SMD RGB LED 12-23C Maelezo ya Kiufundi - Utepe wa 8mm - Usambazaji wa 5V - Udhibiti wa PWM wa Viwango 256 vya Kijivu - Waraka wa Kiingereza wa Kiufundi

1. Muhtasari wa Bidhaa

12-23C ni kifaa kidogo cha kusakinishwa kwenye uso (SMD) kinachojumuisha chipi tatu za LED (Nyekundu, Kijani, Bluu) pamoja na kichocheo maalum cha njia 3 cha mkondo thabiti. Ujumuishaji huu unawezesha uwezo wa rangi kamili na udhibiti sahihi wa dijiti katika kifurushi kimoja kidogo. Faida yake kuu iko katika kuwezesha miundo ya PCB yenye msongamano mkato kwa matumizi yanayohitaji taa yenye rangi zenye nguvu na zinazodhibitiwa kwa nguvu, bila utata wa saketi za kichocheo za nje.

Utendaji mkuu unadhibitiwa na saketi iliyojumuishwa inayokubali ishara ya data ya dijiti ya mfululizo. Ishara hii ina biti 24 za data (biti 8 kwa kila njia ya rangi), ikiruhusu viwango 256 tofauti vya kijivu kwa kila rangi, na kusababisha mchanganyiko zaidi ya milioni 16 wa rangi zinazowezekana. Kifaa hiki kimefungwa kwenye utepe wa 8mm na kusambazwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7, na kufanya iwe sawa kabisa na vifaa vya kukusanyika kiotomatiki vya kasi ya juu.

2. Uchunguzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ambayo kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Uendeshaji unapaswa kudumu ndani ya mipaka hii.

• Voltage ya Usambazaji (VDD):+3.8V hadi +5.5V. Hii ni safu ya voltage ya saketi ya mantiki na udhibiti ya kichocheo cha ndani.
• Voltage ya Pato (VOUT):Upeo wa 17V. Kigezo hiki kinahusiana na uwezo wa kuvumilia voltage ya transistor za pato za kichocheo cha ndani zilizounganishwa na anodi za LED.
• Voltage ya Ingizo (VIN):-0.5V hadi VDD+0.5V. Inatumika kwa pini za ingizo za dijiti (DIN). Kuzidi hii kunaweza kuharibu miundo ya ulinzi ya ingizo.
• Utoaji wa Umeme Tuli (ESD):2000V (Mfano wa Mwili wa Mwanadamu). Inaonyesha kiwango cha wastani cha ulinzi wa ESD; taratibu sahihi za kushughulikia bado zinapendekezwa.
• Joto la Uendeshaji (Topr):-20°C hadi +70°C. Safu ya joto la mazingira kwa uendeshaji thabiti.
• Joto la Hifadhi (Tstg):-40°C hadi +90°C.
• Joto la Kuuza:Kifaa hiki kimekadiriwa kwa kuuza kwa kurudisha moto na joto la kilele la 260°C kwa sekunde 10, au kuuza kwa mkono kwa 350°C kwa sekunde 3.

2.2 Masharti Yanayopendekezwa ya Uendeshaji

Haya ndiyo masharti ya utendaji bora na uliothibitishwa.

• Voltage ya Usambazaji (VDD):5.0V (Kawaida). Kifaa hiki kimeundwa kwa usambazaji wa mantiki wa 5V.
• Viwango vya Mantiki ya Ingizo:
  • Voltage ya Ingizo ya Kiwango cha Juu (VIH): Kima cha chini 0.7*VDD. Ishara lazima iwe juu ya kiwango hiki kutambuliwa kama mantiki '1'.
  • Voltage ya Ingizo ya Kiwango cha Chini (VIL): Upeo wa 0.3*VDD. Ishara lazima iwe chini ya kiwango hiki kutambuliwa kama mantiki '0'.
• Ucheleweshaji wa Usambazaji (TPLZ):Upeo wa 300 ns. Hii ni muda wa kuchelewa kwa ishara ya data kusambaa kutoka pini ya DIN hadi pini ya DOUT, muhimu sana kwa kubainisha kasi ya juu kabisa ya usambazaji wa data katika usanidi wa mnyororo.
• Muda wa Kushuka kwa Pato (TTHZ):Upeo wa 20 µs kwa njia za pato za R/K/B. Hii inaathiri tabia za kubadilisha PWM.
• Uwezo wa Ingizo (CI):Upeo wa 15 pF. Mzigo wa uwezo unaowasilishwa na pini ya DIN.

2.3 Tabia za Umeme na Mwanga

Imepimwa kwa mkondo wa mbele (IF) wa 5mA kwa kila chipi ya rangi na joto la mazingira (Ta) la 25°C.

• Nguvu ya Mwanga (Iv):
  • Nyekundu (RS): Thamani za kawaida zinatofautiana kutoka 22.5 mcd hadi 72.0 mcd, kulingana na kikundi maalum.
  • Kijani (GH): Thamani za kawaida zinatofautiana kutoka 45.0 mcd hadi 140.0 mcd.
  • Bluu (BH): Thamani za kawaida zinatofautiana kutoka 18.0 mcd hadi 57.0 mcd.
• Pembe ya Kuangalia (2θ1/2):Digrii 130 (Kawaida). Pembe hii pana ya kuangalia ni sifa ya lenzi ya hariri nyeupe iliyotawanyika.
• Urefu wa Wimbi la Kilele (λp):
  • Nyekundu: 632 nm
  • Kijani: 518 nm
  • Bluu: 468 nm
• Urefu wa Wimbi Kuu (λd):Urefu wa wimbi wa rangi unaoonwa.
  • Nyekundu: 617.5 nm hadi 629.5 nm
  • Kijani: 525.0 nm hadi 540.0 nm
  • Bluu: 464.5 nm hadi 476.5 nm
• Upana wa Wigo wa Spectral (Δλ):
  • Nyekundu: 20 nm
  • Kijani: 35 nm
  • Bluu: 25 nm

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Makundi

Kifaa hiki kinagawanywa katika makundi kulingana na vigezo muhimu vya macho ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza ndani ya kundi la uzalishaji.

3.1 Kugawa Makundi Kulingana na Nguvu ya Mwanga

Kila chipi ya rangi hugawanywa kwa makundi tofauti. Msimbo wa kikundi (k.m., M2, N1, P2) unabainisha safu ya chini na ya juu ya nguvu ya mwanga kwa IF=5mA. Kwa mfano, chipi nyekundu katika kikundi P1 ina nguvu kati ya 45.0 na 57.0 mcd. Waraka wa maelezo hutoa jedwali za kina kwa Nyekundu (RS), Kijani (GH), na Bluu (BH). Toleo la ±11% linatumika kwa nguvu ya mwanga.

3.2 Kugawa Makundi Kulingana na Urefu wa Wimbi Kuu

Sawa na nguvu, urefu wa wimbi kuu pia hugawanywa kwa makundi ili kudhibiti nukta ya rangi. Kwa mfano, chipi ya kijani katika kikundi 'Y' ina urefu wa wimbi kuu kati ya 525.0 nm na 530.0 nm. Waraka wa maelezo hutoa jedwali kwa rangi zote tatu. Toleo la ±1nm limebainishwa kwa urefu wa wimbi kuu.

4. Uchambuzi wa Utendaji na Muda

4.1 Mawimbi ya Muda na Itifaki ya Mawasiliano

Kifaa hiki hutumia itifaki ya mawasiliano ya mfululizo ya waya mmoja. Data inaingizwa kwa wakati wa kupanda kwa ishara. Itifaki inabainisha viwango viwili vya mantiki: msimbo '0' na msimbo '1', kila moja ikiwa na mahitaji maalum ya muda wa juu (T1H, T0H) na muda wa chini (T1L, T0L).

• T0H:300 ns ±80 ns (msimbo 0, muda wa kiwango cha juu).
• T0L:900 ns ±80 ns (msimbo 0, muda wa kiwango cha chini).
• T1H:900 ns ±80 ns (msimbo 1, muda wa kiwango cha juu).
• T1L:300 ns ±80 ns (msimbo 1, muda wa kiwango cha chini).
• RES (Muda wa Kuanzisha Upya):>50 µs. Ishara ya chini kwenye DIN inayodumu zaidi ya hii inaanzisha upya rejista ya kuhama ya ndani na kufunga data kwenye pato.

Biti ishirini na nne za data husambazwa kwa mfululizo: kawaida biti 8 za Kijani, biti 8 za Nyekundu, na biti 8 za Bluu (mpangilio wa GRB). Data ya vifaa vingi vinaweza kuunganishwa kwa mnyororo kutoka DOUT ya kifaa kimoja hadi DIN ya kifaa kinachofuata.

4.2 Saketi ya Matumizi

Kwa mfumo wa 5V, waraka wa maelezo unapendekeza kuweka capacitor ya kutenganisha ya 0.1 µF kati ya pini za AVDD (nguvu) na GND, zikiwekwa karibu iwezekanavyo na kifaa ili kupunguza kelele na kuhakikisha uendeshaji thabiti. Kichocheo cha ndani ni aina ya mkondo thabiti; hata hivyo, viwango vya juu kabisa vinaonyesha kwamba vipinga vya kuzuia mkondo vya nje vinaweza kuhitajika kulingana na voltage ya mtiririko inayotumika (voltage kwenye anodi ya LED, ambayo ni ya juu kuliko VDD) ili kuzuia hali ya mkondo kupita kiasi. Thamani maalum za vipinga zimedhamiriwa na mkondo wa lengo la LED na voltage ya mbele ya chipi za LED kwenye mkondo huo.

5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hiki kina ukubwa mdogo wa SMD. Mchoro wa vipimo unaonyesha ukubwa wa mwili na usanidi wa waya. Toleo zote zisizobainishwa ni ±0.1mm. Mpangilio wa pini ni kama ifuatavyo:

1. DIN:Ingizo la Data kwa ishara ya udhibiti ya mfululizo.
2. GND:Ardhi ya kawaida kwa data na nguvu.
3. DOUT:Pato la Data kwa kuunganisha kwa mnyororo hadi kifaa kinachofuata.
4. AVDD:Ingizo la usambazaji wa nguvu, unganisha kwa +5V.

5.2 Vigezo vya Ufungaji

Kifaa hiki kinasambazwa kwenye ufungaji usio na unyevu.

• Utepe wa Kubeba:Utepe wenye upana wa 8mm kwenye reeli yenye kipenyo cha inchi 7. Kila reeli ina vipande 2000.
• Unyeti wa Unyevu:Vipengele hivi vina unyeti wa unyevu (labda MSL 3 au kama hivyo). Tahadhari ni pamoja na:
  • Hifadhi kabla ya kufungua mfuko: ≤30°C / ≤90% RH.
  • Maisha ya sakafu baada ya kufungua mfuko: Saa 24 kwa ≤30°C / ≤60% RH.
  • Sehemu zisizotumiwa lazima zifungwe tena kwenye mfuko na dawa ya kukausha ikiwa zimezidi maisha ya sakafu.
  • Kupikwa kunahitajika ikiwa kiashiria cha dawa ya kukausha kinaonyesha kujaa au muda wa hifadhi umezidi.
• Vipimo vya Reeli na Utepe:Michoro ya kina imetolewa kwa reeli, mifuko ya utepe wa kubeba, na utepe wa kufunika.
• Taarifa ya Lebo:Lebo ya reeli inajumuisha sehemu za Nambari ya Sehemu ya Mteja (CPN), Nambari ya Bidhaa (P/N), Idadi (QTY), na misimbo maalum ya Kugawa Makundi kwa Nguvu ya Mwanga (CAT), Urefu wa Wimbi (HUE), na Voltage ya Mbele (REF).

6. Miongozo ya Kuuza, Kukusanyika, na Matumizi

6.1 Uwiano wa Mchakato wa Kuuza

12-23C ina uwiano na michakato ya kuuza kwa kurudisha moto ya infrared na awamu ya mvuke, ikizingatia wasifu wenye joto la kilele la 260°C kwa hadi sekunde 10. Pia imekadiriwa kwa kuuza kwa mkono kwa 350°C kwa sekunde 3. Bidhaa hii haina risasi na inatii viwango vya RoHS, EU REACH, na visivyo na halojeni (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm).

6.2 Tahadhari Muhimu za Matumizi

• Ulinzi wa Mkondo Kupita Kiasi:Ni lazima kutumia vipinga vya kuzuia mkondo vya nje kwa mfululizo na kila njia ya rangi ya LED. Voltage ya mbele ya LED ina mgawo hasi wa joto, ikimaanisha mkondo huongezeka kadiri joto linavyopanda. Bila vipinga, hata ongezeko dogo la voltage ya usambazaji au joto la kiungo linaweza kusababisha kutoroka kwa joto na kushindwa kwa kifaa.
• Tahadhari za ESD:Ingawa imekadiriwa kwa 2000V HBM, taratibu za kawaida za kushughulikia ESD zinapaswa kufuatwa wakati wa kukusanyika na kushughulikiwa.
• Usimamizi wa Joto:Joto la juu kabisa la kiungo la uendeshaji limewekwa kikomo na chipi ya kichocheo na chipi za LED. Eneo la kutosha la shaba la PCB (upunguzaji wa joto) linapaswa kutumiwa kwa pedi ya GND ili kutawanya joto, hasa wakati wa kuendesha LED kwa mikondo ya juu.

7. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Vionyeshi vya Video vya LED vya Ndani/Nje:Bora kwa vionyeshi vya umbali mwembamba kwa sababu ya ukubwa mdogo, kichocheo kilichojumuishwa, na uwezo wa kuunganisha kwa mnyororo.
• Mipindo ya Taa ya LED yenye Rangi Kamili:Inawezesha mipindo ya taa ya RGB inayoweza kushughulikiwa na kuwekwa programu.
• Taa ya Mapambo ya LED:Taa ya usanifu, ishara, na taa ya hisia.
• Mwanga wa Nyuma:Kwa paneli za vyombo, swichi, LCD, na alama ambapo rangi ya nguvu inahitajika.
• Vifaa vya Mawasiliano:Viashiria vya hali na mwanga wa nyuma wa kibodi.

7.2 Mazingatio ya Ubunifu

• Usambazaji wa Nguvu:Tumia usambazaji safi na uliosimamiwa wa 5V. Capacitor ya kutenganisha ya 0.1µF ni muhimu sana kwa usugu dhidi ya kelele.
• Uadilifu wa Mstari wa Data:Kwa minyororo mirefu ya kuunganisha au data ya kasi ya juu, zingatia msuguano wa mstari na uhitaji unaowezekana wa kipinga cha mfululizo karibu na pato la kichocheo ili kupunguza milio.
• Kuweka Mkondo:Hesabu thamani ya kipinga cha nje (Rext) kwa kutumia fomula: Rext = (Vdrain - Vf_led - Vds_sat) / Iled_target. Ambapo Vdrain ni voltage ya usambazaji wa anodi (<17V), Vf_led ni voltage ya mbele ya LED kwenye mkondo wa lengo, Vds_sat ni voltage ya kujaa ya transistor ya pato ya kichocheo (kutoka kwa waraka wa maelezo wa chipi ya kichocheo, ikiwa inapatikana), na Iled_target ni mkondo unaotakikana wa LED (k.m., 5mA kwa vipimo vya maelezo).
• Uthabiti wa Rangi:Kwa matumizi yanayohitaji rangi sawa, bainisha misimbo mwembamba ya kugawa makundi (CAT na HUE) kutoka kwa msambazaji.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu ya 12-23C ni ujumuishaji wa chipi za LED na chipi ya kichocheo. Ikilinganishwa na kutumia LED tofauti na chipi tofauti ya kichocheo, suluhisho hili linatoa:

• Kupunguzwa kwa Idadi ya Vipengele:Sehemu chache za kuweka na kuuza.
• Ukubwa Mdogo wa Nyayo:Inawezesha miundo yenye msongamano mkato zaidi.
• Usanidi Rahisi wa PCB:Hakuna haja ya kuweka mistari ya kichocheo ya mkondo wa juu kutoka chipi kuu hadi LED za mbali.
• Urahisi wa Udhibiti wa Dijiti:Mstari mmoja wa data hudhibiti rangi na mwangaza, na hivyo kupunguza idadi ya pini ya microcontroller na utata wa programu ikilinganishwa na udhibiti wa analogi wa PWM wa njia tofauti.
• Kuunganisha kwa Mnyororo:Hurahisisha wiring kwa safu za mstari kama vile mipindo ya taa.

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

S: Kasi ya juu kabisa ya data ninayoweza kutumia ni nini?

J: Kipengele kinachoweka kikomo ni ucheleweshaji wa usambazaji (300ns upeo) na mahitaji ya muda kwa T0H/T1H. Makadirio ya kihafidhina kwa kipindi cha data ni takriban 1.2µs (T0H+T0L kwa '0'), ambayo inabadilika kuwa kasi ya data ya takriban 833 kHz. Hata hivyo, muda wa kuanzisha upya (50µs) kati ya fremu utapunguza kiwango cha uboreshaji halisi.

S: Je, naweza kuendesha LED kwa zaidi ya 5mA?

J: Waraka wa maelezo unabainisha tu tabia kwa 5mA. Kuendesha kwa mikondo ya juu kutaongeza pato la mwanga lakini pia kuongeza utawanyiko wa nguvu, joto la kiungo, na kunaweza kupunguza maisha ya huduma. Mkondo wa juu kabisa umewekwa kikomo na uwezo wa chipi ya kichocheo na viwango vya LED yenyewe, ambavyo havijaelezewa kikamilifu hapa. Kupunguzwa kwa nguvu na uchambuzi wa joto ni muhimu sana.

S: Ninahesabuje thamani ya kipinga cha nje?

J: Kama ilivyoelezewa katika sehemu ya 7.2. Unahitaji mkunjo wa Vf wa LED (mara nyingi hukadiriwa kutoka kwa thamani za kawaida katika waraka wa maelezo) na voltage ya usambazaji wako wa anodi (Vdrain). Vdrain ya kawaida ni 12V. Mfano kwa LED Nyekundu kwa 5mA: Ikiwa Vf_nyekundu ≈ 2.0V na Vds_sat ≈ 0.6V, basi R = (12V - 2.0V - 0.6V) / 0.005A = 1880 Ω. Tumia thamani ya kawaida iliyo karibu zaidi.

S: Tofauti kati ya urefu wa wimbi la kilele na urefu wa wimbi kuu ni nini?

J: Urefu wa wimbi la kilele (λp) ni urefu wa wimbi kwenye sehemu ya juu kabisa katika mkunjo wa usambazaji wa nguvu ya wigo wa LED. Urefu wa wimbi kuu (λd) ni urefu wa wimbi wa mwanga safi wa monokromati unaolingana na rangi inayoonekana ya LED. λd inafaa zaidi kwa mchanganyiko wa rangi na matumizi ya kuonyesha.

10. Kanuni za Uendeshaji

Kifaa hiki kinafanya kazi kwa kanuni rahisi. Rejista ya kuhama ya ndani hupokea data ya mfululizo kwenye pini ya DIN. Data hii inaingizwa kidogo kidogo kulingana na muda wa ishara ya ingizo. Baada ya biti 24 kupokelewa, ishara ya chini kwenye DIN inayodumu zaidi ya muda wa RES (50µs) inafunga data hii kwenye rejista ya kushikilia. Thamani ya rejista ya kushikilia hudhibiti jenereta tatu tofauti za upanuzi wa upana wa mapigo (PWM), moja kwa kila njia ya rangi (Nyekundu, Kijani, Bluu). Kila thamani ya biti 8 (0-255) huweka mzunguko wa wajibu wa jenereta yake inayolingana ya PWM, na hivyo kudhibiti mkondo wa wastani, na hivyo mwangaza, wa kila chipi ya LED baada ya muda. Jicho la mwanadamu linajumuisha mwamko huu wa haraka, na kuliona kama rangi thabiti yenye nguvu inayoweza kurekebishwa. Pini ya DOUT hutoa nakala iliyohifadhiwa ya mkondo wa data ya ingizo, na kuwezesha kuunganisha kwa mnyororo bila mpasuko kwa idadi isiyo na kikomo ya vifaa vinavyofuata.