Entegre Sürücülü SMD RGB LED - 3.2x2.8x1.9mm - 5V - 88mW - Kırmızı/Yeşil/Mavi - Türkçe Veri Sayfası

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, otomatik baskılı devre kartı montajı için tasarlanmış minyatür, yüzeye monte bir LED bileşeninin özelliklerini detaylandırır. Cihaz, tek bir paket içinde üç ayrı LED çipini (Kırmızı, Yeşil, Mavi) ve bir 8-bit sürücü entegre devresini birleştirir. Bu entegrasyon, her renk kanalının hassas ve bağımsız kontrolünü sağlayarak, dinamik renk karıştırma ve yüksek çözünürlüklü parlaklık ayarı gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir. Bileşen, endüstri standardı 8mm şerit üzerinde ve 7 inçlik makaralara sarılı olarak tedarik edilir, bu da yüksek hacimli, otomatik yerleştirmeyi kolaylaştırır.

1.1 Özellikler

• RoHS çevre yönergelerine uyumludur.
• Üstün parlaklık için yüksek verimli AlInGaP (Kırmızı) ve InGaN (Yeşil, Mavi) yarı iletken malzemeleri kullanır.
• Entegre 8-bit sürücü IC, üç renk kanalının (Kırmızı, Yeşil, Mavi) her biri için 256 farklı parlaklık seviyesi sağlar.
• 800 kHz'den az olmayan yüksek veri tarama frekansı, akıcı renk geçişleri ve yenileme oranları sağlar.
• Standart otomatik al-yerleştir ekipmanları ile uyumluluk için 8mm taşıyıcı şerit üzerinde paketlenmiştir.
• Kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleri ile uyumludur, kurşunsuz montaj için uygundur.
• Mikrodenetleyiciler ve dijital mantık devreleri ile kolay arayüz oluşturmak için mantık seviyesi girişi ile uyumludur.

1.2 Uygulama Alanları

Cihaz, alan, otomatik montaj ve hassas renk kontrolünün kritik olduğu geniş bir elektronik ekipman yelpazesi için tasarlanmıştır. Başlıca uygulama alanları şunlardır:

• Arka Aydınlatma:Tüketici elektroniği, ofis otomasyonu ve ev aletlerinde tuş takımı, klavye ve dekoratif panel aydınlatması.
• Durum Göstergeleri:Telekomünikasyon, ağ ve endüstriyel kontrol ekipmanlarında çok renkli durum ve sinyal göstergeleri.
• Mikro Ekranlar ve Tabelalar:Bilgi ekranları, sembolik aydınlatma elemanları ve dekoratif aydınlatma için düşük çözünürlüklü piksel elemanları.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.

• Güç Dağılımı (P_D):88 mW. Bu, paketin ısı olarak dağıtabileceği maksimum toplam güçtür. Bu limitin aşılması, dahili IC ve LED çiplerinin aşırı ısınma riski taşır.
• IC Besleme Gerilimi (V_DD):+4.2V ila +5.5V. Entegre sürücü devresi, güvenilir çalışma için bu aralıkta regüle edilmiş bir beslemeye ihtiyaç duyar. Bu aralığın dışındaki gerilimler arızaya veya hasara neden olabilir.
• Toplam İleri Akım (I_F):16 mA DC. Bu, üç LED kanalının tümüne aynı anda sağlanabilecek akımların maksimum toplamıdır.
• Çalışma Sıcaklığı (T_op):-20°C ila +85°C. Cihazın bu ortam sıcaklığı aralığında çalışacağı garanti edilir.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg):-30°C ila +85°C.
• Lehimleme Sıcaklığı:10 saniye boyunca 260°C'ye dayanır, tipik kurşunsuz reflow profilleri ile uyumludur.

Kritik Tasarım Notu:Gömülü IC, çalışma sırasında ısı üretir. Uzun vadeli güvenilirlik için LED'in lehim pedlerindeki sıcaklığı 85°C'nin altında tutmak için iyi tasarlanmış bir PCB termal yönetim sistemi (örn. yeterli bakır alanları, termal viyalar) gereklidir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Ortam sıcaklığı (T_a) 25°C, V_DD=5V ve tüm renk kanalları maksimum parlaklığa ayarlanmışken (veri = 8'b11111111) ölçülmüştür.

• Işık Şiddeti (I_V):
  • Kırmızı (AlInGaP): 71.0 - 180.0 mcd (milikandela)
  • Yeşil (InGaN): 180.0 - 355.0 mcd
  • Mavi (InGaN): 35.5 - 71.0 mcd
  Belirli bir birimin ışık şiddeti, sınıf koduna (bkz. Bölüm 4) göre belirlenir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):120 derece. Bu, ışık şiddetinin tepe eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açıdır ve alan aydınlatması için uygun geniş, dağınık bir yayılım modelini gösterir.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):
  • Kırmızı: 620.0 - 628.0 nm
  • Yeşil: 522.0 - 530.0 nm
  • Mavi: 464.0 - 472.0 nm
  Bu parametre, ışığın algılanan rengini tanımlar ve aynı zamanda sınıflandırmaya tabidir.
• IC Çıkış Akımı (I_Fkanal başına):V_DD=5V'da sürüldüğünde tipik olarak her renk kanalı için 5 mA. Bu, dahili sürücü tarafından her LED için ayarlanan sabit akımdır.
• IC Durgun Akım (I_DD):Tüm LED verileri '0' (kapalı durum) olarak ayarlandığında tipik olarak 0.8 mA. Bu, LED'leri aktif olarak yakmadığında sürücü IC'nin kendisi tarafından tüketilen güçtür.

2.3 Dijital Arayüz ve Zamanlama

Cihaz, 24-bit veri (Kırmızı, Yeşil ve Mavi kanalların her biri için 8 bit) almak için tek telli, seri veri protokolü kullanır.

• Mantık Seviyeleri:
  • Yüksek seviye giriş gerilimi (V_IH): ≥ 3.0V
  • Düşük seviye giriş gerilimi (V_IL): ≤ 0.3 * V_DD
• Veri Zamanlaması (T_H+ T_L= 1.2 µs ± 300ns):
  • Bit '0':Yüksek süre (T_0H) = 300ns ±150ns, Düşük süre (T_0L) = 900ns ±150ns.
  • Bit '1':Yüksek süre (T_1H) = 900ns ±150ns, Düşük süre (T_1L) = 300ns ±150ns.
• Kilitlenme (Latch) Süresi (LAT):Veri hattında 250 µs'den uzun süren düşük bir darbe, bir veri çerçevesinin sonunu işaret eder. IC, alınan 24-bit veriyi kilitler (saklar) ve LED çıkışlarını buna göre günceller. Bu kilitlenme periyodu sırasında veri iletimi yapılmamalıdır.

Veri Akışı:Veri, DIN pini üzerinden seri olarak kaydırılır. 24 bit alındıktan sonra, bir kilitlenme komutu dahili yazmaçları günceller. Veri daha sonra DOUT pini üzerinden dışarı aktarılır, bu da tek bir mikrodenetleyici pininden birden fazla cihazın zincirleme bağlanmasına olanak tanır.

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için cihazlar performans sınıflarına ayrılır. İki ana parametre sınıflandırılır: Işık Şiddeti ve Baskın Dalga Boyu.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Her renk kanalı ayrı ayrı sınıflandırılır ve her sınıf içinde ±%15 toleransa sahiptir.

• Kırmızı:Sınıflar Q1 (71.0-90.0 mcd), Q2 (90.0-112.0 mcd), R1 (112.0-140.0 mcd), R2 (140.0-180.0 mcd).
• Yeşil:Sınıflar S1 (180.0-224.0 mcd), S2 (224.0-280.0 mcd), T1 (280.0-355.0 mcd).
• Mavi:Sınıflar N2 (35.5-45.0 mcd), P1 (45.0-56.0 mcd), P2 (56.0-71.0 mcd).

3.2 Baskın Dalga Boyu (Renk Tonu) Sınıflandırması

Bu sınıflandırma, hassas renk noktalarını sağlar. Her sınıf içinde tolerans ±1 nm'dir.

• Kırmızı:Sınıf U (620.0-624.0 nm), Sınıf V (624.0-628.0 nm).
• Yeşil:Sınıf P (522.0-526.0 nm), Sınıf Q (526.0-530.0 nm).
• Mavi:Sınıf C (464.0-468.0 nm), Sınıf D (468.0-472.0 nm).

Tasarım Çıkarımı:Birden fazla birim arasında tek tip renk gerektiren uygulamalar için, sıkı sınıf kodları belirtmek veya aynı üretim partisinden satın almak önerilir.

4. Mekanik ve Paket Bilgileri

4.1 Cihaz Boyutları ve Pin Yapısı

Bileşenin kompakt bir kaplama alanı vardır. Ana boyutlar, yaklaşık 3.2mm x 2.8mm gövde boyutu ve 1.9mm yükseklik içerir. Aksi belirtilmedikçe toleranslar tipik olarak ±0.15mm'dir.

Pin Konfigürasyonu:

1. V_DD:Entegre sürücü IC için güç kaynağı girişi (+4.2V ila +5.5V).
2. DIN:Seri veri girişi. RGB kanalları için kontrol verisi bu pin üzerinden kaydırılır.
3. V_SS:Toprak bağlantısı.
4. DOUT:Seri veri çıkışı. Birden fazla cihazı zincirleme bağlamak için kullanılır; dahili bir gecikmeden sonra DIN'den alınan veriyi çıkarır.

Lens su berraklığındadır, her LED çipinin doğal renginin görünmesini sağlar.

4.2 Önerilen PCB Lehim Ped Deseni

Güvenilir lehimleme ve mekanik stabilite sağlamak için önerilen bir lehim ped düzeni sağlanmıştır. Tasarım tipik olarak, reflow sırasında iyi bir lehim bağlantısı oluşumunu kolaylaştırmak için termal rahatlama bağlantılarını ve yeterli ped boyutunu içerir.

5. Montaj ve Kullanım Kılavuzu

5.1 Lehimleme İşlemi

Cihaz, kurşunsuz lehim kullanan kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleri ile uyumludur. Önerilen maksimum tepe gövde sıcaklığı 260°C'dir ve bu sıcaklık 10 saniyeden fazla aşılmamalıdır. Nem hassas bileşenler (MSL) için standart reflow profilleri takip edilmelidir.

5.2 Temizleme

Montaj sonrası temizlik gerekliyse, montajlı kart oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole en fazla bir dakika batırılmalıdır. Belirtilmemiş veya agresif kimyasal temizleyicilerin kullanılması LED paket malzemesine zarar verebilir.

5.3 Elektrostatik Deşarj (ESD) Önlemleri

Entegre devre ve LED çipleri elektrostatik deşarja karşı hassastır. Kullanım ve montaj sırasında uygun ESD kontrolleri yerinde olmalıdır:

• Personel topraklanmış bileklik veya antistatik eldiven giymelidir.
• Tüm çalışma istasyonları, araçlar ve ekipmanlar uygun şekilde topraklanmalıdır.
• Bileşenleri ESD korumalı ambalajlarda saklayın ve taşıyın.

5.4 Depolama Koşulları

• Mühürlü Nem Bariyer Torbası (MBB):≤30°C ve ≤%90 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklayın. Torba içinde kurutucu ile saklandığında raf ömrü, torbanın mühürlendiği tarihten itibaren bir yıldır.
• Torba Açıldıktan Sonra:Hemen kullanılmayacaksa, bileşenler 30°C ve %60 RH'yi aşmayan bir ortamda saklanmalıdır. Açıldıktan sonra uzun süreli depolama için, reflow öncesi standart IPC/JEDEC nem hassasiyeti seviyesi prosedürlerine göre pişirme gerekebilir.

6. Paketleme ve Sipariş

6.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Cihaz, otomatik montaj için tedarik edilir:

• Şerit Genişliği: 8mm.
• Makara Çapı:7 inç (178mm).
• Makara Başına Adet:4000 adet.
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kalan miktarlar için 500 adet.
• Yuva Mühürleme:Bileşen yuvaları üst kapak bandı ile mühürlenir.
• Eksik Bileşenler:Spesifikasyona göre maksimum iki ardışık boş yuvaya izin verilir.
• Standart:Paketleme ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur.

7. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Devresi

Tipik bir uygulama, bir mikrodenetleyicinin genel amaçlı G/Ç (GPIO) pinini zincirdeki ilk LED'in DIN'ine bağlamayı içerir. İlk LED'in DOUT'u bir sonrakinin DIN'ine bağlanır ve bu böyle devam eder. Böylece tek bir GPIO, uzun bir LED dizisini kontrol edebilir. V_DDpinlerine, her cihazın veya küçük bir cihaz grubunun yakınına yerleştirilmiş bir yerel bypass kapasitörü (örn. 100nF) ile birlikte kararlı, ayrıştırılmış bir 5V güç kaynağı sağlanmalıdır.

7.2 Termal Yönetim

Değerlerde vurgulandığı gibi, termal tasarım kritiktir. PCB, toprak (V_SS) pedlerine bağlı bakır düzlemleri bir soğutucu olarak kullanmalıdır. Cihazın altındaki termal viyalar, ısıyı iç veya alt katmanlara aktarmaya yardımcı olabilir. Yüksek parlaklık veya yüksek görev döngüsü çalışması için, ped sıcaklığının 85°C'nin altında kaldığından emin olmak için izleyin.

7.3 Veri Sinyal Bütünlüğü

Uzun zincirleme bağlantılar veya elektriksel gürültülü ortamlar için aşağıdakileri göz önünde bulundurun:

• Veri hatlarını mümkün olduğunca kısa tutun.
• Veri hatlarını yüksek akımlı veya anahtarlamalı izlerle paralel çalıştırmaktan kaçının.
• Mikrodenetleyicinin çıkış pinine yakın yerleştirilen küçük bir seri direnç (örn. 33-100 Ω), veri hattındaki zil sesini azaltmaya yardımcı olabilir.
• Mikrodenetleyicinin protokolün gerektirdiği hassas 1.2µs bit zamanlamasını üretebildiğinden emin olun.

7.4 Güç Kaynağı Sıralaması ve Ani Akım

Uzun bir LED zincirini çalıştırırken, dahili sürücü IC'lerin aynı anda açılması, V_DDhattında geçici bir ani akım artışına neden olabilir. Güç kaynağı ve PCB izleri, önemli bir gerilim düşüşü olmadan bunu karşılayacak şekilde boyutlandırılmalıdır. Büyük dizilerde yavaş başlatma devresi veya farklı zincirlerin kademeli olarak etkinleştirilmesi gerekli olabilir.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

8.1 Bu LED'i 3.3V'luk bir mikrodenetleyici ile sürebilir miyim?

Evet, ancak dikkatli olunmalıdır. Yüksek seviye giriş gerilimi (V_IH) gereksinimi minimum 3.0V'dur. 3.3V'luk bir mantık yüksek seviyesi bu spesifikasyonu karşılar. Ancak, güç kaynağının (V_DD) hala belirtilen 4.2V ila 5.5V aralığında olduğundan emin olmalısınız. LED sürücü IC'nin kendisi 5V gerektirir, bu nedenle onu 3.3V ile besleyemezsiniz.

8.2 DOUT pininin amacı nedir?

DOUT pini, zincirleme bağlantıya izin verir. IC, gelen seri veriyi dahili olarak tamponlar ve sabit bir gecikmeden sonra çıkarır. Bu, bir mikrodenetleyiciden gelen tek bir veri hattının, her cihaz veri akışını bir sonrakine aktardığı için, seri olarak sınırsız sayıda LED'i beslemesine olanak tanır.

8.3 Toplam güç tüketimini nasıl hesaplarım?

Toplam güç, LED gücü ve IC durgun gücünün toplamıdır.
LED Gücü (maks):(V_DD* I_{F_Kırmızı}) + (V_DD* I_{F_Yeşil}) + (V_DD* I_{F_Mavi}) ≈ 5V * (5mA+5mA+5mA) = 75mW.
IC Durgun Gücü: V_DD* I_DD≈ 5V * 0.8mA = 4mW.
Yaklaşık Toplam (hepsi açık):79mW, bu da maksimum 88mW dağılımın altındadır. Unutmayın, bu tam parlaklıktadır. Daha düşük parlaklık ayarları daha az güç tüketecektir.

8.4 Neden 250µs'lik bir minimum kilitlenme (latch) süresi var?

Kilitlenme süresi (LAT) bir sıfırlama periyodudur. 250µs'den uzun bir düşük sinyal, IC'ye mevcut 24-bit veri çerçevesinin tamamlandığını ve çıkış yazmaçlarını güncellemesi gerektiğini söyler. Bu mekanizma, kontrolcü ve LED zinciri arasında güvenilir senkronizasyon sağlayarak, bozuk verilerin görüntülenmesini önler.