RGB LED స్పెసిఫికేషన్‌లు
బ్యాక్‌లైట్, దాని రంగును మార్చడం, అద్భుతంగా కనిపిస్తుంది. ఇది వివిధ ప్రదర్శనలు మరియు బహిరంగ కార్యక్రమాల సమయంలో ప్రకటనల వస్తువులు, నిర్మాణ వస్తువుల అలంకరణ లైటింగ్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. అటువంటి ప్రకాశాన్ని అమలు చేయడానికి ఒక మార్గం - మూడు-రంగు LED ల ఉపయోగం.
RGB-LED అంటే ఏమిటి
సాంప్రదాయిక కాంతి-ఉద్గార సెమీకండక్టర్ పరికరాలు ఒక ప్యాకేజీలో ఒకే p-n జంక్షన్ లేదా బహుళ సారూప్య జంక్షన్‌ల మాతృకను కలిగి ఉంటాయి (COB సాంకేతికత) ఇది ప్రాథమిక వాహకాల యొక్క పునఃసంయోగం నుండి లేదా ఫాస్ఫర్ యొక్క ద్వితీయ కాంతి నుండి నేరుగా ఏ సమయంలోనైనా ఒక రంగు కాంతిని అనుమతిస్తుంది. రెండవ సాంకేతికత గ్లో రంగుల ఎంపికలో డెవలపర్‌లకు విస్తృత శ్రేణి ఎంపికలను అందించింది, అయితే పరికరం యొక్క ఆపరేషన్ సమయంలో రేడియేషన్ రంగును మార్చడం సాధ్యం కాదు.
RGB LED వివిధ రంగుల కాంతితో ఒక శరీరంలో మూడు p-n జంక్షన్‌లను కలిగి ఉంటుంది:
- ఎరుపు;
- ఆకుపచ్చ (ఆకుపచ్చ);
- నీలం.
ప్రతి రంగు యొక్క ఆంగ్ల పేర్ల యొక్క సంక్షిప్తీకరణ మరియు ఈ రకమైన LED యొక్క పేరును ఇచ్చింది.
RGB LED ల రకాలు
శరీరం లోపల స్ఫటికాలు అనుసంధానించబడిన విధానం ద్వారా త్రివర్ణ LED లు మూడు రకాలుగా విభజించబడ్డాయి:
- ఒక సాధారణ యానోడ్తో (4 పిన్స్ కలిగి);
- సాధారణ కాథోడ్‌తో (4 పిన్‌లను కలిగి ఉంటాయి);
- ప్రత్యేక మూలకాలతో (6 పిన్స్ కలిగి ఉంటాయి).
LED రూపకల్పనపై ఆధారపడి పరికరం ఎలా నియంత్రించబడుతుందనే దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
లెన్స్ రకం ప్రకారం LED లు:
- పారదర్శక లెన్స్‌తో;
- ఫ్రాస్టెడ్ లెన్స్‌తో.
మిశ్రమ రంగుల కోసం పారదర్శక లెన్స్‌తో RGB మూలకాల కోసం అదనపు కాంతి డిఫ్యూజర్‌లు అవసరం కావచ్చు. లేకపోతే, వ్యక్తిగత రంగు భాగాలు కనిపించవచ్చు.
పని సూత్రం
RGB LED ల యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం రంగుల కలయికపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఒకటి, రెండు లేదా మూడు మూలకాల నియంత్రిత జ్వలన వివిధ గ్లో కోసం అనుమతిస్తుంది.
స్ఫటికాలను ఒక్కొక్కటిగా ఆన్ చేయడం మూడు సంబంధిత రంగులను ఇస్తుంది. పెయిర్‌వైస్ చేరిక గ్లోను సాధించడానికి అనుమతిస్తుంది:
- ఎరుపు+ఆకుపచ్చ p-n జంక్షన్‌లు చివరికి పసుపు రంగును అందిస్తాయి;
- నీలం+ఆకుపచ్చ రంగు మణిని ఇస్తుంది;
- ఎరుపు+నీలం మీకు ఊదా రంగును ఇస్తుంది.
మూడు మూలకాల చేర్చడం తెలుపు రంగును ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
విభిన్న నిష్పత్తులలో రంగులను కలపడం ద్వారా చాలా ఎక్కువ అవకాశాలు ఇవ్వబడ్డాయి. ప్రతి క్రిస్టల్ యొక్క ప్రకాశాన్ని విడిగా నియంత్రించడం ద్వారా ఇది చేయవచ్చు. దీన్ని చేయడానికి, LED ల ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్‌ను వ్యక్తిగతంగా సర్దుబాటు చేయడం అవసరం.
RGB-LED నియంత్రణ మరియు సర్క్యూట్ డిజైన్
నియంత్రిత RGB-LEDలు సంప్రదాయ LED వలెనే ఉంటాయి - యానోడ్-కాథోడ్‌కు ప్రత్యక్ష వోల్టేజ్‌ని వర్తింపజేయడం ద్వారా మరియు p-n జంక్షన్ ద్వారా కరెంట్‌ను సృష్టించడం ద్వారా. అందువల్ల, త్రివర్ణ మూలకాన్ని బ్యాలస్ట్ రెసిస్టర్‌ల ద్వారా విద్యుత్ సరఫరాకు కనెక్ట్ చేయడం అవసరం - ప్రతి క్రిస్టల్ దాని స్వంత రెసిస్టర్ ద్వారా. లెక్కించేందుకు ఇది మూలకం యొక్క రేటెడ్ కరెంట్ మరియు ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ ద్వారా లెక్కించబడుతుంది.
ఒకే ఎన్‌క్లోజర్‌లో కలిపినప్పటికీ, వేర్వేరు స్ఫటికాలు వేర్వేరు పారామితులను కలిగి ఉండవచ్చు, కాబట్టి అవి సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయబడవు.
5 మిమీ వ్యాసం కలిగిన తక్కువ-శక్తి త్రివర్ణ పరికరం కోసం సాధారణ లక్షణాలు పట్టికలో చూపబడ్డాయి.
| ఎరుపు (R) | ఆకుపచ్చ (జి) | నీలం (బి) | |
| గరిష్ట ప్రత్యక్ష వోల్టేజ్, V | 1,9 | 3,8 | 3,8 |
| రేటెడ్ కరెంట్, mA | 20 | 20 | 20 |
రెడ్ క్రిస్టల్ డైరెక్ట్ వోల్టేజీని ఇతర రెండింటి కంటే రెండు రెట్లు తక్కువగా కలిగి ఉందని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది.ఎలిమెంట్‌లను సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయడం వలన ఒకటి లేదా అన్ని p-n జంక్షన్‌ల యొక్క విభిన్న ప్రకాశం లేదా వైఫల్యం ఏర్పడుతుంది.
విద్యుత్ సరఫరాకు స్థిరమైన కనెక్షన్ RGB సెల్ యొక్క అన్ని అవకాశాలను ఉపయోగించడానికి అనుమతించదు. స్టాటిక్ మోడ్‌లో, త్రివర్ణ పరికరం మోనోక్రోమ్ పరికరం యొక్క విధులను మాత్రమే నిర్వహిస్తుంది, అయితే సాధారణ LED కంటే చాలా ఎక్కువ ఖర్చవుతుంది. అందువల్ల, డైనమిక్ మోడ్ చాలా ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది, దీనిలో మీరు గ్లో రంగును నియంత్రించవచ్చు. ఇది మైక్రోకంట్రోలర్ ద్వారా అమలు చేయబడుతుంది. చాలా సందర్భాలలో దీని అవుట్‌పుట్‌లు 20 mA అవుట్‌పుట్ కరెంట్‌ను అందిస్తాయి, అయితే ఇది ప్రతిసారీ డేటాషీట్‌లో తనిఖీ చేయబడాలి. ప్రస్తుత పరిమితి రెసిస్టర్‌తో అవుట్‌పుట్ పోర్ట్‌లకు LED ని కనెక్ట్ చేయడం అవసరం. చిప్ 5V నుండి పవర్ చేయబడితే రాజీ వేరియంట్ 220 ఓమ్ రెసిస్టెన్స్.
సాధారణ కాథోడ్‌లతో కూడిన మూలకాలు లాజిక్ 1ని అవుట్‌పుట్‌కి అందించడం ద్వారా నియంత్రించబడతాయి, సాధారణ యానోడ్‌లతో - లాజిక్ జీరో. సాఫ్ట్‌వేర్ ద్వారా కంట్రోల్ సిగ్నల్ యొక్క ధ్రువణతను మార్చడం సులభం. ప్రత్యేక అవుట్‌పుట్‌లతో LED లు ఉండవచ్చు కనెక్ట్ చేయండి మరియు మీకు కావలసిన విధంగా నియంత్రించండి.
మైక్రోకంట్రోలర్ అవుట్‌పుట్‌లు LED యొక్క రేటెడ్ కరెంట్ కోసం రూపొందించబడకపోతే, మీరు ట్రాన్సిస్టర్ స్విచ్‌ల ద్వారా LEDని కనెక్ట్ చేయాలి.
ఈ పథకాలలో స్విచ్‌ల ఇన్‌పుట్‌లకు సానుకూల స్థాయిని వర్తింపజేయడం ద్వారా రెండు రకాల LED లు వెలిగించబడతాయి.
కాంతి-ఉద్గార మూలకం ద్వారా కరెంట్‌ని మార్చడం ద్వారా ప్రకాశం నియంత్రించబడుతుందని పేర్కొన్నారు. మైక్రోకంట్రోలర్ యొక్క డిజిటల్ పిన్స్ కరెంట్‌ను నేరుగా నియంత్రించలేవు ఎందుకంటే అవి రెండు స్థితులను కలిగి ఉంటాయి - అధిక (సరఫరా వోల్టేజ్‌కు అనుగుణంగా) మరియు తక్కువ (సున్నా వోల్టేజ్‌కు అనుగుణంగా). ఇంటర్మీడియట్ స్థానాలు లేవు, కాబట్టి కరెంట్‌ను నియంత్రించడానికి ఇతర మార్గాలు ఉపయోగించబడతాయి. ఉదాహరణకు, నియంత్రణ సిగ్నల్ యొక్క పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్ (PWM) పద్ధతి. దాని సారాంశం LED స్థిరమైన వోల్టేజ్తో సరఫరా చేయబడదు, కానీ ఒక నిర్దిష్ట ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క పప్పులతో.ప్రోగ్రామ్ ప్రకారం మైక్రోకంట్రోలర్ పల్స్ యొక్క నిష్పత్తిని పాజ్ చేయడానికి మారుస్తుంది. ఇది LED ద్వారా సగటు వోల్టేజ్ మరియు సగటు కరెంట్‌ను మారుస్తుంది, అయితే వోల్టేజ్ వ్యాప్తి మారదు.
త్రివర్ణ LED ల గ్లోను నియంత్రించడానికి ప్రత్యేకంగా రూపొందించిన ప్రత్యేక కంట్రోలర్లు ఉన్నాయి. వారు రెడీమేడ్ పరికరంగా అమ్ముతారు. వారు PWM పద్ధతిని కూడా ఉపయోగిస్తారు.
పిన్అవుట్
కొత్త, విక్రయించబడని LED ఉంటే, పిన్ అసైన్‌మెంట్ దృశ్యమానంగా నిర్ణయించబడుతుంది. కనెక్షన్ రకం (సాధారణ యానోడ్ లేదా సాధారణ కాథోడ్) కోసం, మూడు మూలకాలకు అనుసంధానించబడిన సీసం పొడవైన పొడవును కలిగి ఉంటుంది. పొడవాటి కాలు ఎడమవైపు ఉండేలా మీరు కేసును తిప్పినట్లయితే, "ఎరుపు" సీసం ఎడమవైపు ఉంటుంది మరియు "ఆకుపచ్చ" సీసం మొదట కుడి వైపున ఉంటుంది, తర్వాత "నీలం" సీసం. LED ఇప్పటికే ఉపయోగంలో ఉన్నట్లయితే, దాని పిన్‌లు ఏకపక్షంగా కుదించబడి ఉండవచ్చు మరియు పిన్‌అవుట్‌ను నిర్ణయించడానికి మీరు ఇతర పద్ధతులను ఆశ్రయించవలసి ఉంటుంది:
- మీరు a తో సాధారణ తీగను నిర్ణయించవచ్చు ఒక మల్టీమీటర్. డయోడ్ టెస్ట్ మోడ్‌లో పరికరాన్ని ఆన్ చేయడం మరియు పరికరం యొక్క టెర్మినల్‌లను ఊహించిన కామన్ లెగ్‌కి మరియు ఏదైనా ఇతర లెగ్‌కి కనెక్ట్ చేయడం అవసరం, ఆపై కనెక్షన్ యొక్క ధ్రువణతను రివర్స్ చేయండి (సాధారణ సెమీకండక్టర్ జంక్షన్ పరీక్షలో వలె). ఊహించిన సాధారణ సీసం సరిగ్గా నిర్వచించబడితే, అప్పుడు (మంచి స్థితిలో ఉన్న మూడు మూలకాలతో) టెస్టర్ ఒక దిశలో అనంతమైన ప్రతిఘటనను చూపుతుంది, మరొకటి - పరిమిత నిరోధకత (ఖచ్చితమైన విలువ LED రకంపై ఆధారపడి ఉంటుంది). రెండు సందర్భాల్లోనూ టెస్టర్ డిస్‌ప్లే బ్రేకేజ్ సిగ్నల్‌ను చూపితే, పిన్ తప్పుగా ఎంపిక చేయబడిందని మరియు మీరు మరొక కాలుతో పరీక్షను పునరావృతం చేయాలి. ఇది జరగవచ్చు, మల్టిమీటర్ యొక్క పరీక్ష వోల్టేజ్ క్రిస్టల్‌ను మండించడానికి సరిపోతుంది. ఈ సందర్భంలో మీరు p-n జంక్షన్ గ్లో కలర్ ద్వారా పిన్ అసైన్‌మెంట్ సరైనదేనా అని అదనంగా తనిఖీ చేయవచ్చు.
- ఊహించిన సాధారణ పిన్ మరియు LED యొక్క ఏదైనా ఇతర కాలుకు శక్తిని వర్తింపజేయడం మరొక మార్గం. సాధారణ పాయింట్ సరిగ్గా ఎంపిక చేయబడితే, మీరు క్రిస్టల్ యొక్క గ్లోని చూడటం ద్వారా దీన్ని ధృవీకరించవచ్చు.
ముఖ్యమైనది! విద్యుత్ సరఫరాతో పరీక్షిస్తున్నప్పుడు మీరు సున్నా నుండి వోల్టేజ్‌ను సజావుగా పెంచాలి మరియు 3.5-4 V విలువను మించకూడదు. నియంత్రిత మూలం లేనట్లయితే, మీరు ప్రస్తుత పరిమితి నిరోధకం ద్వారా DC వోల్టేజ్ అవుట్‌పుట్‌కు LEDని కనెక్ట్ చేయవచ్చు.
ప్రత్యేక పిన్‌లతో LED లతో పిన్ అసైన్‌మెంట్ క్రిందికి వస్తుంది ధ్రువణత యొక్క స్పష్టీకరణ మరియు రంగు ద్వారా స్ఫటికాల అమరిక. ఇది పైన పేర్కొన్న పద్ధతుల ద్వారా కూడా చేయవచ్చు.
ఇది చదవడానికి ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది:
RGB LED ల యొక్క లాభాలు మరియు నష్టాలు
RGB-LEDలు సెమీకండక్టర్ కాంతి-ఉద్గార మూలకాల యొక్క అన్ని ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటాయి. ఈ తక్కువ ధర, అధిక శక్తి సామర్థ్యం, దీర్ఘాయువు మొదలైనవి. త్రివర్ణ LED ల యొక్క విలక్షణమైన ప్రయోజనం ఏమిటంటే, దాదాపు ఏ విధమైన గ్లోనైనా సాధారణ మార్గంలో మరియు తక్కువ ఖర్చుతో ఉత్పత్తి చేయగల సామర్థ్యం మరియు డైనమిక్స్‌లో రంగు మార్పు.
RGB LED ల యొక్క ప్రధాన ప్రతికూలత మూడు రంగులను కలపడం ద్వారా స్వచ్ఛమైన తెలుపు రంగును పొందలేకపోవడం. దీనికి ఏడు షేడ్స్ అవసరం (ఉదాహరణగా, ఇంద్రధనస్సు - దాని ఏడు రంగులు రివర్స్ ప్రక్రియ యొక్క ఫలితం: కనిపించే కాంతిని దాని భాగాలుగా విడదీయడం). ఇది లైటింగ్ ఎలిమెంట్స్‌గా మూడు-రంగు లూమినియర్‌లను ఉపయోగించడంపై పరిమితులను విధిస్తుంది. ఈ అసహ్యకరమైన లక్షణాన్ని కొంతవరకు భర్తీ చేయడానికి, LED స్ట్రిప్స్ యొక్క సృష్టిలో RGBW సూత్రం ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రతి ట్రై-కలర్ LED కోసం వైట్ గ్లో యొక్క ఒక మూలకం (ఫాస్ఫర్ కారణంగా) ఇన్స్టాల్ చేయబడింది. కానీ అలాంటి లైటింగ్ పరికరం యొక్క ధర గణనీయంగా పెరుగుతుంది. RGBW వెర్షన్ యొక్క LED లు కూడా ఉన్నాయి. అవి శరీరంలో నాలుగు స్ఫటికాలను వ్యవస్థాపించాయి - అసలు రంగులకు మూడు, నాల్గవది - తెల్లని కాంతిని ఉత్పత్తి చేయడానికి, ఇది ఫాస్ఫర్ నుండి కాంతిని విడుదల చేస్తుంది.
సేవా జీవితం
మూడు స్ఫటికాల పరికరం యొక్క జీవితకాలం చిన్న మూలకం యొక్క MTBF ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.ఈ సందర్భంలో ఇది మూడు p-n జంక్షన్‌లకు దాదాపు ఒకే విధంగా ఉంటుంది. తయారీదారులు RGB మూలకాల యొక్క సేవ జీవితాన్ని 25,000-30,000 గంటలకు ప్రకటించారు. కానీ ఈ సంఖ్యను జాగ్రత్తగా పరిగణించాలి. పేర్కొన్న జీవితకాలం 3 నుండి 4 సంవత్సరాల నిరంతర ఆపరేషన్‌కు సమానం. చాలా కాలం పాటు ఏ తయారీదారుడు కూడా లైఫ్ టెస్టింగ్ (మరియు వివిధ థర్మల్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ మోడ్‌లలో కూడా) నిర్వహించలేదు. ఈ సమయంలో, కొత్త సాంకేతికతలు కనిపిస్తాయి, పరీక్షలు మళ్లీ ప్రారంభించాలి - మరియు అనంతం వరకు. ఆపరేషన్ యొక్క వారంటీ కాలం మరింత సమాచారంగా ఉంటుంది. ఇది 10,000-15,000 గంటలు. అంతకు మించినది ఏదైనా గణిత శాస్త్ర మోడలింగ్ ఉత్తమమైనది మరియు నేకెడ్ మార్కెటింగ్ చెత్తగా ఉంటుంది. సమస్య ఏమిటంటే సాధారణ చవకైన LED లకు సాధారణంగా తయారీదారు యొక్క వారంటీ గురించి సమాచారం ఉండదు. కానీ మీరు 10,000-15,000 గంటలు లక్ష్యంగా చేసుకోవచ్చు మరియు అదే మొత్తాన్ని గుర్తుంచుకోండి. మరియు అంతకు మించి, మీరు అదృష్టంపై మాత్రమే ఆధారపడవచ్చు. మరియు మరొక పాయింట్ - సేవ జీవితం ఆపరేషన్ సమయంలో థర్మల్ మోడ్ మీద చాలా ఆధారపడి ఉంటుంది. అందువల్ల, వేర్వేరు పరిస్థితులలో ఒకే మూలకం వేరే సమయం వరకు ఉంటుంది. LED జీవిత సమయాన్ని పొడిగించడానికి, రేడియేటర్లను విస్మరించకుండా మరియు సహజ వాయు ప్రసరణకు పరిస్థితులను సృష్టించడం మరియు కొన్ని సందర్భాల్లో బలవంతంగా వెంటిలేషన్ను ఆశ్రయించకుండా, వేడిని వెదజల్లడానికి శ్రద్ద అవసరం.
కానీ తగ్గిన సమయం కూడా కొన్ని సంవత్సరాల ఆపరేషన్ (ఎందుకంటే LED లు విరామాలు లేకుండా పనిచేయవు). అందువల్ల, త్రివర్ణ LED ల ఆవిర్భావం డిజైనర్లు వారి ఆలోచనలలో సెమీకండక్టర్ పరికరాలను విస్తృతంగా వర్తింపజేయడానికి అనుమతిస్తుంది, మరియు ఇంజనీర్లు - ఈ ఆలోచనలు "ఇనుములో" అమలు చేయడానికి.
