ALFS3BD-C010001L1-AM LED Veri Sayfası - SMD Seramik Paket - 960lm @ 1000mA - 5850K Serin Beyaz - 120° Görüş Açısı - Türkçe Teknik Doküman

ALFS3BD-C010001L1-AM, zorlu otomotiv aydınlatma uygulamaları için özel olarak tasarlanmış yüksek performanslı bir yüzey montaj LED'dir. Üstün termal yönetim ve güvenilirlik için seramik paket kullanır. Cihaz, AEC-Q102 kalifikasyonu da dahil olmak üzere otomotiv endüstrisinin katı gereksinimlerini karşılamak üzere tasarlanmıştır ve zorlu çevre koşullarında kullanıma uygundur. Başlıca uygulamaları arasında far, gündüz farları (DRL) ve sis lambaları gibi dış aydınlatma sistemleri yer alır.

The ALFS3BD-C010001L1-AM is a high-performance, surface-mount LED designed specifically for demanding automotive lighting applications. It utilizes a ceramic package for superior thermal management and reliability. The device is engineered to meet the stringent requirements of the automotive industry, including AEC-Q102 qualification, making it suitable for use in harsh environmental conditions. Its primary applications include exterior lighting systems such as headlamps, daytime running lights (DRL), and fog lamps.

1.1 Temel Avantajlar

• Yüksek Işık Çıkışı:1000mA sürüş akımında tipik 960 lümen ışık akısı sağlayarak parlak ve verimli aydınlatma çözümleri sunar.
• Sağlam Termal Performans:Seramik alt tabaka, tipik 2.3 K/W'lik bir termal direnç (jonksiyondan lehime) ile mükemmel ısı dağılımı sağlar ve uzun vadeli stabilite ile lümen bakımına katkıda bulunur.
• Otomotiv Sınıfı Güvenilirlik:AEC-Q102 standartlarına göre kalifiye edilmiştir, otomotiv sıcaklık aralıklarında (-40°C ila +125°C) ve titreşim altında performansı garanti eder.
• Çevresel Uyumluluk:Ürün, RoHS, REACH ve halojensiz gereksinimlerine (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm) uygundur.
• Geniş Görüş Açısı:120 derecelik görüş açısı, geniş ve düzgün bir ışık dağılımı sağlar.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin detaylı, objektif bir analizini sunar.

2.1 Fotometrik ve Elektriksel Özellikler

LED'in performansı, tipik olarak lehim pedi sıcaklığı (Ts) 25°C ve ileri akım (IF) 1000mA'de olmak üzere belirli test koşullarında karakterize edilir.

• Işık Akısı (Φv):Tipik değer 960 lm'dir, minimum 800 lm ve maksimum 1100 lm'dir. Ölçüm toleransı ±8%'dir. Bu akının Ts=25°C'de ölçüldüğünü not etmek çok önemlidir; gerçek dünyadaki akı, daha yüksek çalışma sıcaklıklarında daha düşük olacaktır.
• İleri Gerilim (VF):Minimum 8.7V ila maksimum 11.25V arasında değişir, 1000mA'de tipik değer 10V'dur. İleri gerilim binning yapısı (Gruplar 3A, 3B, 3C), tasarımcıların çoklu LED dizileri için tutarlı elektriksel özelliklere sahip LED'leri seçmelerine yardımcı olur.
• İleri Akım (IF):Mutlak maksimum değer 1500 mA'dir. Önerilen çalışma akımı 1000 mA'ye kadardır, ancak bu, düşürme eğrisinde gösterildiği gibi lehim pedi sıcaklığına bağlı olarak düşürülmelidir.
• Renk Sıcaklığı (K):Tipik ilişkili renk sıcaklığı (CCT) 5850K'dir ve serin beyaz olarak sınıflandırılır. Binning yapısı yaklaşık 5180K ila 6680K arasında bir aralık gösterir, bu da uygulamaya özgü renk gereksinimlerine göre seçim yapılmasına olanak tanır.
• Görüş Açısı (ψ):Işık şiddetinin tepe değerinin yarısı olduğu tam açı olarak tanımlanır (ψ = 2φ, burada φ yarı açıdır).

2.2 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Özellikler

Bu sınırların ötesinde çalışmak, cihaza kalıcı hasar verebilir.

• Jonksiyon Sıcaklığı (Tj):İzin verilen maksimum jonksiyon sıcaklığı 150°C'dir. Tj'yi bu sınırın oldukça altında tutmak, güvenilirlik ve ömür için kritiktir.
• Güç Dağılımı (Pd):16900 mW olarak derecelendirilmiştir. Bu, termal sınırlara dayalı teorik bir maksimumdur; gerçek kullanılabilir güç, düşürme eğrisi tarafından belirlenir.
• Termal Direnç (RthJS):İki değer sağlanmıştır: RthJS_real (tipik 2.3 K/W) ve RthJS_el (tipik 1.6 K/W). "Gerçek" değer gerçek çalışma koşullarında (1000mA) ölçülürken, "el" değeri düşük bir algılama akımı ile ölçülür. Termal tasarım için, doğru jonksiyon sıcaklığı tahmini için RthJS_real değeri kullanılmalıdır.
• ESD Duyarlılığı:Cihaz, 8KV'ye kadar Elektrostatik Deşarja (İnsan Vücut Modeli, R=1.5kΩ, C=100pF) dayanabilir, bu iyi bir doğal koruma olduğunu gösterir ancak yine de dikkatli işleme prosedürleri gerektirir.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Işık çıkışı ve renk tutarlılığını sağlamak için LED'ler, temel parametrelere göre gruplara ayrılır.

3.1 Işık Akısı Binning

Serin Beyaz grup için, ışık akısı beş kategoriye (E1'den E5'e) ayrılır, her biri 60 lm'lik bir aralığı kapsar (örneğin, E3: 920-980 lm). Tipik ürün (960 lm) E3 veya E4 grubuna düşer. Veri sayfası, bu parça numarası için mevcut olan belirli grupları vurgular.

3.2 İleri Gerilim Binning

İleri gerilim üç gruba ayrılır: 3A (8.7V - 9.55V), 3B (9.55V - 10.40V) ve 3C (10.40V - 11.25V). Paralel konfigürasyonlarda akım dengesi için aynı gerilim grubundan LED'lerin seçilmesi önemlidir.

3.3 Renk Binning (Kromatiklik)

Renk grubu yapısı, CIE 1931 kromatiklik diyagramı üzerinde tanımlanır. Sağlanan şema, beyaz LED'ler için ECE (Avrupa Ekonomik Komisyonu) grup yapısını gösterir ve hedef 5850K noktası belirli bir dörtgen bölge içinde yer alır (örneğin, muhtemelen 56 veya 60 serisi gruplar içinde). Bu parçanın tam grup kodu, bu yapıya göre CIE x ve y koordinatları ile tanımlanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasındaki grafikler, LED'in değişen koşullar altındaki davranışı hakkında kritik bilgiler sağlar.

4.1 IV Eğrisi ve Bağıl Işık Akısı

İleri Akım - İleri Gerilimeğrisi doğrusal olmayan bir ilişki gösterir. Gerilim akımla birlikte artar ve tasarımcılar sürücü devresini tasarlarken bunu hesaba katmalıdır.Bağıl Işık Akısı - İleri Akımeğrisi doğrusal altıdır; akımı artırmak, ışık çıkışında azalan getiriler sağlarkan önemli ölçüde daha fazla ısı üretir. 1000mA'de çalışmak, çıkış ve verimlilik arasında iyi bir uzlaşma gibi görünmektedir.4.2 Sıcaklık Bağımlılığı

Bağıl Işık Akısı - Jonksiyon Sıcaklığı

grafiği çok önemlidir. Jonksiyon sıcaklığı yükseldikçe ışık akısı azalır. 100°C'de, bağıl akı, 25°C'deki değerinin sadece yaklaşık %85'idir. Bu, nihai uygulamada etkili bir termal yönetim sisteminin önemini vurgular.Bağıl İleri Gerilim - Jonksiyon Sıcaklığıeğrisi negatif bir sıcaklık katsayısı gösterir, VF sıcaklık arttıkça doğrusal olarak azalır. Bu özellik bazen sıcaklık algılama için kullanılabilir.4.3 Spektral Dağılım ve Kromatiklik KaymasıBağıl Spektral Dağılım

grafiği, mavi dalga boyu bölgesinde (yaklaşık 450nm civarında) bir tepe noktası ve geniş bir fosfor dönüştürülmüş sarı emisyon gösterir, bu mavi çip kullanan bir beyaz LED için tipiktir.

Kromatiklik Koordinatları - İleri Akımve- Jonksiyon Sıcaklığıgrafikleri minimum kayma gösterir (Δx, Δy < 0.02), bu da çalışma koşulları boyunca iyi bir renk stabilitesini gösterir ve renk tutarlılığının zorunlu olduğu otomotiv aydınlatması için hayati öneme sahiptir.4.4 İleri Akım Düşürme EğrisiBu, sistem tasarımı için tartışmasız en önemli grafiktir. Maksimum izin verilen ileri akımı, lehim pedi sıcaklığının (Ts) bir fonksiyonu olarak tanımlar. Örneğin:Ts = 25°C'de, IF 1500 mA olabilir (mutlak maks).

Ts = 103°C'de, IF 1500 mA'ye düşürülmelidir (eğrinin ilk noktası).

Ts = 125°C'de (maks çalışma sıcaklığı), IF yaklaşık 823 mA'ye düşürülmelidir.

• Bu eğri, PCB ve soğutucunun termal tasarımını doğrudan kullanılabilir sürüş akımı ve ışık çıkışına bağlar.
• 5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri
• LED, bir Yüzey Montaj Cihazı (SMD) seramik paketi kullanır. Uzunluk, genişlik, yükseklik ve ped konumları dahil olmak üzere spesifik mekanik boyutlar, "Mekanik Boyut" çiziminde detaylandırılmıştır (burada tam olarak çıkarılmamıştır ancak referans verilmiştir). Paket, otomatik pick-and-place ve reflow lehimleme prosesleriyle uyumluluk için tasarlanmıştır. Doğru lehim bağlantısı oluşumu ve LED'in termal pedinden PCB'ye optimal ısı transferi için "Önerilen Lehimleme Pedi" düzeni sağlanmıştır.

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Veri sayfası, 260°C tepe sıcaklığına sahip bir reflow lehimleme profili belirtir. Bu standart kurşunsuz (Pb-free) bir reflow gereksinimidir. Profil, termal şoku önlemek ve LED paketine veya iç malzemelere (Nem Duyarlılık Seviyesi, MSL, 2'dir) zarar vermeden güvenilir lehim bağlantıları sağlamak için belirli zaman ve sıcaklık kısıtlamaları ile ön ısıtma, bekleme, reflow ve soğutma bölgelerini içerecektir.

6.2 Kullanım Önlemleri

ESD Koruması:

8KV HBM için derecelendirilmiş olsa da, işleme ve montaj sırasında standart ESD önlemleri takip edilmelidir.

Akım Kontrolü:

• LED, termal kaçakları önlemek için sabit bir gerilim kaynağı değil, sabit bir akım kaynağı tarafından sürülmelidir.Termal Yönetim:
• Jonksiyon sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutmak ve derecelendirilmiş performans ve ömrü elde etmek için LED'in lehim pedlerinden sistem soğutucusuna doğru düzgün tasarlanmış bir termal yol zorunludur.Kükürt Dayanıklılığı:
• Veri sayfası kükürt dayanıklılığından bahseder, bu kükürt içeren ortamlara karşı bir miktar direnç olduğunu gösterir, ancak yüksek derecede aşındırıcı atmosferlerde ek konformal kaplama gerekli olabilir.7. Uygulama Önerileri
• 7.1 Tipik Uygulama SenaryolarıFar (Kısa/Uzun Hüzme):

Hassas optik kontrol gerektirir. Bu LED'in yüksek akısı ve küçük kaynak boyutu, projektör veya reflektör tabanlı far sistemleri için uygun hale getirir.

Gündüz Farları (DRL):

• Yüksek verimlilik ve güvenilirlik gerektirir. LED'in çıkışı ve geniş görüş açısı, ayırt edici DRL imzaları oluşturmak için avantajlıdır.Sis Lambası:
• Geniş, düz bir hüzme deseni gerektirir. 120° görüş açısı, sis altında kesmek için tasarlanmış optikler için iyi bir başlangıç noktası sağlar.7.2 Tasarım Hususları
• Optik Tasarım:Ham LED emisyonunu, otomotiv aydınlatma standartlarına (SAE, ECE) uygun düzenlenmiş bir hüzme desenine şekillendirmek için neredeyse her zaman ikincil optikler (lensler, reflektörler) gereklidir.

Elektriksel Tasarım:

• 1000mA'ye kadar (veya termal analize dayalı düşürülmüş akım) sağlayabilen ve uyum gerilimi LED dizisinin maksimum VF'sinden yüksek olan sabit akımlı bir LED sürücüsü kullanın. DRL/konum lambası uygulamaları için karartma işlevselliğini (PWM) düşünün.Termal Tasarım:
• Bu en önemlisidir. LED'in termal pedinin altında, büyük bir bakır düzleme veya harici bir soğutucuya bağlı termal viyaları olan bir metal çekirdekli PCB (MCPCB) veya standart bir FR4 PCB kullanın. En kötü durum ortam koşullarında lehim pedi sıcaklığını (Ts) tahmin etmek için termal simülasyonlar yapın.Grup Seçimi:
• Düzgün bir görünüm gerektiren uygulamalar için (örneğin, bir DRL şeridinde birden fazla LED), ışık akısı ve kromatiklik koordinatları için sıkı gruplar belirtin.8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
• 8.1 Prototipimde LED'im neden 960 lümen üretmiyor?960 lm derecelendirmesi Ts=25°C ve IF=1000mA'dedir. Gerçek bir uygulamada, lehim pedi sıcaklığı muhtemelen çok daha yüksektir, bu da etkin akıyı azaltır. Gerçek Ts'nizi ölçün veya tahmin edin ve beklenen çıkışı bulmak için "Bağıl Işık Akısı - Jonksiyon Sıcaklığı" grafiğine başvurun. Ayrıca, sürücünüzün doğru akımı sağladığından emin olun.

8.2 Bu LED'i maksimum parlaklık için 1500mA'de sürebilir miyim?

Ancak lehim pedi sıcaklığının (Ts) 25°C veya altında olduğunu garanti edebilirseniz 1500mA'de sürebilirsiniz, ki bu kapalı bir armatürde pratik olarak imkansızdır. Düşürme eğrisini kullanmalısınız. Daha gerçekçi bir Ts=80°C'de, izin verilen maksimum akım önemli ölçüde daha düşüktür (eğri enterpolasyonuna göre yaklaşık 1150-1200mA).

8.3 İki farklı termal direnç değerini nasıl yorumlamalıyım?

Termal hesaplamalarınız için

RthJS_real (tipik 2.3 K/W)

değerini kullanın. Bu değer, gerçekçi çalışma gücünde (1000mA) ölçülmüştür ve malzeme özelliklerindeki sıcaklığa bağlı değişiklikleri hesaba katar. RthJS_el küçük bir sinyal ile ölçülür ve en iyi durum, düşük güç senaryosunu temsil eder, bu da gerçek kullanımı temsil etmez.

8.4 Bir soğutucu her zaman gerekli midir?Bu güç seviyesi için (1000mA'de yaklaşık 10W elektriksel giriş), otomotiv ortamında neredeyse her zaman bir soğutucu gereklidir. Birincil termal yol, lehim pedlerinden PCB'ye doğrudur. PCB'nin kendisi soğutucunun bir parçası olarak tasarlanmalıdır, genellikle bir metal çekirdek veya eklenmiş bir alüminyum soğutucu gerektirir.for your thermal calculations. This value is measured under realistic operating power (1000mA), accounting for any temperature-dependent changes in material properties. RthJS_el is measured with a tiny signal and represents a best-case, low-power scenario, which is not representative of actual use.

.4 Is a heatsink always necessary?

For this power level (approximately 10W electrical input at 1000mA), a heatsink is almost always necessary in an automotive environment. The primary thermal path is through the solder pads into the PCB. The PCB itself must be designed as part of the heatsink, often requiring a metal core or an attached aluminum heatsink.