SMD RGB LED LTSA-E35BCEGBW Mwongozo wa Kiufundi - Kifurushi cha 12mm - Usambazaji wa 5V - Itifaki ya ISELED - Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina vipimo vya moduli ya juu-utendaji ya SMD RGB LED iliyoundwa kwa matumizi magumu ya vifaa vya magari. Kifaa hiki kinajumuisha vipande vya LED nyekundu, kijani kibichi na bluu pamoja na kiendesha IC maalum kinachounga mkono itifaki ya mawasiliano ya dijiti ya ISELED. Ujumuishaji huu unawawezesha udhibiti sahihi wa rangi, kuunganisha vitengo vingi kwa mnyororo, na vipengele vya hali ya juu kama vile urekebishaji wa joto moja kwa moja ndani ya kifurushi cha LED.

1.1 Vipengele na Faida Muhimu

Faida kuu ya bidhaa hii ni mchanganyiko wa utendaji wa LED wa mwangaza mkubwa na udhibiti wa kisasa wa dijiti katika kifurushi kidogo cha SMD. Vipengele muhimu ni pamoja na:

• Kiolesura cha Serial cha Dijiti:Inatumia basi ya mawasiliano ya serial inayolingana na ISELED, ya pande mbili, ya nusu-duplex inayofanya kazi kwa 2 Mbit/s. Hii inaruhusu udhibiti sahihi wa mwangaza wa biti 8 kwa kila njia ya rangi na kuwezesha kuunganisha vifaa hadi 4079 katika mnyororo mmoja, na kurahisisha uunganishaji wa waya katika mifumo changamano ya taa.
• Ujasusi Uliojumuishwa:Kiendesha IC kilichopo kwenye bodi hushughulikia uzalishaji wa PWM kwa kuchanganya rangi na kina kipengele cha ADC kilichojumuishwa kwa kuhisi joto. Inatumia moja kwa moja urekebishaji kwa mkondo wa kuendesha wa LED nyekundu ili kudumisha pato la mwangaza thabiti katika anuwai ya joto la uendeshaji.
• Uimara wa Magari:Sehemu hii imesajiliwa kulingana na AEC-Q102 kwa vipande vya LED na AEC-Q100 kwa kiendesha IC. Imetayarishwa mapema kwa unyevunyevu wa JEDEC Kiwango cha 2 na inalingana na michakato ya kuuza kwa kuyeyusha tena ya infrared isiyo na risasi.
• Ubunifu kwa Uzalishaji:Inasambazwa kwenye mkanda wa 12mm kwenye reeli za inchi 7, kifurushi kinafanana na vifaa vya kawaida vya kuchukua-na-kuweka otomatiki na vya kuuza, na kurahisisha uzalishaji wa wingi.

1.2 Soko Lengwa na Matumizi

Soko kuu lengwa ni tasnia ya magari, hasa kwa matumizi ya taa za vifaa vya ndani na nje ambapo utendaji thabiti, udhibiti sahihi wa rangi, na uwezo wa mtandao unahitajika. Matumizi yanayowezekana ni pamoja na taa za mazingira, viashiria vya hali, na vipengele vya taa za mapambo.

2. Vigezo vya Kiufundi: Uchambuzi wa kina wa Lengo

2.1 Viwango vya Juu Kabisa na Hali za Uendeshaji

Kuelewa mipaka ya uendeshaji ni muhimu kwa muundo thabiti. Kifaa hiki kinafanya kazi kutoka kwa usambazaji wa 4.5V hadi 5.5V, na voltage ya kawaida ya 5.0V. Anuwai ya joto la mazingira la uendeshaji imebainishwa kutoka -40°C hadi +110°C, na joto la juu la kiungo la 125°C. Kifaa hiki kimekadiriwa kwa voltage ya kustahimili ESD ya 2 kV (HBM, Darasa H1C kulingana na AEC-Q101-001). Hifadhi inapaswa kuwa ndani ya -40°C hadi +125°C.

2.2 Tabia za Fotometri na Optiki

Utendaji wa optiki hupimwa kwa joto la kiungo la 25°C chini ya amri za mwangaza kamili. Vipimo muhimu ni pamoja na:

• Ukubwa wa Mwangaza:Ukubwa wa kawaida wa mwangaza kwa rangi za mtu binafsi ni 530 mcd kwa Nyekundu (wavelength kuu ya 622 nm), 1180 mcd kwa Kijani kibichi (527 nm), na 90 mcd kwa Bluu (461 nm). Wakati rangi zote tatu zinakuendeshwa kwa kiwango cha juu (mwanga mweupe), jumla ya kawaida ya ukubwa wa mwangaza ni 1800 mcd.
• Tabia za Rangi:Viuratibu vya kawaida vya chromaticity kwa mwanga mweupe ni x=0.3127, y=0.3290, ambavyo vinalingana na sehemu nyeupe ya D65. Pembe ya kuona (2θ1/2) ni digrii 120, ikitoa muundo wa mwanga mpana, uliosambaa unaofaa kwa mwanga wa eneo.
• Vipimo vya Kukubalika:Ukubwa wa mwangaza una uvumilivu wa ±10%, wavelength kuu ±1nm, na uratibu wa chromaticity ±0.01. Hizi ni uvumilivu wa kawaida kwa LED za utendaji wa kati-hadi-juu.

2.3 Tabia za Umeme na Joto

Tabia za umeme zinaonyesha matumizi ya nguvu ya kifaa na mahitaji ya usimamizi wa joto.

• Matumizi ya Sasa:Mkondo wa wastani wa kuchota hutofautiana kulingana na rangi. Thamani za kawaida ni 26.7 mA kwa Nyekundu, 20.5 mA kwa Kijani kibichi, na 10.0 mA kwa Bluu wakati kila moja inakuendeshwa peke yake kwa mwangaza wa juu. Kiendesha IC chenyewe hutumia mkondo wa kawaida wa utulivu (I_drv) wa 1.2 mA.
• Upinzani wa Joto:Upinzani wa joto kutoka kiungo cha LED hadi sehemu ya kuuza (Rth_JS) ni kigezo muhimu cha kutawanya joto. Thamani za kawaida ni 70.3 °C/W kwa chipi nyekundu, 71 °C/W kwa Kijani kibichi, na 61.7 °C/W kwa Bluu. Thamani hizi hupimwa kwenye msingi wa FR4 na pedi ya shaba ya 16mm². Ubunifu sahihi wa joto wa PCB ni muhimu ili kuweka joto la kiungo chini ya kiwango cha juu cha 125°C, hasa wakati wa kuendesha rangi nyingi wakati mmoja au kwa joto la juu la mazingira.

2.4 Kuanzisha Upya na Kiolesura cha Mawasiliano

Kifaa kina mzunguko wa kuanzisha upya wa kuwashwa na kizingiti cha kawaida cha 4.2V (duni 4.0V, juu 4.4V). Kiolesura cha mawasiliano ya serial hutumia ishara tofauti kwenye pini za SIO_P na SIO_N, na viwango vya voltage vinavyolingana na anuwai ya usambazaji wa Vcc (4.5V hadi 5.5V).

3. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

3.1 Utegemezi wa Joto wa Ukubwa wa Mwangaza

Grafu zilizotolewa zinaonyesha ukubwa wa jamaa wa mwangaza (uliosawazishwa kwa thamani kwenye 25°C) kama kazi ya joto la kiungo kwa kila rangi ya msingi na kwa nyeupe. Uchunguzi muhimu ni kushuka kwa kasi kwa ukubwa wa LED nyekundu kadiri joto linavyoongezeka, ambayo ni sifa inayojulikana ya vifaa vya AlInGaP. Hii inasisitiza umuhimu wa kipengele cha urekebishaji wa joto kilichojumuishwa, ambacho kinarekebisha mzunguko wa wajibu wa PWM nyekundu ili kupinga kushuka hili na kudumisha utulivu wa rangi.

3.2 Utegemezi wa Joto wa Chromaticity

Grafu za ziada zinaonyesha mabadiliko katika viuratibu vya chromaticity (ΔCx, ΔCy) na joto la kiungo. Mabadiliko haya yanaonekana zaidi kwa njia za nyekundu na bluu. Data hutoa msingi wa kuelewa kuteleza kwa rangi katika uendeshaji usio na urekebishaji na inasisitiza thamani ya urekebishaji wa kwenye bodi na uwezekano wa urekebishaji wa rangi wa kiwango cha mfumo kwa kutumia kiolesura cha dijiti.

4. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

4.1 Vipimo vya Kifurushi na Muhtasari

Kifaa hutumia kifurushi cha kusakinisha kwenye uso. Mchoro wa vipimo unaonyesha ukubwa wa kimwili na urefu. Vipimo vyote muhimu vinatolewa kwa milimita na uvumilivu wa jumla wa ±0.2 mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Lensi imesambazwa ili kufikia pembe mpana ya kuona ya digrii 120.

4.2 Usanidi wa Pini na Kazi

Kifaa kina usanidi wa pini 8:

1. PRG5:Ardhi (kwa uzalishaji/upimaji wa LED).
2. SIO1_N:Upande wa Mkuu wa Mawasiliano ya Serial, Mstari tofauti hasi.
3. SIO1_P:Upande wa Mkuu wa Mawasiliano ya Serial, Mstari tofauti chanya.
4. GND:Ardhi (Pini 4).
5. GND:Ardhi (Pini 5).
6. SIO2_P:Upande wa Mtumwa wa Mawasiliano ya Serial, Mstari tofauti chanya (kwa kuunganisha kwa mnyororo).
7. SIO2_N:Upande wa Mtumwa wa Mawasiliano ya Serial, Mstari tofauti hasi.
8. Vcc_5V:Usambazaji wa Nguvu wa IC (5V).

Pini mbili za ardhi (4 & 5) na bandari tofauti za mawasiliano hurahisisha usambazaji thabiti wa nguvu na kuunganisha kwa urahisi vifaa vingi kwa mnyororo.

5. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

5.1 Profaili ya Kuuza kwa Kuyeyusha Tenya kwa IR

Profaili inayopendekezwa ya kuyeyusha tenya kwa kuuza isiyo na risasi (Pb-free) imetolewa, ikilingana na J-STD-020B. Profaili inabainisha vigezo muhimu ikiwa ni pamoja na joto la awali, kuchovya, joto la kilele cha kuyeyusha tenya (kiwango cha juu cha 260°C kwa sekunde 10), na viwango vya kupoa. Kufuata profaili hii ni muhimu ili kuzuia uharibifu wa joto kwa vipande vya LED, kiendesha IC, na vifungo vya ndani vya waya, na kuhakikisha uaminifu wa muda mrefu.

5.2 Vidokezo vya Kushughulikia na Hifadhi

Kifaa kimetayarishwa mapema kwa JEDEC Kiwango cha 2. Hii inamaanisha vifaa vinavyohisi unyevu vimeokwa na kufungwa kwenye mfuko pamoja na dawa ya kukausha. Mara tu mfuko wa kavu uliofungwa ukiwaziwa, vipengele lazima visanikishwe ndani ya muda maalum (kwa kawaida mwaka 1 kwenye<10% RH, au muda mfupi zaidi kwenye unyevunyevu wa juu) au viokwe tena kulingana na maagizo ya mtengenezaji ili kuzuia \"popcorning\" wakati wa kuyeyusha tenya.

6. Maelezo ya Utendaji na Usanifu wa Mfumo

6.1 Muhtasari wa Mchoro wa Kizuizi wa Ndani

Mchoro wa kazi wa kizuizi unaonyesha mfumo uliojumuishwa. Kiini ni \"Kitengo Kikuu\" cha microcontroller kinachosimamia mawasiliano, uzalishaji wa PWM, na kazi za mfumo. Kinapokea amri kupitia kiolesura cha serial cha ISELED. Vituo vitatu huru, vinavyoweza kusanikishwa vya mkondo wa mara kwa mara huendesha anodi za LED Nyekundu, Kijani kibichi na Bluu (kuendesha upande wa chini). Kigeuzi cha Analog-to-Digital (ADC) kilichojumuishwa hupima mara kwa mara joto la kifaa kupitia sensor ya ndani. Data hii inatumiwa na Kitengo Kikuu kurekebisha kwa nguvu mzunguko wa wajibu wa PWM kwa LED nyekundu, na kulipa fidia kwa kushuka kwake kwa joto. ADC pia inaweza kuamriwa kupima thamani zingine za analog. Kumbukumbu isiyo na kusimama ya Programu-Mara-Moja (OTP) inahifadhi data ya urekebishaji ya kila kifaa (k.m., kwa tofauti za voltage ya mbele ya LED), ambayo hupakiwa kwenye rejista wakati wa kuwashwa.

6.2 PWM na Itifaki ya Mawasiliano

Mwangaza kwa kila rangi hudhibitiwa kupitia Urekebishaji wa Upana wa Pigo (PWM) na usahihi wa biti 8 (viwango 256). Itifaki ya ISELED inashughulikia usambazaji wa thamani hizi za mwangaza, anwani za kifaa, na usomaji wa taarifa za hali (kama joto). Hali ya pande mbili huruhusu mawasiliano ya utambuzi, na kuthibitisha uwepo na hali ya afya ya kifaa katika mnyororo.

7. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

7.1 Mizinga ya Kawaida ya Matumizi

Katika matumizi ya kawaida, microcontroller mwenyeji na transceiver ya ISELED ingeunganishwa kwenye pini za SIO1_P/N za LED ya kwanza katika mnyororo. Pini za SIO2_P/N za LED hiyo zinaunganishwa kwenye pini za SIO1_P/N za LED inayofuata, na kadhalika. Reli moja ya usambazaji wa nguvu ya 5V, iliyotengwa kikamilifu na capacitor za ndani, inatoa nguvu kwa LED zote katika mnyororo. Mpangilio wa PCB lazima uhakikishe miunganisho ya ardhi ya upinzani mdogo na usimamizi sahihi wa joto kwa kutumia maeneo ya kutosha ya kumwaga shaba yanayounganishwa na pini za ardhi za kifaa na pedi ya joto (ikiwepo kwenye ukubwa) ili kutawanya joto.

7.2 Mazingatio ya Ubunifu

• Usimamizi wa Joto:Hesabu utawanyiko wa nguvu unaotarajiwa (P = Vcc * I_total) na utumie upinzani wa joto (Rth_JS) ili kukadiria kupanda kwa joto juu ya sehemu ya kuuza ya PCB. Hakikisha muundo wa PCB unaweza kuongoza joto hili mbali kwa ufanisi ili kuweka Tj<125°C.
• Usambazaji wa Nguvu:Usambazaji wa 5V lazima uwe thabiti na uweze kutoa mkondo wa kilele kwa mnyororo mzima wa LED. Fikiria mkondo wa kuingia wakati wa kuwashwa.
• Uadilifu wa Ishara:Kwa minyororo mirefu au katika mazingira yenye kelele za umeme (kama magari), fuata mazoea bora ya uelekezaji wa jozi tofauti (kulinganisha urefu, udhibiti wa upinzani ikiwezekana) kwa mistari ya SIO.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za kawaida za analog za RGB, kifaa hiki kinatoa faida kubwa:Usahihi:Udhibiti wa dijiti huondoa tofauti za rangi zinazosababishwa na tofauti za voltage ya mbele na uvumilivu wa viendeshi vya analog.Urahisi:Hupunguza idadi ya mistari ya udhibiti kutoka mistari mingi ya PWM kwa kila LED hadi jozi moja tofauti kwa mnyororo mzima.Ujasusi:Urekebishaji wa joto uliojengwa ndani na urekebishaji uliohifadhiwa kwenye OTP huhakikisha utendaji thabiti bila mzunguko mgumu wa nje.Utambuzi:Basi ya pande mbili huruhusu ufuatiliaji wa hali ya afya wa kiwango cha mfumo. Dokezo kuu ni ugumu ulioongezeka wa programu ya itifaki ya mawasiliano ya dijiti ikilinganishwa na uzalishaji rahisi wa PWM.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

Q: Ni wangapi wa LED hizi ninaweza kuunganisha kwa mfululizo?

A: Vifaa hadi 4079 vinaweza kuunganishwa katika mnyororo mmoja kupitia kiolesura cha ISELED.

Q: Je, urekebishaji wa joto unafanya kazi moja kwa moja?

A: Ndio, kiendesha IC cha ndani kinapima joto moja kwa moja na kurekebisha mzunguko wa wajibu wa PWM wa LED nyekundu ili kudumisha ukubwa thabiti wa mwangaza. Hiki ni kipengele cha vifaa kinachojitegemea na kudhibiti mwenyeji.

Q: Je, kusudi la kumbukumbu ya OTP ni nini?

A: OTP inahifadhi data ya urekebishaji ya kila kifaa, kama vile thamani za kukata kwa vituo vya mkondo au mgawo wa urekebishaji wa rangi. Hii inaruhusu utendaji sawa kabisa katika vitengo vyote katika kundi la uzalishaji.

Q: Je, naweza kutumia microcontroller ya 3.3V kuwasiliana na LED ya 5V?

A: Pini za SIO zinafanya kazi kwa kiwango cha Vcc (4.5-5.5V). Muunganisho wa moja kwa moja na kifaa cha mantiki cha 3.3V huenda usiwe wa kuaminika. Kigeuzi cha kiwango au transceiver IC ya ISELED iliyoundwa kwa uendeshaji wa voltage ya chini itahitajika.

10. Mfano wa Matumizi ya Vitendo

Hali: Taa za Mazingira za Bango la Mlango wa Magari.Mbunifu anataka kutekeleza taa za mazingira zinazobadilisha rangi, zenye maeneo mengi kando ya bango la mlango na mkono. Kwa kutumia LED hii, wanaweza kuunda mnyororo mrefu wa LED (k.m., vipande 50) vinavyodhibitiwa na mkuu mmoja wa ISELED uliopo katika moduli ya mlango. Kila LED inaweza kupewa anwani ya mtu binafsi au kukusanywa katika vikundi. Mwenyeji anaweza kutuma amri za kuweka rangi yoyote au muundo wa taa wa nguvu. Urekebishaji wa joto uliojumuishwa huhakikisha ukubwa wa rangi nyekundu unabaki thabiti hata wakati bango la mlango linapokaa joto kutoka kwa jua, na kuzuia mabadiliko yasiyotakiwa ya rangi kuelekea bluu/kijani kibichi. Uunganishaji wa waya wa mnyororo hupunguza kwa kiasi kikubwa idadi ya waya zinazohitajika ikilinganishwa na suluhisho la sambamba la RGB+kiendeshi, na kurahisisha muundo wa nyaya na kupunguza gharama na uzito.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Kifaa hiki kinafanya kazi kwa kanuni ya ishara mchanganyiko. Kiini cha dijiti kinapokea data ya serial, kinatenganisha amri, na kusanidi rejista zinazofafanua mizunguko ya wajibu ya PWM kwa jenereta tatu huru za vifaa vya PWM. Ishara hizi za PWM huendesha MOSFET za upande wa chini zinazofanya kazi kama vituo vya mkondo wa mara kwa mara kwa LED. Kiwango cha sasa kwa kila njia kimewekwa ndani (kwa uwezekano kimewekwa na urekebishaji wa OTP). Mbele ya analog inajumuisha sensor ya joto ambayo pato lake la voltage linabadilishwa kuwa dijiti na ADC. Mantiki ya dijiti hutumia usomaji huu wa joto kutumia mkunjo uliobainishwa mapya wa fidia, na kurekebisha kwa nguvu thamani ya rejista ya PWM nyekundu. Udhibiti huu wa kitanzi kilichofungwa (kuhisi joto, kurekebisha kuendesha) hufanyika peke yake ndani ya kifaa.

12. Mienendo ya Teknolojia na Muktadha

Bidhaa hii ni sehemu ya mwelekeo wazi katika taa za LED: harakati kutoka analog hadi dijiti, nodi zenye akili. Itifaki ya ISELED ni mfumo maalum uliotengenezwa kwa taa za magari, na kushindana na viwango vingine kama vile LED zinazoweza kupewa anwani zenye msingi wa SPI (k.m., WS2812B) au Ethernet ya Magari. Ujumuishaji wa kuhisi (joto) na usindikaji moja kwa moja ndani ya kifurushi cha LED huwezesha \"taa zenye akili\" ambapo kila sehemu ya mwanga inaweza kurekebishwa, kufuatiliwa, na kudhibitiwa kwa mtu binafsi. Hii hurahisisha vipengele vya hali ya juu kama vile matengenezo ya utabiri (kugundua uharibifu wa LED), muundo changamano wa taa zinazobadilika, na kuendana kwa rangi bila mshono katika vifaa tofauti na vikundi vya uzalishaji. Mwelekeo wa usajili wa AEC-Q na mawasiliano thabiti hufanya iweze kutumika kwa hali ngumu za umeme na mazingira za matumizi ya magari, eneo kuu la ukuaji kwa teknolojia ya hali ya juu ya LED.