ALFS2H-C010001H-AM LED डेटाशीट - SMD सिरेमिक पैकेज - 900lm @ 1000mA - 6.6V टाइप. - 120° व्यूइंग एंगल - ऑटोमोटिव ग्रेड

1. उत्पाद अवलोकन

ALFS2H-C010001H-AM एक उच्च-शक्ति, सतह-माउंट एलईडी है जो विशेष रूप से मांग वाले ऑटोमोटिव बाह्य प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह एक मजबूत सिरेमिक पैकेज में रखा गया है, जो कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों में उत्कृष्ट थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता प्रदान करता है। यह उपकरण 1000mA के फॉरवर्ड करंट पर चलाए जाने पर 900 लुमेन का विशिष्ट चमकदार प्रवाह प्रदान करता है, जिससे यह उच्च-तीव्रता वाले प्रकाश कार्यों के लिए उपयुक्त है।

इसके मुख्य लाभों में ऑटोमोटिव वातावरण में प्रदर्शन और दीर्घायु सुनिश्चित करने वाले ऑटोमोटिव डिस्क्रीट ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए कठोर AEC-Q102 योग्यता मानक का अनुपालन शामिल है। इसमें सल्फर रोबस्टनेस (क्लास A1) भी है, जो इसे संक्षारक वातावरण के प्रति प्रतिरोधी बनाता है, और RoHS, REACH और हैलोजन-मुक्त आवश्यकताओं सहित प्रमुख पर्यावरणीय नियमों को पूरा करता है।

प्राथमिक लक्षित बाजार ऑटोमोटिव उद्योग है, विशेष रूप से बाह्य प्रकाश मॉड्यूल के लिए जहां उच्च चमक, विश्वसनीयता और कॉम्पैक्ट आकार महत्वपूर्ण हैं।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 फोटोमेट्रिक और विद्युत विशेषताएं

मुख्य संचालन मापदंड एक मानक परीक्षण स्थिति के तहत परिभाषित किए गए हैं, जहां अग्र धारा (I_F) 1000mA है। विशिष्ट दीप्त फ्लक्स (Φ_v) 900 lm है, जिसका निर्दिष्ट न्यूनतम मान 800 lm और अधिकतम 1000 lm है, जो ±8% के माप सहनशीलता के अधीन है। विशिष्ट अग्र वोल्टेज (V_F) 6.60V है, जो न्यूनतम 5.80V से लेकर अधिकतम 7.60V तक होता है, जिसकी माप सहनशीलता ±0.05V है। दृश्य कोण एक विस्तृत 120 डिग्री है, जो विभिन्न प्रकाशिकी प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त एक व्यापक उत्सर्जन पैटर्न प्रदान करता है।

2.2 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे स्थायी क्षति हो सकती है। पूर्ण अधिकतम फॉरवर्ड करंट 1500 mA है। अधिकतम पावर डिसिपेशन 11.4 W है। डिवाइस -40°C से +125°C के तापमान सीमा के भीतर संचालित और संग्रहीत किया जा सकता है, जिसकी अधिकतम जंक्शन तापमान (T_J) 150°C है। यह रिवर्स वोल्टेज संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। ESD संवेदनशीलता (ह्यूमन बॉडी मॉडल) 8 kV तक रेटेड है, और रीफ्लो के दौरान अधिकतम सोल्डरिंग तापमान 260°C है।

2.3 थर्मल विशेषताएँ

प्रभावी थर्मल प्रबंधन एलईडी प्रदर्शन और जीवनकाल के लिए महत्वपूर्ण है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल प्रतिरोध (R_{th JS}) दो तरीकों से निर्दिष्ट किया गया है: वास्तविक थर्मल प्रतिरोध का सामान्य मूल्य 3.1 K/W (अधिकतम 3.5 K/W) है, जबकि विद्युत विधि से प्राप्त सामान्य मूल्य 2.1 K/W (अधिकतम 2.5 K/W) है। यह पैरामीटर संचालन के दौरान जंक्शन तापमान की गणना और उपयुक्त हीटसिंक डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उत्पादन में एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को प्रमुख प्रदर्शन मापदंडों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 Luminous Flux Binning

Luminous flux is binned within Group D. The available bins are: D6 (800-850 lm), D7 (850-900 lm), D8 (900-950 lm), and D9 (950-1000 lm). This allows designers to select LEDs with a specific brightness range for their application.

3.2 Forward Voltage Binning

Forward voltage is binned to aid in driver design and current matching in multi-LED arrays. The bins are: 2A (5.80V - 6.40V), 2B (6.40V - 7.00V), and 2C (7.00V - 7.60V).

3.3 रंग (क्रोमैटिसिटी) बिनिंग

एलईडी कूल व्हाइट कलर टेम्परेचर में पेश की जाती है। डेटाशीट एक क्रोमैटिसिटी डायग्राम प्रदान करती है जिसमें विशिष्ट बिन निर्देशांक उनके CIE x और y मानों द्वारा परिभाषित हैं। उदाहरण बिन में 63M, 61M, 58M, 56M, 65L, 65H, 61L, और 61H शामिल हैं, प्रत्येक CIE 1931 कलर स्पेस पर एक छोटे, परिभाषित क्षेत्र को कवर करता है ताकि रंग स्थिरता सुनिश्चित हो। रंग निर्देशांक के लिए माप सहिष्णुता ±0.005 है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में कई ग्राफ़ शामिल हैं जो विभिन्न परिचालन स्थितियों के तहत डिवाइस के व्यवहार को दर्शाते हैं।

4.1 तरंगदैर्ध्य विशेषताएँ

सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण ग्राफ एलईडी का उत्सर्जन स्पेक्ट्रम दर्शाता है, जो नीले क्षेत्र में चरम पर है और सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए एक फॉस्फर का उपयोग करता है। इस वक्र का आकार कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI) और संबंधित कलर टेम्परेचर (CCT) निर्धारित करता है।

4.2 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IV कर्व)

यह ग्राफ फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज के बीच घातीय संबंध दर्शाता है। यह उपयुक्त ड्राइवर टोपोलॉजी (कॉन्स्टेंट करंट बनाम कॉन्स्टेंट वोल्टेज) चुनने और एलईडी के डायनामिक रेजिस्टेंस को समझने के लिए आवश्यक है।

4.3 Relative Luminous Flux vs. Forward Current

यह वक्र दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन करंट के साथ बढ़ता है, लेकिन रैखिक रूप से नहीं। यह दक्षता और प्रकाश उत्पादन के बीच संतुलन बनाने के लिए इष्टतम ड्राइव करंट निर्धारित करने में सहायक है।

4.4 तापमान निर्भरता ग्राफ

कई ग्राफ तापमान का प्रदर्शन पर प्रभाव दिखाते हैं:

• Relative Forward Voltage vs. Junction Temperature: फॉरवर्ड वोल्टेज आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ घटता है, जिसका उपयोग अप्रत्यक्ष तापमान निगरानी के लिए किया जा सकता है।
• Relative Luminous Flux vs. Junction Temperature: जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन कम हो जाता है, जो थर्मल प्रबंधन के महत्व को रेखांकित करता है।
• क्रोमैटिसिटी शिफ्ट बनाम जंक्शन तापमान: रंग निर्देशांक (CIE x, y) तापमान के साथ बदलते हैं, जो स्थिर रंग आउटपुट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
• क्रोमैटिसिटी शिफ्ट बनाम फॉरवर्ड करंट: ड्राइव करंट के साथ रंग भी थोड़ा बदल सकता है।

4.5 फॉरवर्ड करंट डीरेटिंग कर्व

यह विश्वसनीय डिजाइन के लिए सबसे महत्वपूर्ण ग्राफों में से एक है। यह सोल्डर पैड तापमान (T) के एक फ़ंक्शन के रूप में अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट दर्शाता है।_S). उदाहरण के लिए, 110°C पैड तापमान पर, अधिकतम करंट 1500mA है, लेकिन 125°C पर, यह 1200mA तक डीरेट हो जाता है। डिवाइस को 50mA से नीचे संचालित नहीं किया जाना चाहिए। यह कर्व सभी ऑपरेटिंग परिस्थितियों में जंक्शन तापमान को उसकी अधिकतम रेटिंग से अधिक न होने देने की गारंटी के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।

5. Mechanical and Package Information

LED एक Surface-Mount Device (SMD) सिरेमिक पैकेज का उपयोग करता है। हालांकि उद्धरण में सटीक आयाम प्रदान नहीं किए गए हैं, डेटाशीट में एक समर्पित "Mechanical Dimension" अनुभाग (Section 7) शामिल है जिसमें लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और लीड/पैड स्थितियों के साथ एक विस्तृत चित्र होगा। प्लास्टिक की तुलना में सिरेमिक पैकेज बेहतर तापीय चालकता प्रदान करते हैं, जो LED चिप से ऊष्मा अपव्यय में सहायता करते हैं।

6. Soldering and Assembly Guidelines

6.1 अनुशंसित सोल्डरिंग पैड

Section 8 PCB डिज़ाइन के लिए एक अनुशंसित लैंड पैटर्न (footprint) प्रदान करता है। इस अनुशंसा का पालन करने से उचित सोल्डर जोड़ का निर्माण सुनिश्चित होता है, हीट सिंकिंग के लिए PCB से अच्छा थर्मल कनेक्शन मिलता है, और tombstoning या अन्य असेंबली दोषों को रोका जाता है।

6.2 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

अनुभाग 9 अनुशंसित रीफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल का विवरण देता है। एलईडी पैकेज, आंतरिक डाई या वायर बॉन्ड को क्षति से बचाने के लिए, पूर्ण अधिकतम रेटिंग के अनुसार 260°C से अधिक न होने वाले शिखर तापमान के साथ इस प्रोफाइल का पालन करना महत्वपूर्ण है। प्रोफाइल में आम तौर पर विशिष्ट समय और तापमान बाधाओं के साथ प्रीहीट, सोक, रीफ्लो और कूलिंग चरण शामिल होते हैं।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

सेक्शन 10 (पैकेजिंग जानकारी) विस्तार से बताता है कि एलईडी कैसे आपूर्ति की जाती हैं, संभवतः टेप-एंड-रील प्रारूप में जो स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली मशीनों के लिए उपयुक्त है। सेक्शन 6 (ऑर्डरिंग जानकारी) और सेक्शन 5 (पार्ट नंबर) पार्ट नंबर संरचना की व्याख्या करते हैं, जिसमें संभवतः फ्लक्स बिन, वोल्टेज बिन और कलर बिन जैसी जानकारी एन्कोड होती है, जिससे डिवाइस विशेषताओं का सटीक चयन संभव होता है।

8. एप्लिकेशन अनुशंसाएँ

8.1 Typical Application Scenarios

As listed, this LED is designed for Automotive Exterior Lighting, सहित:

• हेडलैंप: इसका उपयोग लो-बीम, हाई-बीम, या एडेप्टिव ड्राइविंग बीम सिस्टम में किया जा सकता है, अक्सर ऐरे में।
• डेटाइम रनिंग लाइट (DRL): उच्च दृश्यता और विश्वसनीयता की आवश्यकता है।
• Fog Lamp: नम और संक्षारक परिस्थितियों में मजबूत प्रदर्शन की मांग करता है।

8.2 डिज़ाइन विचार

• थर्मल डिज़ाइन: उच्च शक्ति अपव्यय के कारण सोल्डर पैड से हीटसिंक तक एक प्रभावी तापीय पथ की आवश्यकता होती है। PCB सामग्री (जैसे, धातु-कोर PCB), तांबे का क्षेत्र, और संभावित बाहरी हीटसिंक को तापीय प्रतिरोध (R_{th JS}) और डीरेटिंग कर्व।
• विद्युत डिजाइन: स्थिर संचालन के लिए एक स्थिर-धारा ड्राइवर अनिवार्य है। ड्राइवर को 1500mA तक की आपूर्ति करने और चयनित बिन के फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज को सहन करने में सक्षम होना चाहिए। इनरश करंट सुरक्षा पर विचार करें।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: 120° के व्यूइंग एंगल के लिए हेडलैंप्स या DRLs जैसे विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए बीम को आकार देने के लिए सेकेंडरी ऑप्टिक्स (लेंस, रिफ्लेक्टर्स) की आवश्यकता होती है।
• पर्यावरणीय मजबूती: हालांकि एलईडी स्वयं सल्फर-प्रतिरोधी है और AEC-Q102 के लिए योग्य है, पूरे मॉड्यूल (पीसीबी, कनेक्टर्स, सील) को ऑटोमोटिव पर्यावरणीय दबावों (थर्मल साइक्लिंग, आर्द्रता, कंपन) के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

मानक वाणिज्यिक-ग्रेड एलईडी की तुलना में, ALFS2H-C010001H-AM के प्रमुख विभेदक इसके ऑटोमोटिव-ग्रेड योग्यता (AEC-Q102) और sulfur robustness (Class A1). ये आमतौर पर उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए आवश्यक नहीं होते हैं, लेकिन ऑटोमोटिव के कठोर हुड के नीचे और बाहरी वातावरण के लिए आवश्यक हैं। गैर-ऑटोमोटिव उच्च-शक्ति एलईडी में उपयोग किए जाने वाले कई प्लास्टिक एसएमडी पैकेजों की तुलना में सिरेमिक पैकेज बेहतर दीर्घकालिक विश्वसनीयता और उच्चतम अधिकतम जंक्शन तापमान भी प्रदान करता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

प्र: इस LED के लिए न्यूनतम ड्राइव करंट क्या है?
उ: डेटाशीट में न्यूनतम फॉरवर्ड करंट 50mA निर्दिष्ट है। इस करंट से नीचे संचालन की अनुशंसा नहीं की जाती है (जैसा कि डीरेटिंग कर्व पर दर्शाया गया है)।

Q: मैं अपने एप्लिकेशन में जंक्शन तापमान कैसे निर्धारित करूं?
A: जंक्शन तापमान (T_J) का अनुमान इस सूत्र का उपयोग करके लगाया जा सकता है: T_J = T_S + (R_{th JS} × P_D), जहाँ T_S मापा गया सोल्डर पैड तापमान है, R_{th JS} थर्मल प्रतिरोध है, और P_D शक्ति अपव्यय (V_F × I_F).

Q: क्या मैं इस LED को एक स्थिर वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूँ?
A: नहीं। एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। एक स्थिर वोल्टेज स्रोत, घातीय आईवी विशेषता और वी के नकारात्मक तापमान गुणांक के कारण अनियंत्रित करंट का कारण बनेगा_F, संभावित रूप से एलईडी को नष्ट कर देगा। हमेशा एक स्थिर-धारा ड्राइवर का उपयोग करें।

Q: "सल्फर रोबस्टनेस क्लास A1" का क्या अर्थ है?
A: यह एलईडी की सल्फर-युक्त वातावरण के प्रति प्रतिरोध क्षमता को दर्शाता है। क्लास A1 उद्योग परीक्षणों (जैसे, ASTM B809) में परिभाषित एक विशिष्ट प्रदर्शन स्तर है जहां उपकरण एक्सपोजर के बाद कोई महत्वपूर्ण गिरावट नहीं दिखाता है, जो इसे उच्च सल्फर प्रदूषण वाले वातावरण के लिए उपयुक्त बनाता है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस

केस: एक DRL मॉड्यूल डिज़ाइन करना
एक डिज़ाइनर एक डेटाइम रनिंग लाइट मॉड्यूल बना रहा है। उच्च चमक और ऑटोमोटिव पेडिग्री के लिए वे ALFS2H-C010001H-AM का चयन करते हैं। लगातार चमक सुनिश्चित करने और ड्राइवर डिज़ाइन को सरल बनाने के लिए वे फ्लक्स बिन D8 (900-950 lm) और वोल्टेज बिन 2B (6.4-7.0V) से एलईडी चुनते हैं। वे एक मेटल-कोर पीसीबी डिज़ाइन करते हैं जिसमें एक बड़ा कॉपर एरिया हीटसिंक का काम करता है। डीरेटिंग कर्व का उपयोग करके, वे गणना करते हैं कि उनके थर्मल डिज़ाइन के साथ, सबसे गर्म परिवेशी स्थिति में सोल्डर पैड का तापमान 85°C पर स्थिर हो जाएगा। इस पैड तापमान पर, डीरेटिंग कर्व पूर्ण 1000mA ड्राइव करंट की अनुमति देता है। वे 1000mA आउटपुट और एक वोल्टेज कॉम्प्लायंस रेंज के लिए रेटेड एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का चयन करते हैं जो अधिकतम V को कवर करती है।_F उनके चयनित बिन और हेडरूम का। द्वितीयक ऑप्टिक्स को DRLs के लिए विशिष्ट बीम पैटर्न और फोटोमेट्रिक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

12. ऑपरेटिंग प्रिंसिपल परिचय

यह एलईडी एक सेमीकंडक्टर चिप पर आधारित एक ठोस-राज्य प्रकाश स्रोत है, जो आमतौर पर नीले-उत्सर्जक क्षेत्र के लिए इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) से बना होता है। जब डायोड के बैंडगैप से अधिक एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो सक्रिय क्षेत्र के भीतर इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है - एक प्रक्रिया जिसे इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस कहा जाता है। प्राथमिक उत्सर्जन नीले स्पेक्ट्रम में होता है। सफेद प्रकाश बनाने के लिए, इस नीले प्रकाश का एक हिस्सा एक फॉस्फर कोटिंग (जैसे, YAG:Ce) द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है जो एक व्यापक स्पेक्ट्रम, मुख्य रूप से पीले रेंज में, प्रकाश को पुनः उत्सर्जित करता है। शेष नीले प्रकाश और फॉस्फर-परिवर्तित पीले प्रकाश का मिश्रण मानव आंख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में माना जाता है। नीले से पीले का सटीक अनुपात संबंधित रंग तापमान (CCT) निर्धारित करता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

ऑटोमोटिव एलईडी प्रकाश व्यवस्था का रुझान उच्च दीप्त प्रभावकारिता (प्रति वाट अधिक लुमेन) की ओर है, जिससे चमकदार रोशनी या कम बिजली की खपत और तापीय भार संभव होता है। उच्च शक्ति घनत्व के साथ छोटे पैकेज आकार की दिशा में भी प्रयास है, जिसके लिए लगातार बेहतर तापीय प्रबंधन समाधानों की आवश्यकता होती है। अनुकूली ड्राइविंग बीम (ADB) और पिक्सेलेटेड हेडलाइट्स जैसी उन्नत कार्यक्षमताएं एक ही पैकेज के भीतर कई व्यक्तिगत रूप से एड्रेस करने योग्य एलईडी चिप्स के एकीकरण को बढ़ावा दे रही हैं। इसके अलावा, विशेष सिग्नलिंग और स्टाइलिंग अनुप्रयोगों के लिए रंग-समायोज्य एलईडी और लेजर का अन्वेषण किया जा रहा है। अंतर्निहित प्रौद्योगिकी चिप दक्षता, उच्च तापमान पर फॉस्फोर स्थिरता और पैकेज विश्वसनीयता के मामले में लगातार सुधार कर रही है।