SMD RGB LED 19-C47 Karatasi ya Data - Udhibiti wa 8-bit PWM - Usambazaji wa 5V - Rangi Kamili - Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

19-C47 ni kifaa kidogo cha kusakinishwa kwenye uso (SMD) kinachojumuisha chipsi tatu za LED (Nyekundu, Kijani, Bluu) na kiendesha maalum cha njia 3 chenye mkondo thabiti. Ujumuishaji huu unawezesha kuchanganya rangi kwa usahihi na udhibiti, na kuifanya iwe sehemu muhimu kwa matumizi yanayohitaji pato la rangi kamili lenye nguvu na linaloweza kupangwa. Faida yake kuu iko katika mchanganyiko wa ukubwa mdogo, mzunguko rahisi wa nje kwa sababu ya kiendesha kilichojengwa ndani, na udhibiti wa kisasa wa 8-bit wa urekebishaji wa upana wa mapigo (PWM) kwa kila njia ya rangi.

1.1 Vipengele Muhimu na Faida

• Kiendesha Kilichojumuishwa:Ina kiendesha cha LED chenye njia 3 chenye udhibiti wa mstari wa 8-bit PWM, na kuondoa hitaji la vidhibiti vya PWM vya nje kwa kuchanganya rangi za msingi.
• Kina Kikubwa cha Rangi:Kila chipsi ya RGB inaweza kudhibitiwa kwa ngazi 256 za kijivu (8-bit), na kuwezesha rangi zaidi ya milioni 16 (256^3).
• Kifurushi Kidogo cha SMD:Kidogo sana kuliko LED za jadi za fremu ya risasi, na kuwezesha msongamano mkubwa wa bodi, kupunguza ukubwa wa bidhaa ya mwisho, na kufaa kwa usanikishaji wa moja kwa moja wa kuchukua na kuweka.
• Uzingatiaji:Bidhaa hii haina risasi, inazingatia RoHS, EU REACH, na viwango visyo na halojeni (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm).
• Ustahikivu wa Mchakato:Imeundwa kwa ustahikivu na michakato ya kawaida ya kuuza kwa kufanya reflow ya infrared na awamu ya mvuke.

1.2 Matumizi Lengwa

Sehemu hii imeundwa kwa matumizi yanayohitaji taa na maonyesho ya rangi kamili yenye nguvu.

• Maonyesho ya video ya LED ya rangi kamili ya ndani na nje na alama.
• Mipindo ya taa ya LED ya mapambo na taa ya usanifu.
• Taa ya nyuma ya paneli za vyombo, swichi, na alama.
• Viashiria vya hali na taa ya nyuma katika vifaa vya mawasiliano.
• Matumizi ya jumla ya taa ya rangi kamili.

2. Maelezo ya Kiufundi na Uchambuzi wa Kina

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa na Hali ya Uendeshaji

Vigezo hivi hufafanua mipaka ambayo kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Kufanya kazi ndani ya hali zinazopendekezwa kuhakikisha utendaji unaotegemewa.

• Voltage ya Usambazaji (VDD):Safu ya juu kabisa ni +4.2V hadi +5.5V. Voltage ya kawaida ya uendeshaji inayopendekezwa ni 5.0V. Kuzidi 5.5V kunaweza kuharibu IC ya kiendesha ya ndani.
• Voltage ya Ingizo (VIN):Pini za ingizo za mantiki (DIN) lazima zihifadhiwe kati ya -0.5V na VDD+0.5V. Kwa utambuzi thabiti wa mantiki ya juu, voltage ya 3.3V ni ya kawaida, wakati mantiki ya chini inapaswa kuwa chini ya 0.3*VDD (kawaida 1.5V kwa VDD ya 5V).
• Ulinzi wa ESD:Imepimwa kwa Mfumo wa Mwili wa Binadamu (HBM) wa 2000V. Ingawa hii inatoa ulinzi wa msingi wa kushughulikia, tahadhari sahihi za ESD wakati wa usanikishaji bado ni muhimu.
• Safu za Joto:Joto la uendeshaji ni -20°C hadi +70°C. Joto la uhifadhi linatoka -40°C hadi +90°C. Profaili ya kuuza ni muhimu: kilele cha joto cha kuuza reflow haipaswi kuzidi 260°C kwa sekunde 10, au 350°C kwa sekunde 3 wakati wa kuuza kwa mkono.

2.2 Tabia za Umeme za DC

Imepimwa kwa Ta=25°C, VDD=5V, tabia hizi hufafanua tabia ya umeme ya kifaa chini ya hali ya tuli.

• Mkondo wa Usambazaji (IDD):Mkondo wa kawaida wa matumizi ya IC ya kiendesha yenyewe ni 2.5 mA wakati matokeo yote ya LED yamezimwa (mzunguko wa wajibu wa PWM 0%). Hii ni mkondo wa utulivu.
• Vizingiti vya Ngazi ya Mantiki:Inathibitisha ngazi za voltage ya ingizo: VIH (Ju) kwa kawaida ni 3.3V, na VIL (Chini) ni kiwango cha juu cha 0.3*VDD.

2.3 Muda na Itifaki ya Mawasiliano ya Data

Kifaa hutumia itifaki ya mawasiliano ya serial kupokea data ya 24-bit (bits 8 kwa kila njia ya Nyekundu, Kijani, na Bluu). Muda ni muhimu kwa usambazaji wa data bila makosa.

• Muda wa Hali ya Kasi ya Juu:
  • T0H (muda wa juu wa msimbo 0): 300ns ±80ns.
  • T0L (muda wa chini wa msimbo 0): 900ns ±80ns.
  • T1H (muda wa juu wa msimbo 1): 900ns ±80ns.
  • T1L (muda wa chini wa msimbo 1): 300ns ±80ns.
  • RES (Muda wa Kurekebisha Upya): Lazima uwe mkubwa kuliko 50µs ya ishara ya chini ili kufunga data.
• Muundo wa Data:Bits 24 za data hutumwa kwa mpangilio kwa kifaa kimoja: kwa kawaida G7-G0, R7-R0, B7-B0 (mpangilio unaweza kutofautiana, angalia maelezo ya itifaki).
• Kufunga Mlolongo:Vifaa vingi vinaweza kufungwa kwa mlolongo. Pini ya DOUT ya kifaa kimoja huwasha pini ya DIN ya kifaa kinachofuata. Baada ya kupokea bits 24 zake, kifaa hupeleka bits zinazofuata kwa DOUT moja kwa moja.
• Vidokezo vya Ubunifu:
  • Chujio cha RC na kipingamizi cha kuvuta juu/chini (R1, inayopendekezwa 10kΩ hadi 100kΩ) kwenye mstari wa data inapendekezwa kuboresha uadilifu wa ishara.
  • Capacitor ya kupita ya 0.1µF lazima iwekwe karibu na pini ya VDD kwa usambazaji thabiti wa nguvu na usugu dhidi ya kelele.

3. Tabia za Umeme-Optiki na Mfumo wa Kugawa

Vigezo hivi hufafanua pato la mwanga na sifa za rangi za chipsi za LED, zilizopimwa kwa mkondo wa mbele (IF) wa 5mA na Ta=25°C.

3.1 Utendaji wa Optiki

• Nguvu ya Mwangaza (Iv):Pato la kawaida la mwanga hutofautiana kwa chipsi ya rangi:
  • Nyekundu (RS): 70 mcd (kiwango cha chini 28.5, kiwango cha juu 180).
  • Kijani (GH): 180 mcd (kiwango cha chini 140, kiwango cha juu 360).
  • Bluu (BH): 40 mcd (kiwango cha chini 28.5, kiwango cha juu 72).
• Pembe ya Kuangalia (2θ1/2):Pembe pana ya kuangalia ya digrii 120, inayofaa kwa matumizi yanayohitaji usambazaji mpana wa mwanga.
• Urefu wa Wimbi:
  • Urefu wa Wimbi wa Kilele (λp): Nyekundu ~632nm, Kijani ~518nm, Bluu ~468nm.
  • Urefu wa Wimbi Mkuu (λd): Nyekundu 617.5-629.5nm, Kijani 525-540nm, Bluu 465-475nm.
• Upana wa Wigo wa Spectral (Δλ):Nyekundu ~20nm, Kijani ~35nm, Bluu ~25nm.

3.2 Maelezo ya Mfumo wa Kugawa

Ili kuhakikisha uthabiti wa rangi katika uzalishaji, LED zinasagwa katika makundi kulingana na nguvu ya mwangaza. Wabunifu wanapaswa kubainisha misimbo ya makundi inayohitajika kwa muonekano sawa katika safu.

• Makundi ya Nyekundu (RS):N (28.5-45 mcd), P (45-72 mcd), Q (72-112 mcd), R (112-180 mcd).
• Makundi ya Kijani (GH):R2 (140-180 mcd), S1 (180-225 mcd), S2 (225-285 mcd), T1 (285-360 mcd).
• Makundi ya Bluu (BH):N (28.5-45 mcd), P (45-72 mcd).

Viwango vya Kuvumilia:Nguvu ya mwangaza ina kiwango cha kuvumilia cha ±11%, na urefu wa wimbi mkuu una kiwango cha kuvumilia cha ±1nm ndani ya kikundi.

4. Taarifa za Mitambo, Ufungaji na Usanikishaji

4.1 Vipimo vya Kifurushi na Uwekaji wa Pini

Kifaa huja katika kifurushi kidogo cha SMD. Mpangilio wa pedi unaopendekezwa ni mahali pa kuanzia na unapaswa kuboreshwa kwa michakato maalum ya uzalishaji.

• Kazi za Pini:
  1. DOUT:Pato la data kwa kufunga mlolongo kwa DIN ya kifaa kinachofuata.
  2. VDD:Ingizo la usambazaji wa nguvu (+5V). Inahitaji capacitor ya kupita ya ndani ya 0.1µF.
  3. DIN:Ingizo la data ya serial kwa data ya udhibiti wa PWM.
  4. GND:Ardhi ya kawaida kwa nguvu na data.

4.2 Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

• Profaili ya Reflow:Inafaa na profaili za kawaida zilizo na joto la kilele lisilozidi 260°C kwa sekunde 10.
• Kupunguza Mkondo: Muhimu:Kiendesha kilichojumuishwa hutoa udhibiti wa mkondo thabiti kwa LED kulingana na ingizo la PWM. Hata hivyo, voltage ya usambazaji ya nje (VDD) lazima idhibitiwe. Kuongezeka kidogo kwa voltage kunaweza kusababisha ongezeko kubwa la mkondo kupitia kiendesha na LED, na kusababisha kuchomeka mara moja. Udhibiti sahihi wa voltage ni muhimu.

4.3 Ustahikivu wa Unyevunyevu na Uhifadhi

Hiki ni kifaa chenye usikivu wa unyevunyevu (MSD).

• Kabla ya Kufungua:Hifadhi mfuko uliofungwa usio na unyevunyevu kwa ≤30°C na ≤90% RH.
• Baada ya Kufungua:"Maisha ya sakafu" ni saa 168 (siku 7) kwa ≤30°C na ≤60% RH. Ikiwa haitatumika ndani ya wakati huu, sehemu zisizotumiwa lazima zifungwe tena kwenye mfuko na dawa ya kukausha.
• Kupika:Ikiwa maisha ya sakafu yamezidi au kadi ya kiashiria cha unyevunyevu inaonyesha kuingia kwa unyevu, kupika kunahitajika kabla ya kuuza ili kuzuia uharibifu wa "popcorn" wakati wa reflow.

4.4 Maelezo ya Ufungaji

• Utepe na Reel:Imefungwa kwenye utepe wenye upana wa 8mm kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7. Kila reeli ina vipande 2000.
• Taarifa ya Lebo:Lebo za reeli zinajumuisha Nambari ya Bidhaa (P/N), idadi (QTY), na misimbo muhimu ya kugawa kwa Cheo cha Nguvu ya Mwangaza (CAT), Cheo cha Chromaticity/Urefu wa Wimbi (HUE), na Cheo cha Voltage ya Mbele (REF).

5. Mazingatio ya Ubunifu wa Matumizi na Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

5.1 Sakiti ya Kawaida ya Matumizi

Matumizi ya msingi yanahusisha usambazaji wa nguvu uliodhibitiwa wa 5V, microcontroller (MCU) yenye pini ya I/O ya dijiti inayoweza kuzalisha itifaki sahihi ya serial, na LED. Pini ya I/O ya MCU inaunganishwa na DIN ya LED ya kwanza. Kwa LED nyingi, zinafungwa kwa mlolongo. Capacitor ya seramiki ya 0.1µF huwekwa kati ya VDD na GND kwa kila kifaa. Kipingamizi cha mfululizo (k.m., 100Ω hadi 470Ω) kinaweza kuwekwa kwa mfululizo na mstari wa data karibu na MCU ili kupunguza milio, ingawa karatasi ya data inapendekeza chujio cha RC.

5.2 Mazingatio ya Ubunifu

• Usambazaji wa Nguvu:Tumia usambazaji wa 5V uliodhibitiwa vizuri. Mafuriko na kelele zinaweza kuathiri uthabiti wa rangi na uadilifu wa data.
• Uadilifu wa Mstari wa Data:Kwa nyaya ndefu au vifaa vingi kwenye mlolongo, uharibifu wa ishara unaweza kutokea. Fikiria kutumia chipsi za buffer au viendesha tofauti kwa mawasiliano thabiti.
• Usimamizi wa Joto:Ingawa kiendesha hushughulikia mkondo, LED hutoa joto. Kwa uendeshaji wa mzunguko wa wajibu wa juu au joto la juu la mazingira, hakikisha shaba ya kutosha ya PCB au kupoza joto ili kudumisha joto la kiungo ndani ya mipaka.
• Kurekebisha Rangi:Kutokana na tofauti za kugawa, kwa matumizi ya kitaalamu ya maonyesho, hatua ya kurekebisha rangi kwa kutumia udhibiti wa 8-bit PWM inaweza kuwa muhimu kufikia sehemu nyeupe na gamuti ya rangi sawa kwenye pikseli zote.

5.3 Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

• Q: Ni mkondo wa juu kabisa kwa kila njia ya LED?A: Karatasi ya data haibainishi mkondo wa mbele (IF) uliowekwa kwa LED zinapodhibitiwa na kiendesha cha ndani. Pato la mwanga limebainishwa kwa IF=5mA, ambayo kwa uwezekano mkubwa ni mkondo uliowekwa wa kiendesha kwa kila njia. Ubunifu wa mkondo thabiti wa kiendesha hulinda LED, lakini kiwango cha juu kabisa cha VDD hakipaswi kuzidiwa.
• Q: Je, naweza kuendesha LED hii na microcontroller ya 3.3V?A: Ndio. Voltage ya ingizo ya mantiki ya juu (VIH) kwa kawaida ni 3.3V, ambayo inafaa na mantiki ya 3.3V. Hata hivyo, hakikisha usambazaji wa VDD unabaki kwa 5V kwa kiendesha cha LED kufanya kazi vizuri.
• Q: Ni LED ngapi ninaweza kuzifunga kwa mlolongo?A: Kikomo kinabainishwa na kiwango cha kusasisha data na uadilifu wa ishara. Kila kifaa huongeza ucheleweshaji mdogo wa usambazaji. Kwa mkondo wa data wa 24-bit kwa kila kifaa na kiwango lengwa cha kusasisha (k.m., 60Hz), unaweza kuhesabu idadi ya juu kabisa. Kwa saa ya 800kbps, mamia ya vifaa vinaweza kufungwa kwa mlolongo kwa taa ya tuli, lakini kwa video, idadi ni ndogo kwa sababu ya hitaji la viwango vya juu vya kusasisha.
• Q: Kwa nini capacitor ya kupita ni lazima?A: IC ya kiendesha hubadilisha mkondo kwa LED kwa masafa ya juu (PWM). Hii husababisha mafuriko ya ghafla ya mkondo kwenye mstari wa VDD. Capacitor ya ndani ya 0.1µF hutoa mkondo huu wa masafa ya juu ndani, na kuzuia kushuka kwa voltage ambayo kunaweza kurekebisha upya IC au kusababisha kuwaka na kuzima, na kupunguza usumbufu wa sumakuumeme (EMI).

6. Ulinganisho wa Kiufundi na Mielekeo

6.1 Tofauti na LED za Msingi

Tofauti kuu ya 19-C47 ni kiendesha chake kilichojumuishwa. Ikilinganishwa na LED ya RGB tofauti ambayo inahitaji vipingamizi vitatu vya nje vya kupunguza mkondo na kidhibiti cha nje cha PWM (k.m., kutoka kwa MCU yenye pini tatu za PWM), kifaa hiki hurahisisha ubunifu. Kinahitaji mstari mmoja tu wa data na nguvu, na kupunguza kwa kiasi kikubwa idadi ya pini za MCU na utata wa programu kwa safu kubwa. Hasara ni gharama kidogo ya juu ya sehemu na hitaji la kusimamia itifaki ya serial.

6.2 Kanuni ya Uendeshaji

Kifaa hufanya kazi kwa kanuni ya kusajili kwa kuhama ya serial-in, parallel-out kwa data ya PWM. Neno la data la 24-bit linasukumwa ndani ya kusajili la ndani. Kusajili hili hudhibiti jenereta tofauti za 8-bit za PWM kwa kila rangi. Jenereta za PWM hubadilisha vyanzo vya mkondo thabiti vinavyowasha chipsi husika za LED. Jicho la mwanadamu hujumuisha mapigo ya haraka ya kuwasha/kuzima, na kuona kiwango maalum cha mwangaza kwa kila rangi ya msingi, ambayo huchanganyika na kuunda rangi ya mwisho.

6.3 Mielekeo ya Sekta

Mwelekeo katika LED zinazoweza kushughulikiwa unaelekea kwa ujumuishaji wa juu zaidi, viwango vya juu vya data, na utendaji bora wa rangi. Warithi wa 8-bit PWM (kama kifaa hiki) mara nyingi huwa na PWM ya 16-bit au ya juu zaidi kwa kupunguza mwanga laini na usahihi bora wa rangi (kuondoa kuwaka na kuzima au mabadiliko ya rangi kwa mwangaza wa chini). Itifaki zinakuwa za haraka na thabiti zaidi (k.m., kutumia usimbaji wa Manchester au ishara tofauti). Pia kuna harakati ya kujumuisha udhibiti wa mwangaza wa kimataifa na fidia ya joto ndani ya IC ya kiendesha. 19-C47 inawakilisha suluhisho lililokomaa na la gharama nafuu kwa matumizi mengi ya kawaida ya taa na maonyesho ya rangi kamili.