Содержание
- 1. Обзор продукта
- 2. Подробный анализ технических параметров
- 2.1 Фотометрические и электрические характеристики
- 2.2 Тепловые режимы и абсолютные максимальные значения
- 3. Объяснение системы бинирования
- 3.1 Бинирование по световому потоку
- 3.2 Бинирование по прямому напряжению
- 3.3 Бинирование по цвету (цветности)
- 4. Анализ характеристических кривых
- 4.1 ВАХ и относительный световой поток
- 4.2 Температурная зависимость
- 4.3 Спектральное распределение и снижение номинальных значений
- 5. Механическая и корпусная информация
- 6. Рекомендации по пайке и монтажу
- 6.1 Рекомендуемая контактная площадка и профиль оплавления
- 6.2 Меры предосторожности при использовании
- 7. Упаковка и информация для заказа
1. Обзор продукта
Серия ALFS2G-C0 представляет собой высокопроизводительный светодиодный компонент для поверхностного монтажа, разработанный для требовательных применений в автомобильном освещении. Он размещён в прочном керамическом корпусе, обеспечивающем превосходное тепловое управление и надёжность, необходимые для суровых условий эксплуатации в автомобилях. Основной акцент в конструкции сделан на обеспечение высокой световой отдачи со стабильными характеристиками в широком диапазоне температур, что делает его подходящим выбором для критически важных для безопасности функций внешнего освещения.
Его ключевые преимущества включают соответствие строгим стандартам автомобильной промышленности, таким как AEC-Q102, что гарантирует долгосрочную надёжность. Продукт также соответствует экологическим нормам, включая RoHS, REACH и требования по отсутствию галогенов, что отражает приверженность экологичному дизайну. Керамическая подложка обеспечивает отличную стойкость к сере (класс A1), что критически важно для предотвращения коррозии в загрязнённой атмосфере, а высокий рейтинг защиты от электростатического разряда до 8 кВ повышает его долговечность при обращении и монтаже.
Целевой рынок находится исключительно в автомобильном секторе, в частности, для модулей внешнего освещения. Его эксплуатационные характеристики адаптированы для удовлетворения точных оптических, тепловых и требований по долговечности современных автомобильных систем освещения.
2. Подробный анализ технических параметров
2.1 Фотометрические и электрические характеристики
Ключевые рабочие параметры определяют диапазон характеристик светодиода. Типичный световой поток (Φv) составляет 860 люмен при прямом токе (IF) 1000 мА с указанным допуском ±8%. Это измерение стандартизировано при температуре тепловой площадки 25°C. Прямое напряжение (VF) при этом токе имеет типичное значение 6.5 В, минимум 5.8 В, максимум 7.6 В и допуск измерения ±0.05 В. Широкий угол обзора 120 градусов обеспечивает широкое и равномерное распределение света, подходящее для применений, таких как дневные ходовые огни (ДХО) и противотуманные фары. Коррелированная цветовая температура (CCT) для холодно-белого варианта находится в диапазоне от 5180 K до 6893 K в типичных рабочих условиях.
2.2 Тепловые режимы и абсолютные максимальные значения
Тепловое управление имеет первостепенное значение для долговечности светодиода. Тепловое сопротивление от перехода до точки пайки (Rth JS) является критическим параметром, с электрическим измеренным значением 1.9 К/Вт (тип.) и реальным измеренным значением 2.7 К/Вт (тип.). Это указывает на эффективность отвода тепла от полупроводникового кристалла к печатной плате.
Абсолютные максимальные значения определяют пределы, за которыми может произойти необратимое повреждение. Максимально допустимый прямой ток составляет 1500 мА. Максимальная температура перехода (TJ) равна 150°C. Устройство рассчитано на рабочий диапазон температур (Topr) от -40°C до +125°C и диапазон температур хранения (Tstg) от -40°C до +125°C. Важно отметить, что устройство не предназначено для работы при обратном напряжении. Максимальная рассеиваемая мощность (Pd) составляет 11.4 Вт. Компонент выдерживает температуру пайки оплавлением 260°C, что совместимо со стандартными бессвинцовыми процессами пайки.
3. Объяснение системы бинирования
Для обеспечения цветовой и яркостной однородности в производстве светодиоды сортируются по бинам на основе ключевых параметров.
3.1 Бинирование по световому потоку
Для холодно-белой версии световой поток классифицируется по группам и бинам. Группа D включает бины 7 (700-750 лм) и 8 (750-800 лм). Группа E включает бины 1 (800-860 лм) и 2 (860-920 лм). Типичная деталь (860 лм) попадает в бин E1. Все измерения имеют допуск ±8% и проводятся с импульсом тока длительностью 25 мс при типичном прямом токе.
3.2 Бинирование по прямому напряжению
Прямое напряжение разбито на три группы для помощи в проектировании схем для обеспечения стабильного токового управления. Группа 2A находится в диапазоне от 5.80 В до 6.40 В. Группа 2B — от 6.40 В до 7.00 В. Группа 2C — от 7.00 В до 7.60 В. Допуск измерения составляет ±0.05 В.
3.3 Бинирование по цвету (цветности)
Цветовые координаты бинируются в соответствии со структурой ЕЭК ООН (Европейская экономическая комиссия), которая является стандартом для автомобильного освещения. Предоставленная диаграмма и таблица определяют конкретные четырёхугольные области на диаграмме цветности CIE 1931 для различных бинов (например, 64A, 64B, 60A, 60B). Каждый бин определяется четырьмя парами координат (x, y), которые образуют его границы. Эти бины соответствуют диапазонам коррелированной цветовой температуры, например, 6240-6530K для бинов 64A/B и 5850-6240K для бинов 60A/B. Такое точное бинирование гарантирует, что все светодиоды, используемые в одном осветительном узле, будут иметь практически одинаковый цветовой оттенок.
4. Анализ характеристических кривых
В техническом описании представлено несколько графиков, иллюстрирующих взаимосвязь ключевых параметров, что крайне важно для инженеров-конструкторов.
4.1 ВАХ и относительный световой поток
КриваяПрямой ток в зависимости от прямого напряженияпоказывает нелинейную зависимость, типичную для светодиодов. Напряжение увеличивается с ростом тока, и разработчики должны учитывать это при выборе драйверов тока. ГрафикОтносительный световой поток в зависимости от прямого токадемонстрирует, что световая отдача увеличивается с ростом тока, но в конечном итоге насыщается. Работа при 1000 мА обеспечивает хороший баланс эффективности и выходной мощности.
4.2 Температурная зависимость
ГрафикОтносительный световой поток в зависимости от температуры переходаявляется критически важным. Он показывает, что световая отдача уменьшается с ростом температуры перехода. При максимальной номинальной температуре перехода 150°C относительный световой поток составляет примерно 60% от его значения при 25°C. Это подчёркивает важность эффективного теплоотвода. КриваяОтносительное прямое напряжение в зависимости от температуры переходапоказывает отрицательный температурный коэффициент; прямое напряжение уменьшается с ростом температуры. Это может использоваться для косвенного мониторинга температуры в некоторых применениях. ГрафикиСмещение цветностипоказывают минимальное изменение цветовых координат при изменении тока и температуры, что указывает на хорошую цветовую стабильность.
4.3 Спектральное распределение и снижение номинальных значений
КриваяОтносительное спектральное распределениеопределяет цветовые характеристики света. Для холодно-белого светодиода она показывает пик в синей области (от светодиодного кристалла) и широкое излучение в жёлтой/красной области (от люминофора). КриваяСнижение номинального прямого токаявляется важным инструментом проектирования. Она отображает максимально допустимый прямой ток в зависимости от температуры контактной площадки (Ts). Например, при Ts 85°C максимальный IF составляет 1500 мА. При максимальной Ts 125°C максимальный IF снижается до 500 мА. Кривая также указывает, что устройство не должно работать ниже 50 мА.
5. Механическая и корпусная информация
Светодиод использует керамический корпус для поверхностного монтажа (SMD). Хотя конкретные размеры не детализированы в предоставленном отрывке, типичное техническое описание включает подробный механический чертёж с длиной, шириной, высотой и положением выводов/контактных площадок. Керамическая конструкция обеспечивает превосходную теплопроводность по сравнению с пластиковыми корпусами, что напрямую способствует низкому тепловому сопротивлению и высокой мощности. Уровень чувствительности к влаге (MSL) имеет рейтинг 2, что указывает на то, что компонент может храниться до одного года при<30°C/60% относительной влажности перед необходимостью предварительной сушки перед пайкой оплавлением.
6. Рекомендации по пайке и монтажу
6.1 Рекомендуемая контактная площадка и профиль оплавления
Предоставлена рекомендуемая разводка контактных площадок для обеспечения надёжного электрического соединения и оптимального теплоотвода от корпуса к печатной плате. Соблюдение этой разводки критически важно для производительности и надёжности. Профиль пайки оплавлением рассчитан на выдерживание пиковой температуры 260°C. Профиль детализирует этапы предварительного нагрева, выдержки, оплавления и охлаждения с конкретными временными и температурными ограничениями для предотвращения теплового удара и обеспечения правильного формирования паяного соединения без повреждения светодиодного компонента.
6.2 Меры предосторожности при использовании
Общие меры предосторожности включают избегание механических нагрузок на корпус, предотвращение электростатического разряда (ЭСР) при обращении (несмотря на его рейтинг 8 кВ) и обеспечение того, чтобы процесс пайки не превышал указанный профиль. Также необходимо правильное хранение в соответствии с рейтингом MSL для предотвращения "вспучивания" во время оплавления.
7. Упаковка и информация для заказа
Раздел информации об упаковке детализирует, как поставляются компоненты, обычно на ленте и в катушке для автоматизированной сборки. Информация для заказа поясняет структуру номера детали. На основе предоставленного номера "ALFS2G-C010001H-AM\"
Терминология спецификаций LED
Полное объяснение технических терминов LED
Фотоэлектрическая производительность
| Термин | Единица/Обозначение | Простое объяснение | Почему важно |
|---|---|---|---|
| Световая отдача | лм/Вт (люмен на ватт) | Световой выход на ватт электроэнергии, выше означает более энергоэффективный. | Прямо определяет класс энергоэффективности и стоимость электроэнергии. |
| Световой поток | лм (люмен) | Общий свет, излучаемый источником, обычно называется "яркостью". | Определяет, достаточно ли свет яркий. |
| Угол обзора | ° (градусы), напр., 120° | Угол, где интенсивность света падает наполовину, определяет ширину луча. | Влияет на диапазон освещения и равномерность. |
| Цветовая температура | K (Кельвин), напр., 2700K/6500K | Теплота/холодность света, низкие значения желтоватые/теплые, высокие беловатые/холодные. | Определяет атмосферу освещения и подходящие сценарии. |
| Индекс цветопередачи | Безразмерный, 0–100 | Способность точно передавать цвета объектов, Ra≥80 хорошо. | Влияет на аутентичность цвета, используется в местах с высоким спросом, таких как торговые центры, музеи. |
| Допуск по цвету | Шаги эллипса МакАдама, напр., "5-шаговый" | Метрика постоянства цвета, меньшие шаги означают более постоянный цвет. | Обеспечивает равномерный цвет по всей партии светодиодов. |
| Доминирующая длина волны | нм (нанометры), напр., 620нм (красный) | Длина волны, соответствующая цвету цветных светодиодов. | Определяет оттенок красных, желтых, зеленых монохромных светодиодов. |
| Спектральное распределение | Кривая длина волны против интенсивности | Показывает распределение интенсивности по длинам волн. | Влияет на цветопередачу и качество цвета. |
Электрические параметры
| Термин | Обозначение | Простое объяснение | Соображения по проектированию |
|---|---|---|---|
| Прямое напряжение | Vf | Минимальное напряжение для включения светодиода, как "порог запуска". | Напряжение драйвера должно быть ≥Vf, напряжения складываются для последовательных светодиодов. |
| Прямой ток | If | Значение тока для нормальной работы светодиода. | Обычно постоянный ток, ток определяет яркость и срок службы. |
| Максимальный импульсный ток | Ifp | Пиковый ток, допустимый в течение коротких периодов, используется для диммирования или вспышек. | Ширина импульса и коэффициент заполнения должны строго контролироваться, чтобы избежать повреждения. |
| Обратное напряжение | Vr | Максимальное обратное напряжение, которое светодиод может выдержать, сверх может вызвать пробой. | Схема должна предотвращать обратное соединение или скачки напряжения. |
| Тепловое сопротивление | Rth (°C/W) | Сопротивление теплопередаче от чипа к припою, ниже лучше. | Высокое тепловое сопротивление требует более сильного рассеивания тепла. |
| Устойчивость к ЭСР | В (HBM), напр., 1000В | Способность выдерживать электростатический разряд, выше означает менее уязвимый. | В производстве необходимы антистатические меры, особенно для чувствительных светодиодов. |
Тепловой менеджмент и надежность
| Термин | Ключевой показатель | Простое объяснение | Влияние |
|---|---|---|---|
| Температура перехода | Tj (°C) | Фактическая рабочая температура внутри светодиодного чипа. | Каждое снижение на 10°C может удвоить срок службы; слишком высокая вызывает спад света, смещение цвета. |
| Спад светового потока | L70 / L80 (часов) | Время, за которое яркость падает до 70% или 80% от начальной. | Прямо определяет "срок службы" светодиода. |
| Поддержание светового потока | % (напр., 70%) | Процент яркости, сохраняемый после времени. | Указывает на сохранение яркости при долгосрочном использовании. |
| Смещение цвета | Δu′v′ или эллипс МакАдама | Степень изменения цвета во время использования. | Влияет на постоянство цвета в сценах освещения. |
| Термическое старение | Деградация материала | Ухудшение из-за длительной высокой температуры. | Может вызвать падение яркости, изменение цвета или отказ разомкнутой цепи. |
Упаковка и материалы
| Термин | Распространенные типы | Простое объяснение | Особенности и применение |
|---|---|---|---|
| Тип корпуса | EMC, PPA, Керамика | Материал корпуса, защищающий чип, обеспечивающий оптический/тепловой интерфейс. | EMC: хорошая термостойкость, низкая стоимость; Керамика: лучшее рассеивание тепла, более длительный срок службы. |
| Структура чипа | Фронтальный, Flip Chip | Расположение электродов чипа. | Flip chip: лучшее рассеивание тепла, более высокая эффективность, для высокой мощности. |
| Фосфорное покрытие | YAG, Силикат, Нитрид | Покрывает синий чип, преобразует часть в желтый/красный, смешивает в белый. | Различные фосфоры влияют на эффективность, CCT и CRI. |
| Линза/Оптика | Плоская, Микролинза, TIR | Оптическая структура на поверхности, контролирующая распределение света. | Определяет угол обзора и кривую распределения света. |
Контроль качества и сортировка
| Термин | Содержимое бинов | Простое объяснение | Цель |
|---|---|---|---|
| Бин светового потока | Код, напр. 2G, 2H | Сгруппировано по яркости, каждая группа имеет минимальные/максимальные значения люменов. | Обеспечивает равномерную яркость в той же партии. |
| Бин напряжения | Код, напр. 6W, 6X | Сгруппировано по диапазону прямого напряжения. | Облегчает согласование драйвера, улучшает эффективность системы. |
| Бин цвета | 5-шаговый эллипс МакАдама | Сгруппировано по цветовым координатам, обеспечивая узкий диапазон. | Гарантирует постоянство цвета, избегает неравномерного цвета внутри устройства. |
| Бин CCT | 2700K, 3000K и т.д. | Сгруппировано по CCT, каждый имеет соответствующий диапазон координат. | Удовлетворяет различным требованиям CCT сцены. |
Тестирование и сертификация
| Термин | Стандарт/Тест | Простое объяснение | Значение |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Тест поддержания светового потока | Долгосрочное освещение при постоянной температуре, запись спада яркости. | Используется для оценки срока службы светодиода (с TM-21). |
| TM-21 | Стандарт оценки срока службы | Оценивает срок службы в реальных условиях на основе данных LM-80. | Обеспечивает научный прогноз срока службы. |
| IESNA | Общество инженеров по освещению | Охватывает оптические, электрические, тепловые методы испытаний. | Признанная отраслью основа для испытаний. |
| RoHS / REACH | Экологическая сертификация | Гарантирует отсутствие вредных веществ (свинец, ртуть). | Требование доступа на рынок на международном уровне. |
| ENERGY STAR / DLC | Сертификация энергоэффективности | Сертификация энергоэффективности и производительности для освещения. | Используется в государственных закупках, программах субсидий, повышает конкурентоспособность. |