Spesifikasi EL3534-RGBISE0391L-AM SMARTLED - Saiz 3.5x3.4x1.35mm - Voltan 5V - Protokol ISELED - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

EL3534-RGBISE0391L-AM ialah komponen LED pintar yang sangat bersepadu, direka untuk sistem pencahayaan dalaman automotif moden. Ia menggabungkan cip LED merah, hijau dan biru (RGB) dalam satu pakej SMARTLED, dengan ciri pemacu IC bersepadu yang berkomunikasi melalui protokol ISELED. Integrasi ini memudahkan reka bentuk sistem dengan mengurangkan bilangan komponen luaran dan membolehkan kawalan warna digital yang tepat serta penentukuran terus dari mikropengawal.

Kelebihan utama produk ini terletak pada pematuhannya terhadap piawaian automotif yang ketat, termasuk kelayakan AEC-Q102 untuk LED dan AEC-Q100 untuk pemacu IC. Ia ditentukur kepada piawaian titik putih D65 (CIE x=0.3127, y=0.3290), memastikan output warna yang konsisten dan tepat merentasi semua kumpulan pengeluaran, yang amat penting untuk aplikasi pencahayaan estetik. Pasaran sasaran utama ialah OEM automotif dan pembekal peringkat pertama yang membangunkan pencahayaan ambien, lampu papan pemuka, dan ciri pencahayaan dalaman lain yang memerlukan pertukaran warna dinamik dan kebolehpercayaan tinggi.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Warna

Prestasi fotometrik peranti dicirikan di bawah keadaan ujian tertentu, biasanya pada suhu pad terma 25°C. Keamatan cahaya tipikal ialah 410 mcd untuk Merah (panjang gelombang dominan 620nm), 880 mcd untuk Hijau (530nm), dan 110 mcd untuk Biru (468nm). Apabila ketiga-tiga warna didorong serentak untuk menghasilkan cahaya putih, keamatan cahaya gabungan tipikal ialah 1400 mcd. Toleransi ±8% digunakan untuk pengukuran keamatan cahaya ini. Toleransi panjang gelombang dominan ialah ±1nm, dan toleransi koordinat kromatisiti ialah ±0.01, memastikan pengelasan warna yang ketat.

Peranti ini menawarkan sudut pandangan yang luas iaitu 120 darjah, memberikan pencahayaan seragam merentasi kawasan yang luas. Ini sesuai untuk aplikasi seperti panduan cahaya atau pencahayaan langsung di mana pengagihan cahaya sekata diperlukan.

2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Antara Muka

Peranti ini beroperasi daripada bekalan nominal 5V (VCC), dengan julat operasi yang disyorkan ialah 4.5V hingga 5.5V. Kadar maksimum mutlak untuk voltan bekalan ialah 5.5V. Antara muka komunikasi bersiri menyokong protokol ISELED. Sambungan hulu ke mikropengawal hos boleh beroperasi dalam mod satu hujung untuk sambungan mudah, dengan kadar data (SIO1_P) antara 1.4 hingga 2.6 MHz (tipikal 2 MHz). Sambungan hilir ke peranti lain dalam rantaian daisy menggunakan mod pembezaan. Peranti ini mengesan mod komunikasi (satu hujung atau pembezaan) pada kedua-dua pautan hulu dan hilir secara automatik semasa kuasa dihidupkan.

Arus hadapan tipikal untuk setiap warna pada kecerahan penuh ialah 12.5 mA untuk Merah, 9.5 mA untuk Hijau, dan 7 mA untuk Biru, menghasilkan jumlah arus tipikal 26 mA untuk cahaya putih. Pemacu itu sendiri mempunyai arus siap sedia 1.2 mA (tipikal). Set semula kuasa hidup (POR) berlaku pada VCC tipikal 4.2V, manakala kunci kendalian voltan rendah (UVLO) diaktifkan pada VCC tipikal 3.3V, melindungi peranti semasa keadaan kuasa tidak stabil.

2.3 Kadar Terma dan Kebolehpercayaan

Peranti ini dinilai untuk suhu simpang operasi (Tj) sehingga 125°C. Julat suhu ambien/titik pateri operasi yang disyorkan (Topr/Ts) ialah dari -40°C hingga +110°C, yang merupakan piawaian untuk komponen gred automotif. Rintangan terma dari simpang ke titik pateri (Rth JS el) ditentukan dengan maksimum 120 K/W. Parameter ini adalah penting untuk reka bentuk pengurusan terma bagi memastikan suhu simpang LED kekal dalam had selamat semasa operasi.

Untuk kebolehpercayaan, peranti ini dinilai untuk perlindungan ESD sehingga 2 kV (Model Badan Manusia). Ia mematuhi RoHS, REACH, dan bebas halogen (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm). Ia juga mempunyai ketahanan sulfur yang dikelaskan sebagai A0, yang penting untuk ketahanan dalam persekitaran automotif di mana gas mengandungi sulfur boleh menghakis komponen. Tahap kepekaan kelembapan (MSL) ialah 2.

3. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Peranti ini datang dalam pakej permukaan-pasang padat berukuran 3.5 mm panjang, 3.4 mm lebar, dan 1.35 mm tinggi. Susun atur pad terdiri daripada 11 pin. Pin fungsi utama termasuk: Pin 1 (PRG5) untuk voltan pengaturcaraan (biasanya disambungkan ke GND), Pin 2 & 3 (SIO1_N, SIO1_P) untuk antara muka bersiri hulu, Pin 6 & 7 (SIO2_P, SIO2_N) untuk antara muka bersiri hilir, Pin 8 (VCC) untuk bekalan 5V, dan Pin 4 & 5 (GND) untuk bumi. Pin 9, 10, dan 11 disambungkan ke katod LED Hijau, Merah, dan Biru masing-masing. Ciri penting ialah pin katod LED ini boleh digunakan untuk menyalakan LED secara bebas tanpa menggunakan pemacu IC bersepadu, dengan menggunakan laluan arus yang sesuai, memberikan fleksibiliti untuk ujian atau aplikasi mudah.

4. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Peranti ini boleh menahan suhu pateri refluks 260°C sehingga 30 saat, yang serasi dengan proses pateri bebas plumbum (Pb-free) standard. Pereka bentuk harus mengikuti susun atur aplikasi tipikal yang disediakan dalam lembaran data untuk memastikan prestasi elektrik dan terma yang optimum. Ini termasuk laluan garisan bersiri pembezaan yang betul dan pelepasan terma yang mencukupi untuk pad bumi. Adalah disyorkan untuk membenarkan masa rehat 150 μs selepas kuasa dihidupkan sebelum menghantar arahan permulaan kepada peranti.

5. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

5.1 Senario Aplikasi Tipikal

Aplikasi utama ialah pencahayaan dalaman automotif. Ini termasuk jalur pencahayaan ambien dalam panel pintu, ruang kaki, dan konsol tengah; lampu latar untuk suis dan kawalan; serta pencahayaan aksen hiasan. Protokol ISELED membolehkan penyambungan berantai pelbagai peranti, membolehkan satu mikropengawal mengawal rentetan LED yang panjang dengan kebolehalamatan individu, memudahkan reka bentuk kabel pengikat.

5.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Bekalan Kuasa:Pastikan bekalan 5V yang stabil dengan hingar rendah, kerana peranti ini termasuk litar analog dan digital yang sensitif. Pertimbangkan arus lonjakan semasa kuasa dihidupkan untuk rantai peranti.
• Pengurusan Terma:Kira pembaziran kuasa maksimum (P = Vf * If) untuk kes penggunaan yang dirancang dan pastikan reka bentuk PCB menyediakan laluan rintangan terma rendah untuk menyingkirkan haba, mengekalkan suhu simpang di bawah 125°C. Pad terma harus dipateri dengan betul ke tuangan kuprum pada PCB.
• Integriti Isyarat:Untuk rantaian daisy yang lebih panjang atau dalam persekitaran automotif yang bising, ikuti amalan terbaik untuk laluan pasangan pembezaan (SIO2_P/N) untuk mengekalkan integriti isyarat.
• Perisian:Mikropengawal hos mesti melaksanakan timbunan protokol ISELED untuk memulakan, mengalamatkan, dan menghantar data warna kepada rantai LED dengan betul.

6. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED RGB diskret tradisional dengan pemacu IC berasingan, EL3534-RGBISE0391L-AM menawarkan integrasi yang ketara. Pembeza utama ialah pemacu terbina dalam yang mematuhi ISELED, yang mengendalikan penentukuran warna, pembetulan gamma, dan komunikasi, mengalihkan tugas-tugas ini dari mikropengawal sistem utama. Ini membawa kepada beberapa kelebihan: mengurangkan senarai bahan (BOM) sistem, memudahkan susun atur PCB, menjamin konsistensi warna tanpa pengelasan manual, dan kebolehskalaan yang lebih mudah dalam konfigurasi rantaian daisy. Data penentukuran bersepadu yang disimpan dalam setiap peranti memastikan warna yang diperintahkan dihasilkan semula dengan tepat, tanpa mengira variasi pembuatan LED.

7. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya menggunakan LED ini dengan GPIO mikropengawal 3.3V standard?

J: Tahap logik antara muka bersiri ditakrifkan relatif kepada bekalan 5Vnya (VCC). Untuk mod hulu satu hujung, VIH ialah 1.20V min dan VIL ialah 1.14V maks. Output CMOS 3.3V (biasanya ~3.3V untuk tinggi) sepatutnya serasi, tetapi adalah penting untuk mengesahkan tahap voltan sebenar memenuhi spesifikasi lembaran data di bawah semua keadaan.

S: Bagaimana saya mencipta warna lain selain Merah, Hijau, Biru, dan Putih?

J: Semua warna dijana dengan mengawal kitaran tugas modulasi lebar nadi (PWM) setiap saluran Merah, Hijau dan Biru secara digital melalui protokol ISELED. Dengan menghantar nilai RGB yang berbeza (contohnya, 255, 150, 0 untuk oren), pemacu bersepadu mencampurkan output cahaya untuk menghasilkan warna yang dikehendaki.

S: Apakah tujuan pin PRG5?

J: Pin PRG5 digunakan untuk pengaturcaraan atau penentukuran kilang pemacu IC dalaman. Untuk operasi normal, ia mesti disambungkan ke bumi (GND). Membiarkannya terapung atau menyambungkannya dengan salah boleh menyebabkan tingkah laku yang tidak dapat diramalkan.

S: Berapa banyak LED ini boleh disambungkan dalam rantaian daisy?

J: Lembaran data tidak menentukan bilangan maksimum. Had biasanya ditentukan oleh keperluan kadar penyegaran data total (kependaman meningkat dengan panjang rantai), keupayaan arus bekalan kuasa, dan keupayaan pemacu peranti pertama untuk menghantar data dengan betul melalui keseluruhan rantai tanpa kemerosotan isyarat.

8. Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Pertimbangkan mereka bentuk sistem pencahayaan ambien untuk panel pintu kereta. Sepasang wayar tunggal (untuk data pembezaan) dan wayar kuasa/bumi boleh diarahkan sepanjang pintu. Sehingga 20 peranti EL3534 boleh disambungkan secara daisy dan diletakkan secara fizikal di belakang panduan cahaya. Mikropengawal hos, yang terletak dalam modul pintu atau pengawal badan, menghantar aliran data tunggal. Setiap LED dalam rantai membaca data warna yang ditetapkan dari aliran. Ini membolehkan kesan dinamik seperti gelombang warna bergerak sepanjang pintu, atau semua LED memaparkan warna terpilih yang sama, dengan kerumitan pendawaian yang minimum. Penentukuran bersepadu memastikan warna merah pada pintu pemandu sepadan tepat dengan merah pada pintu penumpang, walaupun LED berasal dari kumpulan pengeluaran yang berbeza.

9. Pengenalan Prinsip Operasi

Peranti ini beroperasi berdasarkan prinsip arahan digital. Mikropengawal hos menghantar bingkai data mengikut protokol ISELED. Bingkai ini mengandungi maklumat pengalamatan dan data warna (nilai RGB). Unit Komunikasi bersepadu dalam setiap peranti menerima bingkai dari sisi hulu. Jika alamat sepadan, Unit Utama memproses arahan, yang biasanya melibatkan mengemas penjana PWM untuk tiga saluran LED. Pemacu PWM kemudian mengawal arus ke cip LED Merah, Hijau dan Biru masing-masing, mengawal kecerahan mereka. Peranti juga boleh menghantar data ke peranti hilir, membolehkan topologi rantaian daisy. Pengesanan mod garisan automatik membolehkan sistem mengkonfigurasi sendiri, mengenal pasti peranti pertama dan terakhir dalam rantai.

10. Trend dan Konteks Teknologi

EL3534-RGBISE0391L-AM mewakili trend dalam pencahayaan automotif ke arah integrasi dan kepintaran yang lebih besar. Pergerakan dari pencahayaan hidup/mati mudah ke pencahayaan ambien dinamik dan diperibadikan memerlukan komponen yang boleh dikawal secara digital, konsisten dan boleh dipercayai. Protokol seperti ISELED dibangunkan khusus untuk persekitaran automotif untuk memastikan komunikasi yang teguh. Pembangunan masa depan mungkin termasuk tahap integrasi yang lebih tinggi, seperti menggabungkan penderia cahaya untuk kawalan kecerahan adaptif dalam pakej yang sama, atau menyokong ruang warna yang lebih maju. Fokus kekal pada memenuhi kebolehpercayaan gred automotif (AEC-Q), mengurangkan kerumitan sistem, dan membolehkan kemungkinan reka bentuk baru untuk bahagian dalam kenderaan.