ALFS1J-C0 LED Datasheet - SMD Ceramic Package - 425lm @1000mA - 3.25V - 120° Viewing Angle - English Technical Document

1. Product Overview

ALFS1J-C0 ni LED yenye nguvu nyingi, ya kusakinishwa kwenye uso, iliyoundwa mahsusi kwa matumizi magumu ya taa za nje za magari. Imewekwa kwenye kifurushi kigumu cha kauri, na inatoa usimamizi bora wa joto na uaminifu chini ya hali ngumu za mazingira. Kifaa hiki kimeidhinishwa kulingana na viwango vya AEC-Q102, na kuhakikisha kinakidhi mahitaji magumu ya vijenzi vya elektroniki vya magari. Matumizi yake makuu ni pamoja na taa za mbele, taa za mwendo wa mchana (DRL), na taa za ukungu, ambapo utendaji thabiti, uzalishaji mkubwa wa mwanga, na uimara wa muda mrefu ni muhimu.

Faida kuu za LED hii ni pamoja na mkondo mkubwa wa kawaida wa mwanga wa lumani 425 kwa mkondo wa kuendesha wa 1000mA, pembe pana ya kuona ya digrii 120 kwa usambazaji mzuri wa mwanga, na muundo thabiti wenye ulinzi wa ESD hadi kV 8 (HBM). Pia inatii kanuni za RoHS, REACH, na zile zisizo na halojeni, na kuiwezesha kuwa inafaa kwa soko la kimataifa la magari. Uimara wa kiberiti wa bidhaa hii umeainishwa kama A1, na kuonyesha upinzani wa juu kwa angahewa zenye kiberiti zinazopatikana kwa kawaida katika mazingira ya magari.

2. Technical Parameters Deep Objective Interpretation

2.1 Tabia za Kipimo cha Mwanga na Umeme

Vigezo muhimu vya uendeshaji vinafafanuliwa chini ya hali ya majaribio ya mkondo wa mbele (I_F) ya 1000mA huku pedi ya joto ikidumishwa kwenye 25°C. Flux ya mwangaza (Φ_v) ya kawaida ni 425 lm, na kiwango cha chini cha 400 lm na cha juu cha 500 lm, ikitokana na uvumilivu wa kipimo cha ±8%. Voltage ya mbele (V_F) kwa kawaida hupima 3.25V, ikitoka kwenye 2.90V hadi 3.80V (uvumilivu wa ±0.05V). Wavelength kuu au joto la rangi linalohusiana (CCT) huanguka ndani ya safu ya 5391K hadi 6893K, na kuigawa kama LED nyeupe baridi. Pembe ya kutazama imebainishwa kuwa digrii 120, na uvumilivu wa ±5°.

2.2 Viwango vya Juu Kabisa na Tabia za Joto

Viwango hivi vinabainisha mipaka ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu. Upeo wa sasa wa mbele kabisa ni 1500 mA. Kifaa hakikusudiwa kufanya kazi kwa voltage ya nyuma. Upeo wa joto la makutano (T_J) ni 150°C, na anuwai ya joto la uendeshaji ni -40°C hadi 125°C. Upinzani wa joto kutoka makutano hadi sehemu ya kuuza chuma ni kigezo muhimu cha kupooza joto. Upinzani halisi wa joto (R_{th JS real}) is typ. 4.0 K/W (max 4.4 K/W), while the electrical equivalent (R_{th JS el}) is typ. 3.0 K/W (max 3.4 K/W). The maximum power dissipation is 5700 mW.

3. Maelezo ya Mfumo wa Binning

Ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza katika uzalishaji, LED zimegawanywa katika makundi kulingana na vigezo muhimu.

3.1 Luminous Flux Binning

Fluxu ya mwanga imegawanywa katika vikundi, na data iliyotolewa inaonyesha Kundi "C". Ndani ya kundi hili, sehemu zimefafanuliwa: Sehemu 6 (400-425 lm), Sehemu 7 (425-450 lm), Sehemu 8 (450-475 lm), na Sehemu 9 (475-500 lm). Mtihani unafanywa kwa mkondo wa kawaida wa mbele na msukumo wa 25ms, na uvumilivu wa kipimo ni ±8%.

3.2 Forward Voltage Binning

Voltage ya mbele imegawanywa katika vikundi vitatu: Kundi 1A (2.90V - 3.20V), Kundi 1B (3.20V - 3.50V), na Kundi 1C (3.50V - 3.80V). Hii inawawezesha wabunifu kuchagua LED zilizo na V sawa._F for better current matching in multi-LED arrays. The measurement tolerance is ±0.05V.

3.3 Color (Chromaticity) Binning

The color coordinates on the CIE 1931 chromaticity diagram are binned into specific regions. The datasheet shows bins for cool white LEDs, including 63M, 61M, 58M, 56M, 65L, 65H, 61L, and 61H. Each bin is defined by a quadrilateral area on the x,y coordinate plot. For example, Bin 63M covers coordinates approximately from (0.3127, 0.3093) to (0.3212, 0.3175). The coordinate measurement tolerance is ±0.005.

4. Performance Curve Analysis

4.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa IV)

Grafu inaonyesha uhusiano usio wa mstari kati ya mkondo wa mbele na voltage ya mbele kwenye 25°C. Mkunjo huo ni wa kawaida kwa LED ya nguvu, na voltage inaongezeka kwa kiasi cha logarithmic kadri mkondo unavyoongezeka. Data hii ni muhimu sana kwa kubuni saketi ya kiendeshi ili kuhakikisha LED inafanya kazi ndani ya anuwai yake maalum ya voltage kwenye mkondo unaotakikana.

4.2 Relative Luminous Flux vs. Forward Current

Grafu hii inaonyesha pato la mwanga linalolinganishwa na thamani kwenye 1000mA kama utendakazi wa mkondo wa kiendeshi. Flux ya mwangaza huongezeka kadri mkondo unavyoongezeka lakini inaweza kuonyesha ukuaji chini ya mstari kwenye mikondo ya juu kutokana na kupungua kwa ufanisi na kuongezeka kwa halijoto ya makutano.

4.3 Thermal Performance Graphs

Grafu kadhaa zinaonyesha utendaji dhidi ya joto la makutano (T_J) kwa I_F=1000mA. The Mwangaza wa Mwanga Unahusiana na Joto la Kiungo mkunjo unaonyesha pato la mwanga linapungua kadiri joto linavyopanda, sifa inayojulikana kama kuzima kwa joto. The Voltage ya Mbele Inayohusiana na Joto la Kiungo curve inaonyesha V_F inapungua kwa mstari kadri joto linavyoongezeka, ambayo inaweza kutumika kukadiria joto la makutano. The Chromaticity Coordinates Shift vs. Junction Temperature grafu inaonyesha jinsi nukta ya rangi (CIE x, y) inavyobadilika na joto, ambayo ni muhimu kwa matumizi yanayohitaji usahihi wa rangi.

4.4 Mkunjo wa Kupunguza Sasa ya Mbele

This is a critical design graph. It plots the maximum allowable forward current against the solder pad temperature (T_S). As T_S increases, the maximum permissible current must be reduced to prevent the junction temperature from exceeding 150°C. The curve provides specific derating points: e.g., at T_S=110°C, I_F inaweza kuwa 1500mA; kwa T_S=125°C, I_F lazima ipunguzwe hadi 1200mA. Uendeshaji chini ya 50mA haupendekezwi.

4.5 Usambazaji wa Wigo

Grafu ya usambazaji wa nguvu ya wigo inaonyesha ukubwa wa mwanga unaotolewa katika urefu wa mawimbi kutoka takriban 400nm hadi 800nm kwa 25°C na 1000mA. Inaonyesha sifa za mwanga mweupe baridi wa LED, ambao kwa kawaida hutolewa na chip ya LED ya bluu iliyochanganywa na safu ya fosforasi.

5. Mechanical and Package Information

LED inatumia kifurushi cha seramiki cha kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD). Seramiki hutoa upitishaji bora wa joto ikilinganishwa na vifurushi vya plastiki, na hurahisisha uhamisho bora wa joto kutoka kwenye makutano ya LED hadi kwenye bodi ya mzunguko iliyochapishwa (PCB). Hii ni muhimu kwa kudumisha utendakazi na umri wa huduma katika matumizi ya nguvu kubwa kama vile taa za magari. Vipimo maalum vya mitambo, ikiwa ni pamoja na urefu, upana, urefu, na maeneo ya pedi, yameelezwa kwa kina katika sehemu ya mchoro wa mitambo ya karatasi ya data. Kifurushi hiki kinabeba pedi ya joto kwa ajili ya kuuza kwa ufanisi kwenye eneo la joto kwenye PCB.

6. Miongozo ya Uuzaji na Usanikishaji

6.1 Mpangilio wa Pad ya Uuzaji Unayopendekezwa

Muundo wa ardhi ulipendekezwa (ukubwa wa mguu) kwa muundo wa PCB umetolewa. Muundo huu unahakikisha uundaji sahihi wa kiungo cha kuuza, muunganisho wa umeme, na muhimu zaidi, uhamishaji bora wa joto kutoka kwa pad ya joto ya LED hadi kwenye ndege ya shaba ya PCB. Kuzingatia muundo huu ni muhimu kwa uaminifu.

6.2 Reflow Soldering Profile

The datasheet specifies a reflow soldering profile with a peak temperature of 260°C. This profile defines the time-temperature curve that the assembly must follow during the reflow process. Key parameters include preheat, soak, reflow, and cooling rates and durations. Following this profile prevents thermal shock to the ceramic package and ensures reliable solder joints without damaging the internal LED structure.

6.3 Precautions for Use

General handling and usage precautions are outlined. These include warnings against applying reverse voltage, exceeding absolute maximum ratings, and improper soldering techniques. It also emphasizes the importance of static discharge (ESD) protection during handling, even though the device has built-in ESD protection up to 8kV.

7. Habari za Ufungaji na Kuagiza

Bidhaa hutolewa kwenye mfuko wa mkanda na reel unaofaa kwa mashine za kukusanya zenye kuchukua na kuweka kiotomatiki. Habari za ufungaji zinaelezea vipimo vya reel, upana wa mkanda, nafasi kati ya mifuko, na mwelekeo wa vipengele kwenye mkanda. Muundo wa nambari ya sehemu (mfano, ALFS1J-C010001H-AM) unawasilisha sifa maalum kama mfululizo, misimbo ya beni kwa flux na rangi, na habari nyingine za lahaja. Habari za kuagiza zinamwongoza mtumiaji jinsi ya kubainisha mchanganyiko unaotaka wa beni wakati wa kuweka agizo.

8. Mapendekezo ya Utumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Utumizi

The primary designed applications are Taa za Magari za Nje mifumo. Hii inajumuisha:
- Taa za Mbele (Mwangaza wa Chini/Juu)Ambapo mwangaza mkali na udhibiti sahihi wa boriti unahitajika.
- Taa za Kukimbia Mchana (DRL)Inayohitaji ufanisi wa juu na kuonekana.
- Taa za Ukungu: Inahitaji kupenya vizuri katika hali mbaya ya hali ya hewa.
Pembe pana ya kuona na mkondo mkubwa hufanya iwe inafaa kwa vyanzo vya msingi vya mwanga na kazi za ziada za taa.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

1. Usimamizi wa Joto: Hili ndilo kipengele muhimu zaidi. PCB lazima iwe na muundo wa kutosha wa usimamizi wa joto—kwa kutumia tabaka nene za shaba, vianya vya joto, na uwezekano wa heatsink ya nje—ili kuweka joto la pedi ya solder (T_S) iwe ya chini iwezekanavyo. Rejea kwenye mkunjo wa kupunguza kiwango kwa mipaka ya sasa.
2. Drive Current: While the LED can be driven up to 1500mA, operating at or below the typical 1000mA provides a better balance of light output, efficiency, and thermal load, enhancing long-term reliability.
3. Optical Design: The 120° viewing angle requires appropriate secondary optics (lenses, reflectors) to shape the beam for the specific application (e.g., a focused beam for headlights).
4. Electrical Design: Tumia kichocheo cha LED cha mkondo wa mara kwa mara kinacholingana na kikundi cha voltage ya mbele. Kwa safu, fikiria uteuzi wa vikundi na uwezekano wa kutumia mbinu za usawazishaji wa mkondo.

9. Ulinganishi wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za kawaida za kibiashara au viwanda, ALFS1J-C0 inatoa viashiria muhimu kadhaa muhimu kwa matumizi ya magari:
- AEC-Q102 Uthibitishaji: Hii ni kiwango cha lazima cha kuaminika kwa taa za gari za LED, kinachohusisha majaribio makali ya mzunguko wa joto, unyevu, uthabiti wa kuuza, na mengineyo.
- Kifurushi cha KauriInatoa utendaji bora wa joto na uthabiti wa muda mrefu chini ya joto na unyevunyevu mwingi kuliko vifurushi vya plastiki (k.m., PPA, PCT).
- Uimara wa Sulfuri (Daraja A1)Imepimwa na kuhakikishiwa mahsusi kukinga kutu kutokana na gesi zenye sulfuri, hali ya kushindwa ya kawaida katika mazingira ya magari.
- Kipimo cha Juu cha ESD (8kV HBM)Inatoa ulinzi bora dhidi ya utokaji umeme tuli wakati wa usindikaji na usanikishaji.
- Extended Temperature Range (-40°C to +125°C)Inahakikisha uendeshaji katika halijoto kali zinazokutana na magari.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

Q: Je, pato halisi la mwanga ninaloweza kutegemea kutoka kwa Bin C7 ni nini?
A: Bin C7 inabainisha safu ya mzunguko wa nuru ya 425-450 lm inapopimwa kwa I_F=1000mA na T_s=25°C. Kwa kuzingatia uvumilivu wa kipimo cha ±8%, thamani halisi iliyopimwa kwa LED maalum inaweza kuwa kati ya takriban 391 lm na 486 lm chini ya hali bora za majaribio hayo. Katika matumizi halisi yenye joto la juu zaidi, pato litakuwa la chini.

Q: Ninawezaje kubainisha heatsink inayohitajika kulingana na data ya mafuta?
A: Unahitaji kufanya hesabu ya mafuta. Kigezo muhimu ni upinzani halisi wa mafuta, R_{th JS real} (kawaida 4.0 K/W). Hii ni upinzani kutoka kwenye makutano hadi kwenye sehemu ya kuuza. Lazima uongeze upinzani wa joto kutoka kwenye sehemu ya kuuza hadi kwenye mazingira (kupitia PCB, nyenzo ya kiolesura cha joto, na kizuizi cha joto) ili kuhesabu jumla ya R_{th JA}. Kwa kutumia fomula T_J = T_A + (R_{th JA} × Power Dissipation), unaweza kuhakikisha T_J inabaki chini ya 150°C, kwa upendeleo kwa kiasi cha usalama. Mkunjo wa kupunguza nguvu hutoa mwongozo rahisi kulingana na joto la pedi ya kuuza.

Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa chanzo cha voltage kilichowekwa?
A: Inapendekeza kabisa. LEDs ni vifaa vinavyotumia mkondo. Voltage yao ya mbele ina mgawo hasi wa joto na hutofautiana kutoka kipengele hadi kipengele (kama inavyoonekana katika vikundi vya voltage). Chanzo cha voltage thabiti kinaweza kusababisha kukimbia kwa joto: LED inapopata joto, V_F hupungua, na kusababisha mkondo kuongezeka, ambao hutoa joto zaidi, na kusababisha V_F kupungua zaidi na mkondo kuongezeka hadi kushindwa. Daima tumia kichocheo cha mkondo thabiti au mzunguko unaodhibiti mkondo kikamilifu.

11. Practical Design and Usage Case

Case: Designing a Daytime Running Light (DRL) Module
A designer is creating a DRL module for a passenger car. The design calls for 6 LEDs to achieve the desired brightness and form factor.
1. Bin SelectionIli kuhakikisha muonekano sawa, mbuni anabainisha vikundi vya rangi vilivyo kali (k.m., 61M ± 1 hatua) na kikundi kimoja cha mkondo wa mwanga (k.m., C7). Wanaweza pia kubainisha kikundi cha voltage mbele kilichokaliwa (k.m., 1A) ili kuboresha ushiriki wa sasa katika usanidi rahisi wa mfululizo.
2. Usanifu wa JotoModuli itawekwa katika nafasi iliyofungwa. Mbuni anatumia Bodi ya Mzunguko wa Chapisho yenye Msingi wa Chuma (MCPCB) na safu ya shaba ya 2oz. Uigaji wa joto unafanywa ili kuhakikisha joto la pedi ya kuuza halizidi 110°C katika hali mbaya zaidi ya joto la mazingira (k.m., 85°C ndani ya muunganiko wa taa za mbele). Kulingana na mkunjo wa kupunguza nguvu, kwenye T_S=110°C, 1500mA kamili inaruhusiwa, lakini mbuni anachagua kuendesha kwa 1000mA kwa ufanisi bora na umri mrefu.
3. Electrical DesignLED 6 zimewekwa kwenye mnyororo mmoja. Jumla ya voltage ya mbele kwenye 1000mA itakuwa takriban 6 × 3.25V = 19.5V (kawaida), lakini inaweza kutofautiana kutoka ~17.4V hadi 22.8V kulingana na upangaji wa makundi. Kichocheo cha LED cha thabiti cha sasa cha buck-boost kinachaguliwa ili kukidhi anuwai hii ya voltage kutoka kwa mfumo wa betri ya gari wa 12V (jina la kawaida 12V, lakini inafanya kazi kutoka 9V hadi 16V).
4. Optical DesignOptiki ya sekondari (lenzi ya TIR) imebuniwa juu ya kila LED ili kusawazisha mionzi ya 120° kuwa mwale ulioongozwa wa wima unaofaa kwa saini ya DRL.

12. Principle Introduction

ALFS1J-C0 ni LED nyeupe iliyobadilishwa na fosforasi. Kanuni ya msingi inahusisha chip ya semikondukta (kawaida hutengenezwa kwa indiamu-galliamu nitrati - InGaN) inayotoa mwanga wa bluu wakati imeelekezwa mbele (umeme-mwanga). Mwanga huu wa bluu unachukuliwa sehemu na safu ya fosforasi ya yttriamu-alumini garneti iliyochanganywa na seriamu (YAG:Ce) iliyowekwa juu ya chip. Fosforasi hubadilisha sehemu ya fotoni za bluu kuwa mawimbi marefu zaidi, hasa katika eneo la manjano. Mchanganyiko wa mwanga wa bluu uliobaki na mwanga wa manjano uliobadilishwa unaonekana na jicho la mwanadamu kama mwanga mweupe. Uwiano halisi wa bluu kwa manjano, na ujumuishaji wa fosforasi nyingine, huamua joto la rangi linalohusiana (CCT) na faharasa ya uonyeshaji rangi (CRI). Kifurushi cha kauri hutumika kama msingi thabiti wa kuweka chip na fosforasi, na kama kieneza joto kizuri.

13. Mwelekeo wa Maendeleo

Mabadiliko ya LED za magari kama ALFS1J-C0 yanafuata mienendo kadhaa wazi ya tasnia:
1. Ufanisi Ulioongezeka wa Mwangaza (lm/W)Uboreshaji unaoendelea katika muundo wa chip, ufanisi wa fosfori, na usimamizi wa joto wa kifurushi unalenga kutoa pato la mwanga zaidi kwa nguvu sawa ya umeme ya pembejeo, na hivyo kupunguza matumizi ya nishati na mzigo wa joto.
2. Msongamano wa Nguvu Juu na Kupunguzwa UkubwaKuna juhudi za kupata mtiririko wa mwanga mkubwa kutoka kwa kifurushi kidogo zaidi, na hivyo kuwezesha miundo ya taa iliyobana zaidi na yenye mtindo.
3. Uboreshaji wa Uthabiti na Udumu wa Rangi: Maendeleo katika teknolojia ya fosfori na michakato ya binning husababisha uvumilivu mkali zaidi wa rangi na kupunguza mabadiliko ya rangi kwa joto na maisha ya taa.
4. Uimarishaji wa Kuegemea na UthabitiViwango kama AEC-Q102 vinazidi kuboreshwa, na vipimo vipya vinazidishwa kukabiliana na aina halisi za kushindwa kwa vifaa, kama vile kustahimili sulfuri, ambayo imekuwa mahitaji muhimu.
5. Uunganishaji na Taa Zenye AkiliBaadaye inaelekea kwenye moduli zilizounganishwa zinazochanganya LED, madereva, sensorer, na interfaces za mawasiliano kwa mifumo ya taa za mbele zinazobadilika (AFS) na mawasiliano kupitia mwanga (Li-Fi au ishara za V2X).
6. Spectra Maalum: Uundaji wa spectra zilizoboreshwa kwa madhumuni maalum, kama vile kuonekana bora katika ukungu au kupunguza mwangaza kwa magari yanayokuja, ni eneo lenye utafiti mkali.