İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar
- 2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi
- 2.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 2.2 Optoelektronik Özellikler
- 2.3 Elektriksel Özellikler
- 3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- 4.1 Spektral Dağılım
- 4.2 Radyasyon Modu
- 5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi
- 5.1 Paket Boyutları ve Bacak Yapılandırması
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 6.1 Reflow Lehimleme Sıcaklık Profili
- 6.2 Depolama ve Nem Duyarlılığı
- 6.3 Dikkat Edilmesi Gerekenler
- 7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
- 7.1 Makara ve Taşıyıcı Bant Özellikleri
- 7.2 Etiket Bilgileri
- 8. Uygulama Tasarım Önerileri
- 8.1 Tipik Uygulama Devresi
- 8.2 Veri Protokolü ve Zamanlama
- 8.3 Uzun Zincir Tasarım Değerlendirmeleri
- 9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
- 10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
- 10.1 Bu LED'ler en fazla kaç adet seri bağlanabilir?
- 10.2 Bu LED'leri 3.3V mikrodenetleyici ile sürebilir miyim?
- 10.3 Neden 5mA'lik bir akım sınırlaması var? Parlaklığı artırabilir miyim?
- 11. Gerçek Uygulama Örnekleri
- 12. Çalışma Prensibi
- 13. Teknoloji Trendleri
1. Ürün Genel Bakışı
61-236-IC, tam renkli RGB uygulamaları için özel olarak tasarlanmış, yüksek derecede entegre bir yüzey montajlı LED sürücüdür. Üç bağımsız LED çipini (kırmızı, yeşil, mavi) ve özel bir kontrol IC'sini tek bir P-LCC-6 paketi içinde entegre eder. Bu entegrasyon, her renk kanalı için harici sürücü elemanlarına ihtiyaç duyulmadan PCB tasarımını basitleştirir. Cihaz, canlı renk karışımı, dinamik ışık efektleri ve kompakt bir form faktöründe güvenilir performans gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır.
1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar
61-236-IC'nin temel avantajı, sistem düzeyindeki sadeliğidir. Tek hatlı veri aktarım protokolü kullanır ve bu, geleneksel paralel RGB LED arayüzüne kıyasla, mikrodenetleyici veya ana denetleyiciden gereken kontrol hatlarının sayısını önemli ölçüde azaltır. Bu, onu ölçeklenebilir tasarımlar için uygun maliyetli bir çözüm haline getirir. Dahili reflektör ve şeffaf reçine ile sağlanan 120 derecelik geniş görüş açısı, düzgün ışık dağılımını garanti ederek, ışık kılavuzu uygulamaları ve çoklu açılardan görünürlüğün kritik olduğu dekoratif aydınlatma için ideal bir seçimdir.
Hedef pazar, iç ve dış mekan tam renkli LED ekranlar, dekoratif ve mimari aydınlatma şeritleri, oyun çevre birimleri ve adreslenebilir, çok renkli LED noktaları gerektiren herhangi bir uygulamayı içerir. Cihaz, RoHS, REACH ve halojensiz standartlarına uygun olup, katı uluslararası çevre ve güvenlik düzenlemelerini karşıladığından emin olur.
2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi
Bu bölüm, cihazın belirtilen koşullar altındaki çalışma sınırlarını ve performans özelliklerini ayrıntılı olarak analiz etmektedir.
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Bu derecelendirmeler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırda veya üzerinde çalışma garanti edilmez.
- Besleme Gerilimi (Vdd):4.2V ila 5.5V. Bu, dahili kontrol devrelerinin çalışma gerilim aralığını tanımlar. Genellikle stabil bir 5V güç kaynağı kullanılır.
- Çıkış Gerilimi (Vout):17V. Bu, sürücü çıkış katının dayanabileceği maksimum gerilimdir ve LED ileri gerilimi ile ilişkilidir.
- Giriş Gerilimi (Vin):-0.5V ila Vdd+0.5V. Bu, veri girişi (Din) ve ayar pinleri için, latch-up veya hasarı önlemek amacıyla güvenli gerilim aralığını belirtir.
- LED çıkış akımı (Iout):5 mA. Bu, her bir renk kanalının (kırmızı, yeşil, mavi) maksimum sabit akımıdır. Bu akımın aşılması, LED performansında bozulmaya veya arızaya yol açabilir.
- Çalışma sıcaklığı (Topr):-25°C ila +85°C. Cihazın güvenilir çalıştığı ortam sıcaklığı aralığı.
- Depolama sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +90°C. Cihazın güç verilmediği durumdaki güvenli sıcaklık aralığı.
- ESD (Elektrostatik deşarj):2000V (İnsan Vücut Modeli). Elektrostatik koruma seviyesini belirtir, montaj sırasında dikkatli işlem yapılması önerilir.
- Lehimleme Sıcaklığı (Tsol):Reflow lehimleme: Maksimum 260°C, 10 saniye; El lehimleme: Maksimum 350°C, 3 saniye. Bu, paket veya çipe termal hasar vermemek için PCB montajının kritik bir parametresidir.
2.2 Optoelektronik Özellikler
Ta=25°C, her kanal IF=5mA koşulunda ölçülmüştür, bu parametreler ışık çıkışı ve renk özelliklerini tanımlar.
- Işık Şiddeti (Iv):
- Kırmızı (RQH): 90 mcd (minimum) ila 280 mcd (maksimum).
- Yeşil (GR): 280 mcd (minimum) ila 900 mcd (maksimum).
- Mavi (BY): 71 mcd (minimum) ila 224 mcd (maksimum).
- Görüş Açısı (2θ1/2):120 derece (tipik değer). Işık şiddetinin tepe değerinin yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanır. Geniş görüş açısı önemli bir özelliktir.
- Ana dalga boyu (λd):
- Kırmızı (RQH): 617.5 nm ila 629.5 nm.
- Yeşil (GR): 525 nm ila 540 nm.
- Mavi (BY): 462 nm ila 474 nm.
2.3 Elektriksel Özellikler
Ta=-20~+70°C, Vdd=4.5~5.5V, Vss=0V koşullarında tanımlanmıştır.
- Çıkış Akımı (IOL):5 mA (tipik). Her LED'e sağlanan düzenlenmiş akım.
- Giriş Akımı (II):±1 μA (maksimum). Veri giriş pimlerinde son derece düşük sızıntı akımı.
- Giriş Gerilimi Lojik Seviyesi:
- VIH (Lojik Yüksek Seviye): Minimum 3.3V.
- VIL (Lojik Düşük Seviye): Maksimum 0.3*Vdd (örneğin, Vdd=5.5V iken 1.65V).
- Histerezis Gerilimi (VH):0.35V (tipik). Veri girişine gürültü bağışıklığı sağlamak için yüksek ve düşük seviye geçiş eşikleri arasında bir gerilim boşluğu oluşturur.
- Dinamik Güç Tüketim Akımı (IDDdyn):2.5 mA (tipik). Veri aktarımı ve PWM işlemi sırasında dahili kontrol mantığının tükettiği akım.
3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
Spesifikasyon, üretim uygulamalarında renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için çok parametreli bir sınıflandırma sistemi önermektedir. Tek bir tabloda açıkça ayrıntılandırılmamış olsa da, parametre aralıklarından aşağıdaki sınıflandırma çıkarılabilir:
- Işık Şiddeti (CAT):Cihazlar, her bir renk (kırmızı, yeşil, mavi) için ölçülen ışık çıkışına (mcd) göre sınıflandırılır. Bu, bir ekran veya ışık bandındaki birden fazla birim arasında düzgün bir parlaklık sağlamak için çok önemlidir.
- Ana Dalga Boyu (HUE):LED'ler, tepe dalga boylarına (nm) göre sınıflandırılır. Bu, montajdaki tüm cihazlar arasında tutarlı bir renk noktası (örneğin, aynı kırmızı veya mavi ton) sağlayarak, hassas renk karışımı ve ekran kalitesi için kritik öneme sahiptir.
- İleri Yönlü Gerilim (REF):Ana tabloda listelenmese de, ambalaj malzemesi bölümünde "forward voltage bin"den bahsedilmesi, çipin seri/paralel dizilerde gücün eşit dağılımını sağlamak için ileri yönlü voltaj (Vf) özelliklerine göre de sınıflandırılabileceğini göstermektedir.
Sipariş verirken, uygulama gereksinimlerini karşılamak için genellikle belirli bir bin kodu (CAT, HUE, REF) talep edilebilir.
4. Performans Eğrisi Analizi
Veri sayfası, tipik performans eğrilerini içerir ve tek nokta özelliklerinin ötesinde davranışa ilişkin içgörü sağlar.
4.1 Spektral Dağılım
Sağlanan grafikler, kırmızı (RQH), yeşil (GR) ve mavi (BY) çiplerin tüm görünür spektrum boyunca bağıl ışık şiddetini göstermektedir. Kritik gözlem noktaları:
- Her bir eğri, ana dalga boyuna karşılık gelen belirgin ve dar bir tepe noktası sergileyerek iyi renk doygunluğunu doğrulamaktadır.
- Kırmızı emisyon daha uzun dalga boyu bölgesinde (~620-630nm), yeşil orta bölgede (~525-540nm), mavi ise daha kısa dalga boyu bölgesinde (~462-474nm) yoğunlaşmıştır.
- Renk spektrumları arasındaki örtüşme son derece azdır, bu da renk karıştırma sırasında geniş bir renk gamı oluşturulmasına katkıda bulunur.
4.2 Radyasyon Modu
"Radyasyon özellikleri diyagramı" ışığın uzaysal dağılımını gösterir. Bu tür geniş görüş açılı bir LED'e ait eğri tipik olarak geniş ve Lambert tipine (kosinüs dağılımı) benzerdir ve 120 derecelik spesifikasyonu doğrular. Doğrudan eksenel yönde (0 derece) gözlemlendiğinde yoğunluk en yüksektir ve kenarlara doğru (±60 derece) düzgün bir şekilde azalır.
5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi
5.1 Paket Boyutları ve Bacak Yapılandırması
Bu cihaz, P-LCC-6 (Plastik Telli Çip Taşıyıcı, 6 bacak) paketleme kullanır. Detaylı boyut çizimi, uzunluk, genişlik, yükseklik, bacak aralığı ve lehim pedi boyutlarını belirtir; genel tolerans ±0.1 mm'dir. Bu bilgi PCB lehim pedi tasarımı için çok önemlidir.
Bacak Tanımı:
- Vss:Dahili devre toprak bağlantısı.
- NA:Bağlantısız / Dahili bağlantı yok.
- Di:Kontrol veri sinyali girişi. Seri veri akışını alır.
- Do:Kontrol veri sinyali çıkışı. Veri akışını halka bağlantıdaki bir sonraki cihaza iletir.
- NA:Bağlantısız / Dahili bağlantı yok.
- Vdd:Pozitif güç kaynağı girişi (4.2V ila 5.5V).
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
6.1 Reflow Lehimleme Sıcaklık Profili
Veri sayfası, belirli bir kurşunsuz reflow lehimleme sıcaklık profili sağlar:
- Ön ısıtma:150–200°C, 60–120 saniye süreyle. Maksimum ısıtma hızı: 3°C/saniye.
- Reflow (Sıvı faz çizgisi üzeri):Sıcaklık 217°C'yi aşmalı ve 60–150 saniye süreyle korunmalıdır. Tepe sıcaklığı 260°C'yi geçmemeli ve 260°C üzerindeki süre 10 saniyeyi aşmamalıdır.
- Soğutma:Maksimum soğutma hızı: 6°C/saniye. 255°C'nin üzerindeki süre 30 saniyeyi geçmemelidir.
6.2 Depolama ve Nem Duyarlılığı
Bu cihaz, nem bariyerli torba içinde desikant ile paketlenmiştir.
- Açmadan Önce:≤30°C ve ≤%90 bağıl nem (RH) koşullarında saklayın.
- Atölye ömrü:Mühürlü torba açıldıktan sonra, lehimleme işlemi 24 saat içinde atölye koşullarında (genellikle yaklaşık 30°C/%60 RH) tamamlanmalıdır.
- Pişirme:Torba 24 saatten fazla açık kaldıysa veya nem alıcı gösterge doygunluk gösteriyorsa, emilen nemi gidermek ve yeniden akış lehimleme sırasında "patlamış mısır" etkisini (paket çatlaması) önlemek için 60°C ±5°C sıcaklıkta 24 saat pişirme gereklidir.
6.3 Dikkat Edilmesi Gerekenler
- Akım Sınırlaması:Dahili sürücü sabit akım sağlar. Ancak, Iout için mutlak maksimum değer 5mA'dır. Uygulama devresi, çalışma koşullarının bu sınırı aşmamasını sağlamalıdır. Normal 5V çalışmada, sürücünün kendisi akım sınırlaması için harici seri dirence ihtiyaç duymaz, ancak güç kaynağı tasarımına dikkat edilmelidir.
- Mekanik Gerilim:Kaynak veya işleme sırasında pakete mekanik stres uygulamaktan kaçının. Montajdan sonra bileşen yakınında PCB'yi bükmeyin.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
7.1 Makara ve Taşıyıcı Bant Özellikleri
Bileşenler, otomatik yüzey montajı için makaralara sarılmış, kabartmalı taşıma bandı şeklinde sunulmaktadır.
- Paketleme Miktarı:Makara başına 800 adet.
- SMT ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak amacıyla, makara boyutları, taşıma bandı yuva boyutları (genişlik, aralık, derinlik) ve kapak bandı özelliklerinin detaylı çizimleri sağlanmıştır.
7.2 Etiket Bilgileri
Makara etiketi, izlenebilirlik ve doğru montaj için gerekli kritik bilgileri içerir:
- Customer Part Number (CPN)
- Üretici Parça Numarası (P/N): Örneğin, 61-236-ICRQHGRBYC-A 05-ET-CS
- Miktar (QTY)
- Sınıflandırma Kodu: CAT (Yoğunluk), HUE (Dalga Boyu), REF (Gerilim)
- Parti Numarası (LOT No.) İzlenebilirlik İçin
8. Uygulama Tasarım Önerileri
8.1 Tipik Uygulama Devresi
Veri sayfası, standart bir 5V uygulama devresini göstermektedir. Mikrodenetleyici (MCU) veya özel bir kontrolör, seri veriyi ilk LED sürücüsünün Din pinine gönderir. Her sürücünün Dout pini, bir sonrakinin Din pinine bağlanarak bir zincir (daisy chain) oluşturulur. Tek bir güç kaynağı (5V) tüm Vdd pinlerini besler ve tüm Vss pinleri toprağa bağlanır. Özellikle daha uzun zincirlerde veya gürültülü ortamlarda yüksek frekanslı gürültüyü bastırmak ve sinyal bütünlüğünü iyileştirmek için, MCU'ya yakın veri hattında küçük bir RC filtresi (örneğin, 100Ω direnç ve 100nF kapasitör) kullanılması önerilir.
8.2 Veri Protokolü ve Zamanlama
Bu cihaz, özel bir tek hatlı sıfıra dönüş protokolü kullanır.
- Veri Çerçevesi:Her bir cihaz 24 bitten oluşur ve 8 bit yeşil, 8 bit kırmızı ve 8 bit mavi (G7-G0, R7-R0, B7-B0) şeklinde düzenlenmiştir. Bu, her renk kanalı için 256 yoğunluk seviyesine (0-255) izin verir.
- Bit zamanlaması:
- Mantıksal '0': Yüksek seviye süresi (T0H) = 0.30 µs ±80ns, düşük seviye süresi (T0L) = 0.90 µs ±80ns.
- Mantık '1': Yüksek seviye süresi (T1H) = 0.90 µs ±80ns, düşük seviye süresi (T1L) = 0.30 µs ±80ns.
- Mantık '0' ve '1' için toplam bit periyodu 1.2 µs'dir, veri hızı yaklaşık 833 kHz'dir.
- Sıfırlama/Kilitleme sinyali:Din hattındaki düşük seviyeli darbe süresinin 50 µs'yi (RES) aşması, bir veri çerçevesinin sonunu belirtir. Bu sıfırlama sinyalini aldıktan sonra, zincirdeki tüm cihazlar az önce aldıkları 24 bitlik veriyi aynı anda çıkış kayıtçılarına kilitler ve PWM çıkışlarını günceller. Bu, ekrandaki tüm LED'lerin senkronize bir şekilde güncellenmesini sağlayarak, veri yenileme sırasında "hayalet" veya "gökkuşağı" efektlerini önler.
8.3 Uzun Zincir Tasarım Değerlendirmeleri
Birçok cihazın seri bağlandığı uygulamalarda (örneğin, uzun LED şeritler):
- Güç Enjeksiyonu:Voltaj düşüşünü önlemek ve güç kaynağından uzaktaki LED'lerin kararmasını veya renk kaymasını engellemek için, zincir boyunca birden fazla noktadan 5V güç enjekte edilmelidir. Kalın güç izleri veya ayrı güç kabloları kullanın.
- Veri Sinyali Bütünlüğü:Uzun veri hatları sinyal bozulmasına (yükselme/düşme sürelerinin uzaması, zil sesi) maruz kalabilir. Sürücü girişinde tampon IC veya düşük değerli seri direnç (örneğin, 33-100Ω) kullanmak empedans eşleştirmeye ve yansımaları azaltmaya yardımcı olur.
- Yenileme Hızı:Toplam Güncelleme Süresi = (LED sayısı * 24 bit * 1.2 µs) + sıfırlama süresi. 100 LED'lik bir zincir için yaklaşık ~2.88 ms + ~0.05 ms = ~2.93 ms'dir, bu da çoğu görsel uygulama için yeterli olan 300 Hz'nin üzerinde bir yenileme hızına izin verir.
9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
Ayrık çözümlere (ayrı RGB LED + harici sabit akım sürücü veya direnç + çoklama mantığı) kıyasla, 61-236-IC önemli avantajlar sunar:
- Bileşen sayısında azalma:Üç LED ve sürücülerinin tek bir pakette entegre edilmesi, PCB alanından ve montaj maliyetlerinden tasarruf sağlar.
- Kontrol Basitleştirme:Tek hatlı daisy chain protokolü, MCU GPIO ihtiyacını büyük ölçüde azaltır—yüzlerce LED'i kontrol etmek için yalnızca bir pin yeterlidir, oysa temel PWM kontrolü her bir RGB LED için üç pin gerektirir.
- Entegre Akım Kontrolü:Her LED çipine, tek tek LED'ler arasındaki küçük ileri voltaj (Vf) değişimlerinden etkilenmeyen, tutarlı parlaklık ve renk sağlamak için sabit, regüle edilmiş bir akım sağlar. Bu, akım sınırlayıcı dirençlere ve bunlarla ilişkili güç kayıplarına olan ihtiyacı ortadan kaldırır.
- Senkronize Güncelleme:Global mandal/sıfırlama işlevi, tüm ekranın renk değişimlerinin kusursuz bir şekilde senkronize edilmesini sağlar; bu, çoklama yapılan ayrık LED'lerle kolayca başarılamayan bir özelliktir.
10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
10.1 Bu LED'ler en fazla kaç adet seri bağlanabilir?
Spesifikasyon belgesinde katı elektriksel sınırlar belirtilmemiştir. Gerçek sınırlar aşağıdaki faktörler tarafından belirlenir:Veri Zamanlaması:通过多个器件的累积传播延迟。对于非常长的链 (>500-1000),数据信号可能会劣化,需要信号调理或分段。 2.Güç Dağıtımı:Zincirdeki her cihazın yeterli voltaja (5V) sahip olmasını sağlamak, güç veriyolunun dikkatlice tasarlanmasını ve birden fazla enjeksiyon noktasının ayarlanmasını gerektirir.Yenileme Hızı Gereksinimi:Daha fazla LED, daha uzun kare güncelleme süresi anlamına gelir; dinamik içeriğin yenileme hızı 60-100 Hz'in altına düşerse, bu fark edilebilir hale gelebilir.
10.2 Bu LED'leri 3.3V mikrodenetleyici ile sürebilir miyim?
Veri sayfası, minimum yüksek seviye giriş voltajını (VIH) 3.3V olarak belirtir. Mikrodenetleyiciden gelen 3.3V mantık yüksek seviyesi bu minimum spesifikasyonu tam olarak karşılar. Ancak, spesifikasyon sınırında çalışmak gürültü payı bırakmaz. Kısa, kontrollü bağlantı ortamlarında çalışabilir. Güvenilir çalışma için, özellikle daha uzun zincirlerde veya gürültülü ortamlarda, 3.3V sinyali kararlı bir 5V sinyale dönüştürmek için 5V mikrodenetleyici veya seviye dönüştürücü (örneğin, basit bir MOSFET veya özel bir IC) kullanılması şiddetle tavsiye edilir.
10.3 Neden 5mA'lik bir akım sınırlaması var? Parlaklığı artırabilir miyim?
5mA sınırı, dahili sabit akım sürücüsünün tasarımı ve entegre LED çipinin termal/elektriksel özellikleri tarafından belirlenir. Bu mutlak maksimum değerin aşılması, sürücü IC veya LED çipinin aşırı ısınma riski taşır ve bu da ışık akısında hızlanmış azalmaya (zamanla kararmaya) veya felaket bir arızaya yol açar. Parlaklık, akımı artırarak değil, 8-bit PWM görev döngüsü (0-255) ile kontrol edilmelidir. Daha yüksek parlaklık ihtiyaçları için, daha yüksek akım derecelendirmesine sahip farklı bir LED ürünü seçilmelidir.
11. Gerçek Uygulama Örnekleri
Senaryo: Kısa adreslenebilir bir LED tabela tasarlayın.Tasarımcı, animasyon ve metin görüntülemek için 50 bağımsız kontrollü RGB piksel içeren küçük bir tabela oluşturuyor.
- Bileşen Seçimi:61-236-IC seçildi çünkü entegre sürücüye sahip, geniş görüş açısı iyi görünürlük sağlıyor ve basit bir daisy zincir kontrolü sunuyor.
- PCB Tasarımı:PCB düzeni, 50 adet P-LCC-6 paketli lehim pedi içerir. Veri hatları (Din/Do), MCU konnektöründen her bir piksele sırayla yönlendirilir. Kalın 5V güç ve toprak katmanları kullanılır. Güç giriş noktası yakınına bir 100µF bulk kapasitör ve birkaç 0.1µF decoupling kapasitör yerleştirilir.
- Firmware:对MCU(例如ARM Cortex-M或ESP32)进行编程,以生成精确的1.2 µs位时序。一个缓冲区数组保存所有50个像素的24位颜色值。固件顺序传输1200位 (50 * 24),然后发送一个>50µs的低电平脉冲来锁存数据。
- Montaj:Bileşenler, belirtilen reflow lehimleme eğrisine göre SMT ekipmanı kullanılarak yerleştirilir. Montaj sonrasında, tüm piksellerin doğru ve senkronize yanıt verdiğinden emin olmak için çeşitli renk desenleri gönderilerek test işareti kontrol edilir.
12. Çalışma Prensibi
61-236-IC basit ve doğrudan bir çalışma prensibi üzerinde çalışır. İçerisinde bir kaydırmalı kayıtçı ve her renk kanalı için bir mandal bulunur. Din pini üzerinde alınan seri veri akışı, sinyal kenarlarının zamanlamasına göre 24-bitlik bir kaydırmalı kayıtçıya kaydırılır. Bir sıfırlama darbesi tespit edildiğinde, kaydırmalı kayıtçının içeriği paralel olarak üç adet 8-bit tutma mandalına (kırmızı, yeşil ve mavi için birer tane) aktarılır. Bu mandal değerleri, üç bağımsız PWM üretecinin görev döngüsünü doğrudan kontrol eder. Her PWM üreteci, kendi ilgili LED çipine (kırmızı, yeşil veya mavi) bağlı sabit akım kaynağını sürer. Sabit akım kaynağı, PWM sinyali yüksek olduğunda LED'in, LED ileri voltajındaki küçük değişimlerden etkilenmeden sabit 5mA akım almasını sağlar. Her noktada üç PWM ile modüle edilmiş ana rengin kombinasyonu istenen karışık rengi üretir. Veri aynı zamanda Dout pinine kaydırılarak çıkışa verilir, bu da aynı veri akışının zincirdeki bir sonraki cihaza minimum gecikme ile yayılmasına olanak tanır.
13. Teknoloji Trendleri
61-236-IC gibi cihazlar, adreslenebilir RGB LED alanında olgun ve yaygın olarak benimsenmiş bir yaklaşımı temsil eder. Bu alandaki trend, daha yüksek entegrasyon ve daha akıllı işlevlere doğru ilerlemektedir:
- Daha Yüksek Bit Derinliği:Her kanal için 8 bit (256 seviye) yerine, özellikle üst düzey ekranlarda ve mimari aydınlatmada daha yumuşak renk geçişleri ve profesyonel renk doğruluğu sağlamak amacıyla 10 bit, 12 bit ve hatta 16 bit PWM'e doğru bir gelişim yaşanmaktadır.
- Entegre Bellek ve Desenler:Bazı yeni sürücüler, önceden programlanmış aydınlatma desenlerini veya animasyonlarını depolamak için dahili bellek içerir; bu, görevi ana denetleyiciden kaldırarak bağımsız çalışmayı mümkün kılar.
- Daha Yüksek Veri Hızı ve Protokoller:Daha uzun kablo uzunluklarını, daha yüksek piksel sayılarını ve yüksek hızlı video için uygun yenileme hızlarını desteklemek amacıyla, diferansiyel sinyalli SDI gibi daha hızlı ve sağlam seri iletişim protokollerinin benimsenmesi.
- Geliştirilmiş Verimlilik ve Termal Yönetim:Isı olarak kaybolan gücü azaltmak, daha parlak LED'lerin veya daha yoğun paketlemelerin kullanılmasına izin vermek için daha verimli sürücüler geliştirilmesi. Bu, paket içinde gelişmiş termal tasarımı içerir.
- Genişletilmiş Renk Gamı:RGB'nin ötesine geçen ek LED renklerini (beyaz (W), kehribar (A) veya lime (L) gibi) entegre ederek, daha doğal beyazlar ve pastel tonlar da dahil olmak üzere daha geniş bir renk yelpazesi oluşturabilen RGBW veya RGBAW modülleri yaratmak.
LED Özellik Terimleri Ayrıntılı Açıklaması
LED Teknik Terimler Tam Açıklaması
I. Optoelektronik Performans Temel Göstergeleri
| Terim | Birim/Gösterim | Popüler Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Işık Etkinliği (Luminous Efficacy) | lm/W (lümen/vat) | Watt başına üretilen ışık akısı, değer ne kadar yüksekse enerji tasarrufu o kadar fazladır. | Aydınlatma armatürünün enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini doğrudan belirler. |
| Işık Akısı (Luminous Flux) | lm (lümen) | Bir ışık kaynağının yaydığı toplam ışık miktarı, halk arasında "parlaklık" olarak adlandırılır. | Bir armatürün yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Işık açısı (Viewing Angle) | ° (derece), örneğin 120° | Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışık hüzmesinin genişliğini belirler. | Işık dağılımı ve homojenliğini etkiler. |
| Renk sıcaklığı (CCT) | K (Kelvin), örn. 2700K/6500K | Işığın sıcak veya soğuk rengi, düşük değer sarı/sıcak, yüksek değer beyaz/soğuk tonlara kayar. | Aydınlatma atmosferini ve uygun kullanım senaryolarını belirler. |
| Renk Geri Verim İndeksi (CRI / Ra) | Birimsiz, 0–100 | Işık kaynağının nesnelerin gerçek renklerini yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyi kabul edilir. | Renk gerçekliğini etkiler; alışveriş merkezleri, sanat galerileri gibi yüksek gereksinimli mekanlarda kullanılır. |
| Renk toleransı (SDCM) | MacAdam elips adım sayısı, örneğin "5-step" | Renk tutarlılığının niceliksel göstergesi, adım sayısı ne kadar küçükse renk tutarlılığı o kadar yüksektir. | Aynı parti aydınlatma armatürlerinin renklerinde fark olmamasını garanti eder. |
| Baskın Dalga Boyu (Dominant Wavelength) | nm (nanometre), örneğin 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin renklerine karşılık gelen dalga boyu değerleri. | Kırmızı, sarı, yeşil gibi tek renkli LED'lerin renk tonunu belirler. |
| Spectral Distribution | Dalga Boyu vs. Yoğunluk Eğrisi | LED'in yaydığı ışığın farklı dalga boylarındaki yoğunluk dağılımını gösterir. | Renk oluşturma ve renk kalitesini etkiler. |
II. Elektriksel Parametreler
| Terim | Semboller | Popüler Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage (Forward Voltage) | Vf | LED'in yanması için gereken minimum voltaj, bir tür "başlangıç eşiği" gibidir. | Sürücü güç kaynağı voltajı ≥Vf olmalıdır, birden fazla LED seri bağlandığında voltajlar toplanır. |
| İleri Yön Akımı (Forward Current) | If | LED'in normal şekilde ışık yaymasını sağlayan akım değeri. | Genellikle sabit akım sürücü kullanılır, akım parlaklığı ve ömrü belirler. |
| Maksimum Darbe Akımı (Pulse Current) | Ifp | Kısa süreliğine tolere edilebilen tepe akımı, ışık ayarlama veya flaş için kullanılır. | Darbe genişliği ve görev döngüsü sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir, aksi takdirde aşırı ısınma hasarı meydana gelir. |
| Ters Gerilim (Reverse Voltage) | Vr | LED'nin dayanabileceği maksimum ters voltaj, aşılırsa delinme meydana gelebilir. | Devrede ters bağlantı veya voltaj darbelerinin önlenmesi gerekir. |
| Termal Direnç (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | Isının çipten lehim noktasına iletilmesindeki direnç, değer ne kadar düşükse soğutma o kadar iyidir. | Yüksek termal direnç, daha güçlü soğutma tasarımı gerektirir, aksi takdirde jonksiyon sıcaklığı yükselir. |
| Elektrostatik Deşarj Direnci (ESD Immunity) | V (HBM), örneğin 1000V | Elektrostatik darbe direnci, değer ne kadar yüksekse elektrostatik hasara o kadar az eğilimlidir. | Üretimde, özellikle yüksek hassasiyetli LED'ler için elektrostatik koruma önlemleri alınmalıdır. |
III. Isı Yönetimi ve Güvenilirlik
| Terim | Kritik Göstergeler | Popüler Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED çipinin içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C düşüşte, ömür iki katına çıkabilir; aşırı yüksek sıcaklık ışık azalmasına ve renk kaymasına neden olur. |
| Işık Akısı Azalması (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70'ine veya %80'ine düşmesi için gereken süre. | LED'in "kullanım ömrü"nün doğrudan tanımı. |
| Lumen Bakım Oranı (Lumen Maintenance) | % (örneğin %70) | Belirli bir süre kullanımdan sonra kalan parlaklık yüzdesi. | Uzun süreli kullanım sonrası parlaklık koruma yeteneğini karakterize eder. |
| Renk Kayması (Color Shift) | Δu′v′ veya MacAdam Elipsi | Kullanım sırasında renkteki değişim derecesi. | Aydınlatma sahnesinin renk tutarlılığını etkiler. |
| Thermal Aging | Malzeme performansında düşüş | Uzun süreli yüksek sıcaklığa bağlı olarak paketleme malzemesinde bozulma. | Parlaklıkta azalmaya, renk değişimine veya açık devre arızasına yol açabilir. |
Dört, Paketleme ve Malzemeler
| Terim | Yaygın Tipler | Popüler Açıklama | Özellikler ve Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Paketleme Türü | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan ve optik, termal arayüz sağlayan kasa malzemesi. | EMC ısıya dayanıklı ve düşük maliyetli; seramik ısı dağıtımı üstün ve uzun ömürlü. |
| Çip yapısı | Düz montaj, ters çevirme montajı (Flip Chip) | Çip elektrot düzenleme yöntemi. | Flip-chip daha iyi ısı dağıtımı, daha yüksek ışık verimliliği sağlar, yüksek güç için uygundur. |
| Fosfor kaplama | YAG, silikat, nitrür | Mavi ışık çipi üzerine kaplanır, bir kısmı sarı/kırmızı ışığa dönüştürülür ve beyaz ışık oluşturmak için karıştırılır. | Farklı fosforlar, ışık verimliliğini, renk sıcaklığını ve renksel geriverimi etkiler. |
| Lens/Optik Tasarım | Düz, mikrolens, toplam iç yansıma | Paket yüzeyindeki optik yapı, ışık dağılımını kontrol eder. | Işık açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
V. Kalite Kontrolü ve Sınıflandırma
| Terim | Sınıflandırma İçeriği | Popüler Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık akısı sınıflandırması | Kodlar örn. 2G, 2H | Parlaklık seviyelerine göre gruplandırın, her grubun minimum/maksimum lümen değeri vardır. | Aynı parti ürünlerin parlaklığının tutarlı olmasını sağlayın. |
| Voltaj sınıflandırması | Kodlar örneğin 6W, 6X | İleri yönlü voltaj aralığına göre gruplandırma. | Sürücü güç kaynağı eşleştirmesini kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Renk ayrımı sınıflandırması | 5-step MacAdam ellipse | Renk koordinatlarına göre gruplandırın, renklerin çok küçük bir aralıkta kalmasını sağlayın. | Renk tutarlılığını sağlayın, aynı armatür içinde renk düzensizliğinden kaçının. |
| Renk Sıcaklığı Sınıflandırması | 2700K, 3000K vb. | Renk sıcaklığına göre gruplandırılmıştır, her grubun karşılık gelen bir koordinat aralığı vardır. | Farklı senaryoların renk sıcaklığı ihtiyaçlarını karşılar. |
VI. Test ve Sertifikasyon
| Terim | Standart/Test | Popüler Açıklama | Anlam |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lümen Bakım Testi | Sabit sıcaklık koşullarında uzun süre yakılarak parlaklık azalma verileri kaydedilir. | LED ömrünü hesaplamak için kullanılır (TM-21 ile birlikte). |
| TM-21 | Ömür Tahmini Standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek kullanım koşullarındaki ömrü hesaplamak. | Bilimsel ömür tahmini sağlamak. |
| IESNA Standardı | Aydınlatma Mühendisliği Derneği Standardı | Optik, elektrik ve termal test yöntemlerini kapsar. | Sektörde kabul görmüş test esasları. |
| RoHS / REACH | Çevre Sertifikası | Ürünün zararlı maddeler (kurşun, cıva gibi) içermediğinden emin olun. | Uluslararası pazara giriş için erişim koşulları. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma ürünleri için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Genellikle devlet alımları, sübvansiyon projeleri için kullanılır ve piyasa rekabet gücünü artırır. |