ALFS3J-C010001H-AM एलईडी डेटाशीट - एसएमडी सिरेमिक पैकेज - 1275lm @ 1000mA - 9.9V - 120° व्यूइंग एंगल - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

ALFS3J-C010001H-AM एक हाई-पावर, सरफेस-माउंट एलईडी है जिसे मांगलिक ऑटोमोटिव लाइटिंग अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह एक मजबूत सिरेमिक पैकेज का उपयोग करता है, जो उत्कृष्ट थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता प्रदान करता है। यह डिवाइस अपने उच्च प्रकाशमान आउटपुट, चौड़े व्यूइंग एंगल और कठोर ऑटोमोटिव उद्योग मानकों के अनुपालन की विशेषता रखता है।

1.1 मुख्य लाभ

इस एलईडी के प्राथमिक लाभों में 1000mA की ड्राइव करंट पर 1275 लुमेन का उच्च विशिष्ट प्रकाशमान फ्लक्स शामिल है, जो चमकदार और कुशल लाइटिंग समाधान सक्षम करता है। 120-डिग्री का व्यूइंग एंगल एक विस्तृत और समान प्रकाश वितरण प्रदान करता है। इसका सिरेमिक एसएमडी पैकेज उत्कृष्ट हीट डिसिपेशन सुनिश्चित करता है, जो दीर्घकालिक स्थिरता और प्रदर्शन में योगदान देता है। इसके अलावा, डिवाइस AEC-Q102 के अनुसार योग्य है, जो इसे ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में विशिष्ट कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए उपयुक्त बनाता है।

1.2 लक्षित बाजार और अनुप्रयोग

यह एलईडी विशेष रूप से ऑटोमोटिव एक्सटीरियर लाइटिंग बाजार को लक्षित करती है। इसके प्रमुख अनुप्रयोगों में हेडलैंप, डेटाइम रनिंग लाइट्स (डीआरएल) और फॉग लैंप शामिल हैं। उत्पाद के विनिर्देश, जैसे कि इसकी सल्फर रोबस्टनेस (क्लास A1) और उच्च ईएसडी सुरक्षा (8kV एचबीएम तक), इन अनुप्रयोगों की कठोर आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए तैयार किए गए हैं, जो पर्यावरणीय प्रदूषकों और विद्युत ट्रांजिएंट्स के खिलाफ स्थायित्व सुनिश्चित करते हैं।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

यह खंड डेटाशीट में निर्दिष्ट प्रमुख विद्युत, प्रकाशिकीय और थर्मल पैरामीटरों का विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है।

2.1 फोटोमेट्रिक और रंग विशेषताएं

केंद्रीय फोटोमेट्रिक पैरामीटर प्रकाशमान फ्लक्स (Φv) है। विशिष्ट परिस्थितियों (IF=1000mA, थर्मल पैड 25°C पर) के तहत, एलईडी 1275 लुमेन उत्पन्न करती है, जिसमें न्यूनतम 1200 lm और अधिकतम 1500 lm होता है, जो ±8% माप सहनशीलता के अधीन है। संबंधित रंग तापमान (CCT) 5391K से 6893K तक होता है, जो इसे एक कूल व्हाइट एलईडी के रूप में वर्गीकृत करता है। व्यूइंग एंगल 120 डिग्री के रूप में निर्दिष्ट है, जिसमें ±5 डिग्री की सहनशीलता है, जो कोणीय प्रसार को परिभाषित करता है जहां प्रकाशमान तीव्रता अपने शिखर मूल्य के कम से कम आधी होती है।

2.2 विद्युत पैरामीटर

फॉरवर्ड वोल्टेज (VF) ड्राइवर डिजाइन के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। 1000mA की विशिष्ट फॉरवर्ड करंट पर, VF 9.90V है, जिसकी सीमा 8.70V (न्यूनतम) से 11.40V (अधिकतम) तक है और माप सहनशीलता ±0.05V है। पूर्ण अधिकतम फॉरवर्ड करंट 1500mA है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि डिवाइस रिवर्स ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। पावर डिसिपेशन (Pd) 17100 mW पर रेटेड है, जिसे थर्मल प्रबंधन के साथ मिलाकर विचार किया जाना चाहिए।

2.3 थर्मल विशेषताएं

हाई-पावर एलईडी के लिए थर्मल प्रदर्शन सर्वोपरि है। जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल रेजिस्टेंस दो तरीकों से निर्दिष्ट है: वास्तविक थर्मल रेजिस्टेंस (Rth JS real) का विशिष्ट मूल्य 2.3 K/W (अधिकतम 2.7 K/W) है, जबकि विद्युत विधि (Rth JS el) विशिष्ट रूप से 1.6 K/W (अधिकतम 2.0 K/W) दिखाती है। अधिकतम अनुमेय जंक्शन तापमान (Tj) 150°C है। ऑपरेटिंग और स्टोरेज तापमान सीमा -40°C से +125°C तक है, जो चरम ऑटोमोटिव वातावरण में कार्यक्षमता सुनिश्चित करती है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

एलईडी को अनुप्रयोग में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए प्रमुख प्रदर्शन पैरामीटरों के आधार पर बिन में वर्गीकृत किया जाता है।

3.1 प्रकाशमान फ्लक्स बिनिंग

प्रकाशमान फ्लक्स को समूहों में बिन किया जाता है। E समूह के लिए, बिन निम्नानुसार परिभाषित हैं: बिन 3 (1200-1275 lm), बिन 4 (1275-1350 lm), बिन 5 (1350-1425 lm), और बिन 6 (1425-1500 lm)। 1275lm का विशिष्ट मूल्य बिन 3 के शीर्ष पर आता है। सभी माप ±8% सहनशीलता के साथ विशिष्ट फॉरवर्ड करंट पर 25ms करंट पल्स के साथ लिए जाते हैं।

3.2 फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग

फॉरवर्ड वोल्टेज को तीन बिन में वर्गीकृत किया गया है: 3A (8.70V - 9.60V), 3B (9.60V - 10.50V), और 3C (10.50V - 11.40V)। यह डिजाइनरों को अधिक अनुमानित ड्राइवर प्रदर्शन और सिस्टम दक्षता के लिए तंग VF सीमा वाली एलईडी का चयन करने की अनुमति देता है। माप सहनशीलता ±0.05V है।

3.3 रंग (क्रोमैटिसिटी) बिनिंग

रंग निर्देशांक (CIE x, y) को कूल व्हाइट एलईडी के लिए ECE संरचना के अनुसार बिन किया जाता है। डेटाशीट बिन जैसे 63M, 61M, 58M, और 56M के लिए निर्देशांक प्रदान करती है, जिनमें से प्रत्येक CIE 1931 क्रोमैटिसिटी डायग्राम पर एक छोटे चतुर्भुज क्षेत्र को परिभाषित करता है। ±0.005 की माप सहनशीलता लागू की जाती है। यह बिनिंग एकल असेंबली में कई एलईडी में रंग स्थिरता सुनिश्चित करती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

विशेषता ग्राफ विभिन्न परिस्थितियों में एलईडी के व्यवहार में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।

4.1 IV वक्र और सापेक्ष प्रकाशमान फ्लक्स

फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज ग्राफ एक गैर-रैखिक संबंध दिखाता है, जो एलईडी के लिए विशिष्ट है। वोल्टेज करंट के साथ बढ़ता है। सापेक्ष प्रकाशमान तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट ग्राफ इंगित करता है कि प्रकाश आउटपुट करंट के साथ उप-रैखिक रूप से बढ़ता है, जो दक्षता और दीर्घायु बनाए रखने के लिए उच्च ड्राइव करंट पर थर्मल प्रबंधन के महत्व पर जोर देता है।

4.2 तापमान निर्भरता

सापेक्ष फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ दिखाता है कि VF तापमान बढ़ने के साथ रैखिक रूप से घटता है, जिसका उपयोग जंक्शन तापमान अनुमान के लिए किया जा सकता है। सापेक्ष प्रकाशमान तीव्रता बनाम जंक्शन तापमान ग्राफ तापमान बढ़ने के साथ प्रकाश आउटपुट में कमी प्रदर्शित करता है, जिसे थर्मल ड्रूप के रूप में जाना जाता है। क्रोमैटिसिटी कोऑर्डिनेट्स शिफ्ट ग्राफ दिखाते हैं कि रंग बिंदु बढ़ते करंट और तापमान दोनों के साथ थोड़ा स्थानांतरित होता है, जो रंग-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

4.3 स्पेक्ट्रल वितरण और डिरेटिंग

वेवलेंथ विशेषताएं ग्राफ सापेक्ष स्पेक्ट्रल पावर वितरण को दर्शाता है, जो नीले क्षेत्र में एक शिखर और पीले क्षेत्र में एक व्यापक फॉस्फर-परिवर्तित उत्सर्जन दिखाता है, जो सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए संयुक्त होता है। फॉरवर्ड करंट डिरेटिंग कर्व (Pd और Tj रेटिंग द्वारा निहित) जंक्शन तापमान को 150°C से अधिक होने से रोकने के लिए सोल्डर पॉइंट तापमान (Ts) के एक फ़ंक्शन के रूप में अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट निर्धारित करता है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

एलईडी एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) सिरेमिक पैकेज का उपयोग करती है। विशिष्ट यांत्रिक आयाम, जिसमें लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और पैड लेआउट शामिल हैं, डेटाशीट के 'यांत्रिक आयाम' खंड (खंड 7 के रूप में संदर्भित) में विस्तृत हैं। यह जानकारी पीसीबी फुटप्रिंट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। अनुशंसित सोल्डरिंग पैड लेआउट खंड 8 में प्रदान किया गया है ताकि उचित सोल्डर जोड़ गठन और पीसीबी में थर्मल ट्रांसफर सुनिश्चित हो सके।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

डेटाशीट खंड 9 में एक रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल निर्दिष्ट करती है। शिखर सोल्डरिंग तापमान 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए। एलईडी पैकेज, सोल्डर जोड़ों और आंतरिक डाई अटैच सामग्री को थर्मल क्षति से बचाने के लिए इस प्रोफाइल का पालन करना आवश्यक है। प्रोफाइल में आमतौर पर परिभाषित तापमान सीमा और समय अवधि के साथ प्रीहीट, सोक, रीफ्लो और कूलिंग चरण शामिल होते हैं।

6.2 उपयोग के लिए सावधानियां

सामान्य सावधानियां (खंड 11) में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) से बचने के लिए हैंडलिंग अनुशंसाएं शामिल हैं, क्योंकि डिवाइस 8kV ह्यूमन बॉडी मॉडल (एचबीएम) तक के लिए रेटेड है। उचित भंडारण स्थितियों की भी सलाह दी जाती है ताकि सोल्डरबिलिटी बनाए रखी जा सके और नमी अवशोषण को रोका जा सके, जैसा कि मॉइस्चर सेंसिटिविटी लेवल (एमएसएल) 2 द्वारा इंगित किया गया है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

पैकेजिंग विवरण, जैसे रील आकार, टेप चौड़ाई और घटक अभिविन्यास, खंड 10 ('पैकेजिंग जानकारी') में शामिल हैं। पार्ट नंबर संरचना को खंड 5 ('पार्ट नंबर') और खंड 6 ('ऑर्डरिंग जानकारी') में समझाया गया है, जो विस्तार से बताता है कि प्रकाशमान फ्लक्स, फॉरवर्ड वोल्टेज और रंग निर्देशांक के लिए विशिष्ट बिन की पहचान करने के लिए कोड (ALFS3J-C010001H-AM) की व्याख्या कैसे करें।

8. अनुप्रयोग डिजाइन अनुशंसाएं

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

हेडलैंप और डीआरएल जैसी ऑटोमोटिव एक्सटीरियर लाइटिंग के लिए, इस एलईडी को एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर की आवश्यकता होती है जो 1000mA (या ओवरड्राइव के लिए अधिक, पूर्ण अधिकतम रेटिंग के भीतर) तक डिलीवर करने में सक्षम हो, जिसमें कम्प्लायंस वोल्टेज एलईडी स्ट्रिंग के अधिकतम फॉरवर्ड वोल्टेज से अधिक हो। थर्मल प्रबंधन सबसे महत्वपूर्ण डिजाइन पहलू है। एक अच्छी तरह से डिजाइन किया गया हीटसिंक, उच्च-थर्मल-कंडक्टिविटी पीसीबी (जैसे, मेटल-कोर या इंसुलेटेड मेटल सबस्ट्रेट) के साथ युग्मित, एलईडी सोल्डर पॉइंट से परिवेश तक कम थर्मल रेजिस्टेंस पथ बनाए रखने के लिए आवश्यक है।

8.2 डिजाइन विचार

मुख्य विचारों में शामिल हैं: यह सुनिश्चित करना कि पीसीबी पैड डिजाइन इष्टतम सोल्डरिंग और हीट ट्रांसफर के लिए अनुशंसित लेआउट से मेल खाता हो; इनपुट लाइनों पर उचित ईएसडी सुरक्षा लागू करना; ड्राइवर के आउटपुट वोल्टेज रेंज को डिजाइन करते समय फॉरवर्ड वोल्टेज बिन को ध्यान में रखना; और मल्टी-एलईडी एरे में वांछित चमक और रंग एकरूपता प्राप्त करने के लिए प्रकाशमान फ्लक्स और रंग बिन पर विचार करना। यदि अनुप्रयोग उच्च सल्फर सामग्री वाले वातावरण में है तो सल्फर रोबस्टनेस (खंड 12 के अनुसार क्लास A1) पर विचार किया जाना चाहिए।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

मानक प्लास्टिक-पैकेज्ड एलईडी की तुलना में, सिरेमिक एसएमडी पैकेज काफी बेहतर थर्मल कंडक्टिविटी प्रदान करता है, जिससे समान ड्राइव करंट पर कम जंक्शन तापमान होता है और इस प्रकार उच्च प्रकाशमान दक्षता और लंबी आयु होती है। AEC-Q102 योग्यता और सल्फर रोबस्टनेस विशिष्ट विभेदक हैं जो ऑटोमोटिव बाजार को लक्षित करते हैं, जहां थर्मल साइक्लिंग, आर्द्रता और रासायनिक एक्सपोजर के तहत विश्वसनीयता अनिवार्य है। एकल पैकेज में उच्च प्रकाशमान फ्लक्स कई लो-पावर एलईडी का उपयोग करने की तुलना में ऑप्टिकल डिजाइन को सरल बना सकता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (एफएक्यू)

10.1 एमएसएल 2 का क्या अर्थ है?

एमएसएल (मॉइस्चर सेंसिटिविटी लेवल) 2 इंगित करता है कि डिवाइस को रीफ्लो सोल्डरिंग से पहले बेकिंग की आवश्यकता होने तक एक वर्ष तक फैक्ट्री फ्लोर स्थितियों (≤30°C/60% आरएच) के संपर्क में लाया जा सकता है। यह कई घटकों के लिए एक सामान्य स्तर है।

10.2 मैं दो अलग-अलग थर्मल रेजिस्टेंस मानों (Rth JS real और Rth JS el) की व्याख्या कैसे करूं?

Rth JS real को एक प्रत्यक्ष थर्मल विधि (जैसे, थर्मल टेस्ट डाई के साथ) का उपयोग करके मापा जाता है। Rth JS el की गणना तापमान के साथ फॉरवर्ड वोल्टेज में परिवर्तन (K-फैक्टर) से की जाती है। विद्युत विधि अक्सर सिस्टम परीक्षण में लागू करना आसान होता है लेकिन इसकी अलग अंतर्निहित धारणाएं हो सकती हैं। सबसे खराब स्थिति के थर्मल डिजाइन के लिए, उच्चतम अधिकतम मूल्य (Rth JS real से 2.7 K/W) का उपयोग किया जाना चाहिए।

10.3 क्या इस एलईडी का उपयोग इंटीरियर लाइटिंग के लिए किया जा सकता है?

हालांकि इसका प्राथमिक लक्ष्य इसकी उच्च शक्ति और मजबूती के कारण एक्सटीरियर लाइटिंग है, तकनीकी रूप से इसका उपयोग बहुत उच्च चमक की आवश्यकता वाले इंटीरियर अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है। हालांकि, विशिष्ट इंटीरियर लाइटिंग के लिए, लो-पावर एलईडी अधिक लागत-प्रभावी और थर्मल रूप से प्रबंधित करने में आसान हो सकती हैं।

11. व्यावहारिक अनुप्रयोग केस स्टडी

एक डेटाइम रनिंग लाइट (डीआरएल) मॉड्यूल डिजाइन करने पर विचार करें। एक डिजाइनर ALFS3J-C010001H-AM एलईडी के 3 टुकड़ों का चयन कर सकता है, सभी फ्लक्स (1275-1350 lm) के लिए बिन 4 से और वोल्टेज (8.70-9.60V) के लिए बिन 3A से स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए। उन्हें अनुशंसित पैड लेआउट के साथ एक एल्यूमीनियम-कोर पीसीबी पर माउंट किया जाएगा। प्रति एलईडी 1000mA पर सेट एक कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग किया जाएगा जिसमें >30V (3 एलईडी श्रृंखला में) की आउटपुट वोल्टेज क्षमता होगी। थर्मल सिमुलेशन अधिकतम Rth JS 2.7 K/W और परिवेश तापमान विनिर्देश का उपयोग करके किया जाएगा ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि जंक्शन तापमान विश्वसनीय संचालन के लिए 125°C से नीचे रहे, संभवतः पीसीबी पर एक बाहरी हीटसिंक की आवश्यकता हो।

12. संचालन सिद्धांत परिचय

यह एलईडी एक फॉस्फर-परिवर्तित सफेद एलईडी है। इसमें एक सेमीकंडक्टर डाई होता है जो फॉरवर्ड बायस्ड (इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस) होने पर नीला प्रकाश उत्सर्जित करता है। यह नीला प्रकाश पैकेज के अंदर जमा फॉस्फर परत से टकराता है। फॉस्फर नीले प्रकाश के एक हिस्से को अवशोषित करता है और इसे पीले प्रकाश के रूप में पुनः उत्सर्जित करता है। शेष नीले प्रकाश और परिवर्तित पीले प्रकाश का मिश्रण मानव आंख द्वारा सफेद प्रकाश के रूप में माना जाता है। नीले और पीले उत्सर्जन के विशिष्ट अनुपात, जो फॉस्फर संरचना द्वारा नियंत्रित होते हैं, संबंधित रंग तापमान (CCT) निर्धारित करते हैं।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

हाई-पावर ऑटोमोटिव एलईडी में रुझान और भी उच्च प्रकाशमान दक्षता (वाट प्रति लुमेन) की ओर है, जो चमकदार रोशनी या कम बिजली की खपत सक्षम करता है। बनाए रखे या सुधारे गए थर्मल प्रदर्शन के साथ छोटे पैकेज आकार के लिए भी एक धक्का है। तापमान और आयु पर रंग स्थिरता और स्थिरता महत्वपूर्ण फोकस क्षेत्र बनी हुई है। इसके अलावा, एडेप्टिव फ्रंट-लाइटिंग सिस्टम (एएफएस) और संचार प्रोटोकॉल के लिए स्मार्ट ड्राइवरों के साथ एकीकरण एक उभरता हुआ रुझान है, हालांकि यह एलईडी घटक से परे एक सिस्टम-स्तरीय विचार है।