ALFS1G-PA10001H-AM LED डेटाशीट - SMD सिरेमिक पैकेज - 250 लुमेन @1000mA - 3.3V - 120° व्यूइंग एंगल - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

ALFS1G-PA10001H-AM एक उच्च-शक्ति वाला LED घटक है जो कठोर ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया है। यह एक मजबूत सतह माउंट डिवाइस (SMD) सिरेमिक एनकैप्सुलेशन का उपयोग करता है, जो मानक प्लास्टिक एनकैप्सुलेशन की तुलना में उत्कृष्ट थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता प्रदान करता है। इसका प्राथमिक लक्ष्य बाजार ऑटोमोटिव बाह्य प्रकाश व्यवस्था है, जिसमें सिग्नल फ़ंक्शन शामिल हैं, जिनके लिए प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों में स्थिर प्रदर्शन की आवश्यकता होती है।

इसके मुख्य लाभों में शामिल हैं: 1000mA ड्राइव करंट पर 250 लुमेन तक की विशिष्ट चमकदार प्रवाह, उत्कृष्ट प्रकाश वितरण सुनिश्चित करने वाला 120° का विस्तृत देखने का कोण, और सख्त ऑटोमोटिव उद्योग मानकों के अनुपालन। यह डिवाइस AEC-Q102 प्रमाणित है, जो यह सुनिश्चित करता है कि यह ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक घटकों की कठोर गुणवत्ता और विश्वसनीयता आवश्यकताओं को पूरा करता है। इसके अतिरिक्त, इसमें सल्फाइड जंग प्रतिरोध के लिए A1 ग्रेड क्षमता है, जो इसे उच्च सल्फर सामग्री वाले वातावरण (जैसे औद्योगिक क्षेत्रों के पास या कुछ ईंधन प्रकार के वातावरण में) जंग का प्रतिरोध करने में सक्षम बनाती है।

该产品在设计时也考虑了环保法规，符合欧盟REACH法规、无卤素要求（溴<900 ppm，氯<900 ppm，溴+氯<1500 ppm），并且保持在符合RoHS标准的版本范围内。

2. तकनीकी मापदंडों का विस्तृत विवरण

2.1 दीप्तिमिति एवं विद्युत विशेषताएँ

मुख्य कार्यशील मापदंड विशिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत परिभाषित किए गए हैं, आमतौर पर थर्मल पैड तापमान 25°C, 25ms के करंट पल्स समय का उपयोग करते हुए। फॉरवर्ड करंट (I_F) का कार्यशील रेंज बहुत विस्तृत है, न्यूनतम 50mA से अधिकतम 1500mA तक, विशिष्ट अनुप्रयोग बिंदु 1000mA है। इस 1000mA ड्राइव करंट पर, चमकदार प्रवाह (Φ_v) का विशिष्ट मान 250 lm है, न्यूनतम मान 180 lm है, अधिकतम मान 300 lm है, माप सहनशीलता ±8% है।

1000mA पर, फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) Typical value is 3.30V, ranging from a minimum of 2.90V to a maximum of 3.80V, with a measurement tolerance of ±0.05V. A wide viewing angle of 120° (tolerance ±5°) is a key characteristic for applications requiring broad illumination. Under typical conditions, the chromaticity coordinates are specified as CIE x: 0.565, CIE y: 0.417.

2.2 ऊष्मीय विशेषताएँ

Effective heat dissipation is crucial for LED performance and lifetime. The thermal resistance from junction to solder point is characterized in two ways: the actual thermal resistance (R_{th JS actual}) has a typical value of 4.4 K/W (max 5.3 K/W), while the electrical method thermal resistance (R_{th JS electrical}) has a typical value of 3.3 K/W (max 4.0 K/W). These values indicate the efficiency of the package in transferring heat from the LED chip to the printed circuit board (PCB).

3. निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। यह डिवाइस रिवर्स वोल्टेज ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। अधिकतम अनुमेय पावर डिसिपेशन (P_d) 5700 mW है। पूर्ण अधिकतम फॉरवर्ड करंट 1500 mA है। जंक्शन तापमान (T_j) 150°C से अधिक नहीं होना चाहिए। ऑपरेटिंग और स्टोरेज तापमान रेंज -40°C से +125°C है। यह डिवाइस 8 kV तक के इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) (ह्यूमन बॉडी मॉडल, HBM) को सहन कर सकता है। रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान अधिकतम सोल्डरिंग तापमान 260°C है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 स्पेक्ट्रल और विकिरण विशेषताएँ

सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण ग्राफ प्रकाश उत्पादन में तरंगदैर्ध्य के साथ परिवर्तन दर्शाता है। यह LED एम्बर प्रकाश उत्सर्जित करता है। विशिष्ट विकिरण पैटर्न ग्राफ प्रकाश तीव्रता के स्थानिक वितरण को दर्शाता है, जो 120° व्यूइंग एंगल पर शिखर मान की आधी प्रकाश तीव्रता की पुष्टि करता है।

4.2 फॉरवर्ड करंट vs. फॉरवर्ड वोल्टेज (IV कर्व)

फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज का ग्राफ डायोड के विशिष्ट घातांकीय संबंध को दर्शाता है। यह ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह वांछित करंट प्राप्त करने के लिए आवश्यक वोल्टेज को दर्शाता है। यह वक्र पैड तापमान (T_S) 25°C पर प्रदान किया गया है।

4.3 सापेक्ष ल्यूमिनस फ्लक्स vs. फॉरवर्ड करंट

यह ग्राफ दर्शाता है कि ड्राइव करंट बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कैसे बढ़ता है। यह एक उप-रैखिक संबंध दिखाता है, जिसका अर्थ है कि दक्षता (लुमेन प्रति वाट) आमतौर पर उच्च धाराओं पर बढ़ती गर्मी के कारण कम हो जाती है।

4.4 तापमान निर्भरता

कई ग्राफ तापमान के साथ LED प्रदर्शन में परिवर्तन को विस्तार से दर्शाते हैं। सापेक्ष चमकदार प्रवाह बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है, यह एक सामान्य घटना है जिसे थर्मल क्षय कहा जाता है। सापेक्ष अग्र वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ दर्शाता है कि V_Fतापमान बढ़ने के साथ रैखिक रूप से घटता है, जिसका उपयोग तापमान संवेदन के लिए किया जा सकता है। क्रोमैटिसिटी निर्देशांक अग्र धारा और जंक्शन तापमान के साथ थोड़ा स्थानांतरित होते हैं, जो रंग-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

4.5 अग्र धारा डीरेटिंग वक्र

यह थर्मल डिजाइन के लिए एक महत्वपूर्ण ग्राफ है। यह अधिकतम अनुमेय अग्र धारा को पैड तापमान के विरुद्ध आलेखित करता है। पैड तापमान बढ़ने के साथ, जंक्शन तापमान को उसकी 150°C सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए अधिकतम सुरक्षित ऑपरेटिंग धारा कम हो जाती है। उदाहरण के लिए, 110°C पैड तापमान पर, अधिकतम धारा 1500mA है, लेकिन 125°C पर, यह 1100mA तक डीरेट हो जाती है। वक्र यह भी निर्दिष्ट करता है कि डिवाइस को 50mA से कम धारा पर संचालित नहीं किया जाना चाहिए।

5. बिनिंग प्रणाली विवरण

उत्पादन स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख पैरामीटर्स के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

5.1 प्रकाश प्रवाह बिनिंग

कूल व्हाइट मॉडल के लिए (हालांकि मुख्य भाग एम्बर प्रतीत होता है), टाइपिकल टेस्ट करंट पर, ल्यूमिनस फ्लक्स बिन B5 समूह (180-200 lm) से B10 समूह (280-300 lm) तक परिभाषित किए गए हैं। माप सहनशीलता ±8% है।

5.2 फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेडिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज को तीन बिन में विभाजित किया गया है: 1A (2.90V - 3.20V), 1B (3.20V - 3.50V), और 1C (3.50V - 3.80V)। यह श्रृंखला में जुड़े एलईडी को मिलान करने में मदद करता है ताकि करंट का समान वितरण सुनिश्चित हो सके।

5.3 कलर ग्रेडिंग (फॉस्फर कन्वर्टेड एम्बर)

क्रोमैटिसिटी निर्देशांक CIE क्रोमैटिसिटी चार्ट पर निर्दिष्ट श्रेणियों के भीतर सख्ती से नियंत्रित किए जाते हैं। दो मुख्य श्रेणियाँ परिभाषित की गई हैं: YA और YB, प्रत्येक की x,y निर्देशांक चार्ट पर एक विशिष्ट चतुर्भुज क्षेत्र है। श्रेणी YA का लक्ष्य निर्देशांक CIE x: 0.5680, y: 0.4315 है, और श्रेणी YB का लक्ष्य निर्देशांक x: 0.5763, y: 0.4054 है। क्रोमैटिसिटी निर्देशांक के लिए माप सहनशीलता ±0.005 है। यह श्रेणीकरण ऑटोमोटिव सिग्नल रंगों के लिए यूरोपीय आर्थिक आयोग (ECE) विनिर्देशों के अनुरूप है।

6. मैकेनिकल एवं पैकेजिंग जानकारी

यह उपकरण SMD सिरेमिक पैकेज में निर्मित है। यांत्रिक आयाम, जिसमें लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और पैड स्थान शामिल हैं, स्पेसिफिकेशन शीट के यांत्रिक ड्राइंग अनुभाग में प्रदान किए गए हैं। यह जानकारी PCB पैड डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। विश्वसनीय सोल्डर जोड़ और डिवाइस के थर्मल पैड से PCB तक इष्टतम ताप हस्तांतरण सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित सोल्डर पैड लेआउट भी निर्दिष्ट किया गया है।

7. सोल्डरिंग एवं असेंबली गाइड

7.1 रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफ़ाइल

असेंबली प्रक्रिया का मार्गदर्शन करने के लिए एक अनुशंसित रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल प्रदान की गई है। यह प्रोफाइल हीटिंग रेट, प्रीहीट/सोक समय और तापमान, लिक्विडस के ऊपर का समय (TAL), पीक तापमान और कूलिंग रेट को परिभाषित करती है। एलईडी पैकेज को थर्मल क्षति से बचाने और सोल्डर जोड़ों की अखंडता सुनिश्चित करने के लिए इस प्रोफाइल का पालन करना, और पीक तापमान 260°C से अधिक न होना, महत्वपूर्ण है।

7.2 उपयोग संबंधी सावधानियां

सामान्य सावधानियों में यांत्रिक तनाव से बचने के लिए घटक को सावधानी से संभालना, संचालन और असेंबली के दौरान उचित ईएसडी सुरक्षा का उपयोग करना, और यह सुनिश्चित करना शामिल है कि ड्राइवर सर्किट डिज़ाइन पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स के भीतर काम करता है। डेरेटिंग कर्व के अनुसार, प्रदर्शन और विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए पीसीबी पर पर्याप्त ताप प्रबंधन, पर्याप्त तांबे के क्षेत्र या हीट सिंक उपायों का उपयोग करना आवश्यक है।

8. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

पैकेजिंग जानकारी घटक की आपूर्ति के तरीके को विस्तार से बताती है, जो आमतौर पर स्वचालित असेंबली के लिए उपयुक्त रील टेप पैकेजिंग में होती है। पार्ट नंबर ALFS1G-PA10001H-AM एक विशिष्ट संरचना का पालन करता है, जिसमें सीरीज़, पैकेज प्रकार, लुमेन/रंग बिन, वोल्टेज बिन और अन्य विशेषताओं जैसी जानकारी एन्कोडेड होती है। आर्डर जानकारी खरीद के लिए उपलब्ध सटीक बिन संयोजन निर्दिष्ट करेगी।

9. अनुप्रयोग सुझाव

9.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

मुख्य अनुप्रयोग हैऑटोमोटिव बाह्य प्रकाश व्यवस्था, विशेष रूप सेसिग्नल फ़ंक्शन। इसमें टर्न सिग्नल, डेटाइम रनिंग लाइट्स (DRL), पोजीशन लैंप और ब्रेक लाइट्स शामिल हैं। इसका एम्बर रंग, चौड़ा व्यूइंग एंगल और उच्च चमक इसे इन कार्यों के लिए उपयुक्त बनाता है, जहां दृश्यता और ऑटोमोटिव रंग विनियमों का अनुपालन महत्वपूर्ण है।

9.2 डिज़ाइन विचार

डिजाइनर को निम्नलिखित कारकों पर विचार करना चाहिए:थर्मल प्रबंधन:डेरेटिंग कर्व और थर्मल प्रतिरोध मान प्रभावी PCB थर्मल डिजाइन की मांग करते हैं।ड्राइव करंट:फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग को ध्यान में रखते हुए, सर्किट को निर्दिष्ट सीमा के भीतर स्थिर करंट प्रदान करना चाहिए।ऑप्टिकल डिजाइन:विशिष्ट सिग्नल पैटर्न आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए 120° बीम को आकार देने के लिए लेंस या रिफ्लेक्टर की आवश्यकता हो सकती है।पर्यावरणीय मजबूती:डिज़ाइन को उपकरण की AEC-Q102 और सल्फाइड प्रतिरोध प्रमाणन का लाभ उठाना चाहिए ताकि कठोर ऑटोमोटिव वातावरण में विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित हो सके।

10. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

मानक प्लास्टिक SMD LED की तुलना में, ALFS1G-PA10001H-AM की सिरेमिक पैकेजिंग काफी बेहतर थर्मल चालकता प्रदान करती है। यह इसे उच्चतर धारा (1500mA तक) पर चलाने में सक्षम बनाता है, साथ ही कम जंक्शन तापमान बनाए रखता है, जिससे उच्च प्रकाश उत्पादन और लंबी आयु प्राप्त होती है। AEC-Q102 प्रमाणन और स्पष्ट सल्फाइड प्रतिरोध क्षमता (ग्रेड A1) ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में इसका प्रमुख विभेदक लाभ है, जहाँ कई औद्योगिक-ग्रेड LED उपयुक्त नहीं होते। ECE मानकों के अनुरूप सटीक रंग ग्रेडिंग ऑटोमोटिव सिग्नल अनुप्रयोगों का एक और प्रमुख लाभ है, जो वाहन पर कई लैंप के लिए नियामक अनुपालन और रंग एकरूपता सुनिश्चित करता है।

11. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

प्रश्न: इस LED की न्यूनतम ड्राइव धारा क्या है?
उत्तर: डीरेटिंग वक्र के अनुसार, उपकरण को 50mA से कम धारा पर संचालित नहीं किया जाना चाहिए।

प्रश्न: तापमान प्रकाश उत्पादन को कैसे प्रभावित करता है?
उत्तर: प्रदर्शन वक्र के अनुसार, सापेक्ष चमकदार प्रवाह जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। उचित ताप अपव्यय चमक बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।

प्रश्न: "सल्फाइड प्रतिरोधी संक्षारण ग्रेड A1" का क्या अर्थ है?
उत्तर: यह LED की सल्फाइड-प्रेरित संक्षारण का प्रतिरोध करने की क्षमता को दर्शाता है। ग्रेड A1 मानकीकृत परीक्षण में एक विशिष्ट प्रदर्शन स्तर है, जो सल्फर यौगिकों वाले वातावरण में विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।

प्रश्न: क्या एकाधिक LED को श्रृंखला में जोड़ा जा सकता है?
उत्तर: हाँ, लेकिन श्रृंखला शाखा में समान धारा वितरण सुनिश्चित करने के लिए एक ही फॉरवर्ड वोल्टेज बिन (1A, 1B या 1C) से LED का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।

प्रश्न: क्या निरंतर धारा ड्राइवर या निरंतर वोल्टेज ड्राइवर का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है?
उत्तर: LED धारा-चालित उपकरण हैं। स्थिर प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने और फॉरवर्ड वोल्टेज के नकारात्मक तापमान गुणांक के कारण थर्मल रनवे से LED की सुरक्षा के लिए निरंतर धारा ड्राइवर का उपयोग करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।

12. डिज़ाइन एवं उपयोग केस स्टडी

एक नई कार के रियर टर्न सिग्नल लैंप के डिजाइन पर विचार करें। डिजाइन आवश्यकताओं में ईसीई विनियमों के अनुरूप एम्बर रंग, दिन के समय दृश्यता के लिए उच्च चमक, पार्श्व दृश्यता के लिए विस्तृत देखने का कोण, और वाहन के जीवनचक्र में विभिन्न जलवायु परिस्थितियों में उच्च विश्वसनीयता शामिल है। ALFS1G-PA10001H-AM का चयन करें। डिजाइन प्रक्रिया में शामिल है: 1) विशिष्ट 250 एलएम लुमेन आउटपुट और अपेक्षित ऑपरेटिंग तापमान के लिए डेरेटिंग को ध्यान में रखते हुए, प्रकाशमितीय आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए आवश्यक एलईडी की संख्या निर्धारित करना। 2) डेरेटिंग वक्र के आधार पर, पर्याप्त थर्मल वाया और कॉपर क्षेत्र वाला एक मेटल-कोर प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (एमसीपीसीबी) डिजाइन करना ताकि सोल्डर पैड का तापमान 110°C से नीचे रखा जा सके, जिससे पूर्ण 1500mA ऑपरेशन संभव हो। 3) चयनित Vf के आधार पर एलईडी स्ट्रिंग के कुल फॉरवर्ड वोल्टेज से मेल खाने वाली रेटिंग वाला एक ड्राइवर सर्किट लागू करना।_F4) एक ऑप्टिकल तत्व (लेंस) जोड़ा गया है, जो 120° बीम को आगे बढ़ाने वाले संकेत के लिए आवश्यक विनियामक पैटर्न में वितरित करता है। यह विधि विश्वसनीय, उच्च-प्रदर्शन वाली ऑटोमोटिव लाइटिंग बनाने के लिए एलईडी के उच्च लुमेन आउटपुट, व्यापक देखने के कोण, रंग स्थिरता और मजबूती का लाभ उठाती है।

13. कार्य सिद्धांत का संक्षिप्त परिचय

एलईडी (लाइट एमिटिंग डायोड) एक अर्धचालक उपकरण है जो विद्युत धारा प्रवाहित होने पर प्रकाश उत्सर्जित करता है। इस घटना को इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस कहा जाता है। जब अर्धचालक पदार्थ के p-n जंक्शन पर अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं तथा ऊर्जा फोटॉन के रूप में मुक्त होती है। प्रकाश का रंग अर्धचालक पदार्थ के ऊर्जा बैंड गैप द्वारा निर्धारित होता है। ALFS1G-PA10001H-AM संभवतः अपना एम्बर रंग प्राप्त करने के लिए फॉस्फर रूपांतरण विधि का उपयोग करता है: एक नीला या निकट पराबैंगनी एलईडी चिप पर फॉस्फर पदार्थ की परत चढ़ाई जाती है, जो चिप के कुछ प्रकाश को अवशोषित कर लेता है और लंबी तरंगदैर्ध्य (पीला/लाल) पर पुनः उत्सर्जित करता है, जो शेष नीले प्रकाश के साथ मिलकर एम्बर रंग उत्पन्न करता है।

14. तकनीकी रुझान

ऑटोमोटिव एलईडी प्रकाश व्यवस्था का रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट अधिक लुमेन), उच्च शक्ति घनत्व और उच्च एकीकरण की ओर है। इससे नियमों की चमक आवश्यकताओं को पूरा करने या उससे आगे बढ़ते हुए, छोटे और अधिक स्टाइलिश लाइटिंग फिक्स्चर डिजाइन संभव हो रहे हैं। साथ ही, उद्योग विश्वसनीयता बढ़ाने और अधिक कठोर ऑटोमोटिव वातावरण के अनुकूलन पर भी गहन ध्यान दे रहा है, जिसमें इंजन डिब्बे में उच्च तापमान वाले अनुप्रयोग और विभिन्न रासायनिक एक्सपोजर के प्रति प्रतिरोध शामिल हैं। एडेप्टिव ड्राइविंग बीम (एडीबी) और पिक्सेलेटेड हेडलाइट्स की ओर विकास, तेज स्विचिंग क्षमता और सख्त ऑप्टिकल नियंत्रण वाले एलईडी के विकास को प्रेरित कर रहा है। इसके अतिरिक्त, सिग्नल और इंटीरियर एंबिएंस लाइटिंग अनुप्रयोगों की मांग को पूरा करने के लिए उद्योग व्यापक रंग सीमा और स्थिरता को आगे बढ़ाने का प्रयास जारी रख रहा है।