच्च चमक स्तरों पर या उच्च परिवेशी तापमान में संचालित किया जाता है, विशेष रूप से सघन रूप से पैक किए गए ऐरे में, तो पर्याप्त वेंटिलेशन या हीटसिंकिंग सुनिश्चित करें। अनुभाग 5.2 में डीरेटिंग कर्व देखें।

10. तकनीकी तुलना और विभेदन

इस घटक का मुख्य विभेदक है embedded constant current driver ICएक मानक RGB LED की तुलना में, जिसे तीन बाहरी करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स और एक बाहरी मल्टीप्लेक्सिंग या PWM ड्राइवर सर्किट की आवश्यकता होती है, यह एकीकृत समाधान महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है:

• सरलीकृत डिज़ाइन: बिल ऑफ मटेरियल्स (BOM) और PCB लेआउट जटिलता को कम करता है।
• सुधारित स्थिरता: ऑन-चिप स्थिर धारा स्रोत प्रत्येक इकाई में प्रत्येक रंग के लिए समान ड्राइव स्थितियाँ प्रदान करता है, जिससे उत्पादन रन में बेहतर रंग एकरूपता प्राप्त होती है।
• कैस्केडेबिलिटी: सिंगल-वायर प्रोटोकॉल एक माइक्रोकंट्रोलर पिन से सैकड़ों एलईडी को नियंत्रित करने की अनुमति देता है, जिससे बड़ी स्थापनाओं के लिए वायरिंग और नियंत्रण सॉफ़्टवेयर काफी सरल हो जाता है।
• उच्च रंग गहराई: प्रति रंग चैनल 8-बिट (256-स्टेप) नियंत्रण स्मूद ग्रेडिएंट्स और एक विशाल रंग पैलेट सक्षम करता है, जो सरल मल्टीप्लेक्स्ड या एनालॉग-नियंत्रित समाधानों से बेहतर है।

11. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

प्रश्न: क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V माइक्रोकंट्रोलर आपूर्ति से चला सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। निरपेक्ष न्यूनतम आपूर्ति वोल्टेज (V_DD) 4.2V है। 3.3V की आपूर्ति कार्यशील सीमा से नीचे है और एम्बेडेड IC को सही ढंग से शक्ति नहीं देगी। LED के लिए आपको एक अलग 5V (या 4.2-5.5V) पावर रेल की आवश्यकता है।

Q: मेरे प्रोजेक्ट में इन 100 एलईडी के लिए आवश्यक करंट की गणना कैसे करूं?
A: आपको दो घटकों पर विचार करना होगा: 1) ICs के लिए निष्क्रिय धारा: 100 एलईडी * 0.8 एमए = 80 एमए। 2) एलईडी धारा: यह प्रदर्शित रंगों पर निर्भर करती है। सबसे खराब स्थिति में (सभी एलईडी पूर्ण चमक वाला सफेद दिखा रही हों), प्रत्येक एलईडी ~15 एमए (3 रंग * 5 एमए) खींचती है। तो, 100 एलईडी * 15 एमए = 1500 एमए। कुल सबसे खराब स्थिति धारा ≈ 1580 एमए या 5V पर 1.58A। आपकी बिजली आपूर्ति इसके लिए रेटेड होनी चाहिए।

Q: यदि डेटा सिग्नल टाइमिंग निर्दिष्ट सहनशीलता से थोड़ी बाहर है तो क्या होता है?
A: डिवाइस डेटा की गलत व्याख्या कर सकता है, जिससे गलत रंग प्रदर्शित हो सकते हैं या संचार श्रृंखला में पूर्ण विफलता हो सकती है। डेटा सिग्नल को ±150ns की अनुमत सीमा के भीतर रहते हुए, यथासंभव विशिष्ट मानों के करीब समयबद्धता के साथ उत्पन्न करना महत्वपूर्ण है।

Q: क्या हीटसिंक की आवश्यकता है?
A: यह ऑपरेटिंग परिस्थितियों पर निर्भर करता है। कमरे के तापमान और मध्यम चमक पर, 99mW की बिजली अपव्यय रेटिंग संभवतः पर्याप्त है। हालांकि, यदि उच्च परिवेशी तापमान वाले आवरण में या लगातार अधिकतम चमक पर संचालित किया जा रहा है, तो थर्मल विश्लेषण किया जाना चाहिए। खंड 5.2 में डीरेटिंग कर्व दर्शाता है कि तापमान बढ़ने पर अधिकतम करंट कम किया जाना चाहिए, जो थर्मल प्रबंधन का एक अप्रत्यक्ष रूप है।

12. Practical Application Example

परिदृश्य: एक कला प्रतिष्ठान के लिए 10x10 RGB LED मैट्रिक्स पैनल डिजाइन करना।

डिजाइन चरण:
1. लेआउट: 100 एलईडी को एक ग्रिड में व्यवस्थित करें। सभी VDD पिन को एक सामान्य 5V पावर प्लेन से और सभी VSS पिन को एक सामान्य ग्राउंड प्लेन से कनेक्ट करें।
2. शक्ति: शिखर शक्ति की गणना करें: 100 एलईडी * (0.015ए * 5वी) = 7.5डब्ल्यू। लगभग 20% अतिरिक्त क्षमता के साथ 5वी, 8ए (40डब्ल्यू) बिजली आपूर्ति का चयन करें। वोल्टेज ड्रॉप को कम करने के लिए पैनल के कई पक्षों से बिजली इंजेक्शन की योजना बनाएं।
3. डेटा चेन: प्रत्येक पंक्ति में प्रत्येक LED के DOUT को उसी पंक्ति में अगले LED के DIN से कनेक्ट करें। प्रत्येक पंक्ति के अंत में, DOUT को अगली पंक्ति के पहले LED के DIN से जोड़ा जा सकता है, जिससे 100 LEDs की एक लंबी श्रृंखला बनती है।
4. नियंत्रण: A microcontroller (e.g., ESP32, Arduino) generates the data stream. The software must send 2400 bits (100 LEDs * 24 bits) of color data, followed by a reset pulse >250 µs to make the LEDs update. Libraries exist to simplify this protocol.
5. थर्मल: एलईडी को एल्यूमीनियम पीसीबी पर लगाएं या सुनिश्चित करें कि पैनल में वेंटिलेशन हो, क्योंकि एक सीमित स्थान में 7.5W की गर्मी परिवेश के तापमान को बढ़ा देगी, जिससे करंट डीरेटिंग की आवश्यकता उत्पन्न होगी।

13. कार्य सिद्धांत

यह डिवाइस एक सरल लेकिन प्रभावी सिद्धांत पर कार्य करता है। एम्बेडेड आईसी में एक शिफ्ट रजिस्टर और कॉन्स्टेंट करंट सिंक होते हैं। DIN पिन में क्लॉक की गई सीरियल डेटा को आंतरिक 24-बिट रजिस्टर के माध्यम से शिफ्ट किया जाता है। एक बार रीसेट सिग्नल प्राप्त होने पर, आईसी इस डेटा को लैच कर लेता है। लैच किए गए डेटा के प्रत्येक 8-बिट सेगमेंट एक रंग चैनल (लाल, हरा, नीला) के लिए एक पल्स विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) जनरेटर को नियंत्रित करता है। PWM सिग्नल फिर संबंधित एलईडी चिप से जुड़े एक कॉन्स्टेंट करंट सिंक को ड्राइव करता है। 255 (8'b11111111) का मान 100% ड्यूटी साइकिल (पूरी तरह चालू) देता है, जबकि 127 का मान ~50% ड्यूटी साइकिल देता है, जिससे चमक नियंत्रित होती है। कॉन्स्टेंट करंट सिंक यह सुनिश्चित करता है कि चिप्स के बीच या तापमान के साथ फॉरवर्ड वोल्टेज (V_f) में मामूली भिन्नताओं के बावजूद एलईडी को एक स्थिर करंट प्राप्त हो।

14. Technology Trends and Context

यह घटक LED प्रौद्योगिकी में एक स्पष्ट प्रवृत्ति का प्रतिनिधित्व करता है: पैकेज स्तर पर बढ़ी हुई एकीकरण और बुद्धिमत्ता। एमिटर के समान सब्सट्रेट पर ड्राइवर कार्यक्षमता को स्थानांतरित करना (एक अवधारणा जिसे अक्सर "एकीकृत सर्किट वाले एलईडी" या "स्मार्ट एलईडी" कहा जाता है) कई उद्योग चुनौतियों का समाधान करता है। यह अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए सिस्टम लागत और जटिलता को कम करता है, प्रदर्शन स्थिरता में सुधार करता है, और आसानी से स्केलेबल, उच्च-रिज़ॉल्यूशन एड्रेस करने योग्य डिस्प्ले जैसे नए अनुप्रयोगों को सक्षम बनाता है। यह प्रवृत्ति अधिक उन्नत एकीकृत सर्किट वाले एलईडी की ओर विकसित हो रही है जो उच्च डेटा दर (जैसे, वीडियो के लिए), पैटर्न के लिए अंतर्निहित मेमोरी और यहां तक कि परिवेशी प्रकाश या तापमान प्रतिक्रिया के लिए सेंसर के सक्षम हैं, जो अधिक स्वायत्त और अनुकूली प्रकाश व्यवस्था प्रणालियों के लिए मार्ग प्रशस्त कर रही है।