ALFS2H-C010001H-AM LED Veri Sayfası - SMD Seramik Paket - 900lm @ 1000mA - 6.6V Tipik - 120° Görüş Açısı - Otomotiv Sınıfı

1. Ürün Genel Bakışı

ALFS2H-C010001H-AM, zorlu otomotiv dış aydınlatma uygulamaları için özel olarak tasarlanmış, yüksek güçlü bir yüzey montaj LED'dir. Sağlam bir seramik paket içinde yer alır ve zorlu çevre koşullarında mükemmel ısıl yönetim ve güvenilirlik sunar. Cihaz, 1000mA ileri akımda sürüldüğünde tipik olarak 900 lümen ışık akısı sağlar ve bu da onu yüksek yoğunluklu aydınlatma işlevleri için uygun kılar.

Temel avantajları arasında, otomotiv ortamlarında performans ve uzun ömür sağlayan, otomotiv ayrık optoelektronik cihazlar için katı AEC-Q102 kalifikasyon standardına uygunluk yer alır. Ayrıca kükürt dayanıklılığı (Sınıf A1) özelliğine sahiptir, bu da onu korozif atmosferlere karşı dirençli hale getirir ve RoHS, REACH ve halojensiz gereksinimler dahil olmak üzere temel çevre düzenlemelerine uyar.

Birincil hedef pazar, yüksek parlaklık, güvenilirlik ve kompakt form faktörünün kritik olduğu, özellikle dış aydınlatma modülleri için otomotiv endüstrisidir.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Fotometrik ve Elektriksel Özellikler

Ana çalışma parametreleri, 1000mA'lik bir ileri akım (I_F) standart test koşulu altında tanımlanır. Tipik ışık akısı (Φ_v) 900 lm'dir, belirtilen minimum 800 lm ve maksimum 1000 lm'dir ve ±%8'lik bir ölçüm toleransına tabidir. Tipik ileri voltaj (V_F) 6.60V'dur, minimum 5.80V ile maksimum 7.60V arasında değişir ve ±0.05V'luk bir ölçüm toleransına sahiptir. Görüş açısı, çeşitli aydınlatma optikleri için uygun geniş bir yayılım deseni sağlayan 120 derecedir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği stres limitlerini tanımlar. Mutlak maksimum ileri akım 1500 mA'dır. Maksimum güç dağılımı 11.4 W'dır. Cihaz, -40°C ila +125°C arasında bir sıcaklık aralığında çalıştırılabilir ve depolanabilir, maksimum eklem sıcaklığı (T_J) 150°C'dir. Ters voltaj çalışması için tasarlanmamıştır. ESD hassasiyeti (İnsan Vücut Modeli) 8 kV'a kadar derecelendirilmiştir ve yeniden akış sırasındaki maksimum lehimleme sıcaklığı 260°C'dir.

2.3 Isıl Özellikler

Etkili ısıl yönetim, LED performansı ve ömrü için çok önemlidir. Eklemden lehim noktasına ısıl direnç (R_{th JS}) iki şekilde belirtilir: gerçek ısıl direnç tipik olarak 3.1 K/W (maks 3.5 K/W) değerine sahipken, elektriksel yöntem tipik olarak 2.1 K/W (maks 2.5 K/W) değeri verir. Bu parametre, çalışma sırasındaki eklem sıcaklığını hesaplamak ve uygun bir soğutucu tasarlamak için kritiktir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler ana performans parametrelerine göre sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Akısı Sınıflandırması

Işık akısı, D Grubu içinde sınıflandırılır. Mevcut sınıflar şunlardır: D6 (800-850 lm), D7 (850-900 lm), D8 (900-950 lm) ve D9 (950-1000 lm). Bu, tasarımcıların uygulamaları için belirli bir parlaklık aralığına sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır.

3.2 İleri Voltaj Sınıflandırması

İleri voltaj, sürücü tasarımına ve çoklu LED dizilerinde akım eşleştirmesine yardımcı olmak için sınıflandırılır. Sınıflar şunlardır: 2A (5.80V - 6.40V), 2B (6.40V - 7.00V) ve 2C (7.00V - 7.60V).

3.3 Renk (Kromatiklik) Sınıflandırması

LED, soğuk beyaz renk sıcaklıklarında sunulmaktadır. Veri sayfası, CIE x ve y değerleriyle tanımlanan belirli sınıf koordinatlarına sahip bir kromatiklik diyagramı sağlar. Örnek sınıflar arasında 63M, 61M, 58M, 56M, 65L, 65H, 61L ve 61H bulunur; her biri, renk tutarlılığını sağlamak için CIE 1931 renk uzayında küçük, tanımlı bir alanı kapsar. Renk koordinatları için ölçüm toleransı ±0.005'tir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın farklı çalışma koşulları altındaki davranışını gösteren çeşitli grafikler içerir.

4.1 Dalga Boyu Özellikleri

Göreceli spektral dağılım grafiği, LED'in emisyon spektrumunu gösterir; mavi bölgede zirve yapar ve beyaz ışık üretmek için bir fosfor kullanır. Bu eğrinin şekli, Renksel Geriverim İndeksi'ni (CRI) ve ilişkili renk sıcaklığını (CCT) belirler.

4.2 İleri Akım - İleri Voltaj (IV Eğrisi)

Bu grafik, ileri akım ve ileri voltaj arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Uygun sürücü topolojisini (sabit akım vs. sabit voltaj) seçmek ve LED'in dinamik direncini anlamak için gereklidir.

4.3 Göreceli Işık Akısı - İleri Akım

Bu eğri, ışık çıkışının akımla arttığını ancak doğrusal olmadığını gösterir. Verimlilik ve ışık çıkışını dengelemek için optimal sürücü akımını belirlemeye yardımcı olur.

4.4 Sıcaklık Bağımlılığı Grafikleri

Birkaç grafik, sıcaklığın performans üzerindeki etkisini gösterir:

• Göreceli İleri Voltaj - Eklem Sıcaklığı:İleri voltaj tipik olarak sıcaklık arttıkça azalır, bu da dolaylı sıcaklık izleme için kullanılabilir.
• Göreceli Işık Akısı - Eklem Sıcaklığı:Işık çıkışı, eklem sıcaklığı yükseldikçe azalır, bu da ısıl yönetimin önemini vurgular.
• Kromatiklik Kayması - Eklem Sıcaklığı:Renk koordinatları (CIE x, y) sıcaklıkla kayar, bu da kararlı renk çıkışı gerektiren uygulamalar için kritiktir.
• Kromatiklik Kayması - İleri Akım:Renk, sürücü akımıyla da hafifçe kayabilir.

4.5 İleri Akım Düşürme Eğrisi

Bu, güvenilir tasarım için en kritik grafiklerden biridir. Lehim pedi sıcaklığının (T_S) bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum ileri akımı gösterir. Örneğin, ped sıcaklığı 110°C'de maksimum akım 1500mA'dır, ancak 125°C'de 1200mA'ye düşer. Cihaz 50mA'nin altında çalıştırılmamalıdır. Bu eğri, tüm çalışma koşullarında eklem sıcaklığının maksimum değerini aşmamasını sağlamak için hayati öneme sahiptir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

LED, bir Yüzey Montaj Cihazı (SMD) seramik paketi kullanır. Kesin boyutlar alıntıda verilmemiş olsa da, veri sayfası, uzunluk, genişlik, yükseklik ve uç/ped konumlarını içeren ayrıntılı bir çizim içerecek olan özel bir "Mekanik Boyut" bölümünü (Bölüm 7) içerir. Seramik paketler, plastiğe kıyasla üstün ısıl iletkenlik sunar ve LED çipinden ısı dağılımına yardımcı olur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Önerilen Lehimleme Pedi

Bölüm 8, PCB tasarımı için önerilen bir lehim pedi deseni (footprint) sağlar. Bu öneriyi takip etmek, uygun lehim bağlantısı oluşumunu, PCB'ye iyi bir ısıl bağlantı için soğutma sağlar ve tombstoning veya diğer montaj kusurlarını önler.

6.2 Yeniden Akış Lehimleme Profili

Bölüm 9, önerilen yeniden akış lehimleme sıcaklık profilini detaylandırır. Mutlak maksimum değerlere göre 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığı ile bu profile uymak, LED paketine, iç die'ye veya tel bağlantılarına zarar gelmesini önlemek için çok önemlidir. Profil tipik olarak belirli zaman ve sıcaklık kısıtlamaları ile ön ısıtma, bekleme, yeniden akış ve soğutma aşamalarını içerir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Bölüm 10 (Paketleme Bilgisi), LED'lerin nasıl tedarik edildiğini detaylandırır, muhtemelen otomatik pick-and-place montaj makineleri için uygun bant ve makara formatındadır. Bölüm 6 (Sipariş Bilgisi) ve Bölüm 5 (Parça Numarası), muhtemelen akı sınıfı, voltaj sınıfı ve renk sınıfı gibi bilgileri kodlayan ve cihaz özelliklerinin kesin seçimine olanak tanıyan parça numarası yapısını açıklar.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Listelendiği gibi, bu LED şunlar için tasarlanmıştır:Otomotiv Dış Aydınlatma, şunları içerir:

• Far:Düşük far, yüksek far veya adaptif sürüş far sistemlerinde, genellikle diziler halinde kullanılabilir.
• Gündüz Yanan Farlar (DRL):Yüksek görünürlük ve güvenilirlik gerektirir.
• Sis Lambası:Nemli ve korozif koşullarda sağlam performans talep eder.

8.2 Tasarım Hususları

• Isıl Tasarım:Yüksek güç dağılımı, lehim pedlerinden bir soğutucuya etkili bir ısıl yol gerektirir. PCB malzemesi (örn., metal çekirdekli PCB), bakır alanı ve olası harici soğutucular, ısıl direnç (R_{th JS}) ve düşürme eğrisine dayanarak dikkatlice tasarlanmalıdır.
• Elektriksel Tasarım:Kararlı çalışma için sabit akımlı bir sürücü zorunludur. Sürücü, 1500mA'ye kadar sağlayabilmeli ve seçilen sınıfın ileri voltaj aralığına dayanabilmelidir. Aşırı akım korumasını göz önünde bulundurun.
• Optik Tasarım:120°'lik görüş açısı, far veya DRL'ler gibi belirli uygulamalar için ışın demetini şekillendirmek için ikincil optikler (lensler, reflektörler) gerektirir.
• Çevresel Sağlamlık:LED'in kendisi kükürt dayanıklı ve AEC-Q102'ye kalifiye olsa da, tüm modül (PCB, konnektörler, contalar) otomotiv çevresel streslerine (ısıl döngü, nem, titreşim) dayanacak şekilde tasarlanmalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart ticari sınıf LED'lerle karşılaştırıldığında, ALFS2H-C010001H-AM'ın temel farklılaştırıcıları,otomotiv sınıfı kalifikasyonu (AEC-Q102)vekükürt dayanıklılığıdır (Sınıf A1). Bunlar genellikle tüketici elektroniği için gerekli değildir ancak zorlu motor bölmesi ve dış otomotiv ortamı için gereklidir. Seramik paket ayrıca, otomotiv dışı yüksek güçlü LED'lerde kullanılan birçok plastik SMD paketine kıyasla daha iyi uzun vadeli güvenilirlik ve daha yüksek maksimum eklem sıcaklığı sunar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED için minimum sürücü akımı nedir?

C: Veri sayfası, minimum ileri akımı 50mA olarak belirtir. Bu akımın altında çalıştırılması önerilmez (düşürme eğrisinde belirtildiği gibi).

S: Uygulamamda eklem sıcaklığını nasıl belirlerim?

C: Eklem sıcaklığı (T_J) şu formül kullanılarak tahmin edilebilir: T_J= T_S+ (R_{th JS}× P_D), burada T_Sölçülen lehim pedi sıcaklığı, R_{th JS}ısıl direnç ve P_Dgüç dağılımıdır (V_F× I_F).

S: Bu LED'i sabit voltajlı bir kaynakla sürebilir miyim?

C: Hayır. LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Sabit voltajlı bir kaynak, üstel IV karakteristiği ve V_F'nin negatif sıcaklık katsayısı nedeniyle kontrolsüz akıma yol açar ve muhtemelen LED'i tahrip eder. Her zaman sabit akımlı bir sürücü kullanın.

S: "Kükürt Dayanıklılığı Sınıf A1" ne anlama gelir?

C: LED'in kükürt içeren atmosferlere karşı direncini gösterir. Sınıf A1, cihazın maruziyetten sonra önemli bir bozulma göstermediği endüstri testlerinde (örn., ASTM B809) tanımlanan belirli bir performans seviyesidir ve bu da onu yüksek kükürt kirliliği olan ortamlar için uygun kılar.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Bir DRL Modülü Tasarlama

Bir tasarımcı, Gündüz Yanan Farlar modülü oluşturuyor. Yüksek parlaklığı ve otomotiv geçmişi nedeniyle ALFS2H-C010001H-AM'ı seçiyor. Tutarlı parlaklık sağlamak ve sürücü tasarımını basitleştirmek için akı sınıfı D8 (900-950 lm) ve voltaj sınıfı 2B (6.4-7.0V) LED'leri seçiyor. Soğutucu görevi gören geniş bir bakır alana sahip metal çekirdekli bir PCB tasarlıyor. Düşürme eğrisini kullanarak, ısıl tasarımıyla, en sıcak ortam koşulunda lehim pedinin 85°C'de stabilize olacağını hesaplıyor. Bu ped sıcaklığında, düşürme eğrisi tam 1000mA sürücü akımına izin veriyor. 1000mA çıkış için derecelendirilmiş ve seçilen sınıfın maksimum V_F'sini artı marjı kapsayan bir voltaj uyum aralığına sahip sabit akımlı bir sürücü seçiyor. DRL'ler için belirli ışın deseni ve fotometrik gereksinimleri karşılamak üzere ikincil optikler tasarlanıyor.

12. Çalışma Prensibi Giriş

Bu LED, tipik olarak mavi ışık yayan bölge için indiyum galyum nitrür (InGaN) yapılmış bir yarı iletken çipe dayanan katı hal ışık kaynağıdır. Diyotun bant aralığını aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölge içinde yeniden birleşir ve foton (ışık) şeklinde enerji salar - bu sürece elektrolüminesans denir. Birincil emisyon mavi spektrumdadır. Beyaz ışık oluşturmak için, bu mavi ışığın bir kısmı, daha geniş bir spektrumda, ağırlıklı olarak sarı aralıkta ışık yeniden yayan bir fosfor kaplama (örn., YAG:Ce) tarafından emilir. Kalan mavi ışık ve fosfor dönüştürülmüş sarı ışığın karışımı, insan gözü tarafından beyaz ışık olarak algılanır. Mavi ve sarı arasındaki kesin oran, ilişkili renk sıcaklığını (CCT) belirler.

13. Teknoloji Trendleri

Otomotiv LED aydınlatmasındaki trend, daha yüksek ışık etkinliğine (watt başına daha fazla lümen) doğrudur, bu da daha parlak ışıklar veya daha düşük güç tüketimi ve ısıl yük sağlar. Ayrıca, daha yüksek güç yoğunluğuna sahip daha küçük paket boyutlarına doğru bir itiş vardır, bu da giderek daha iyi ısıl yönetim çözümleri gerektirir. Adaptif sürüş farları (ADB) ve piksellenmiş farlar gibi gelişmiş işlevler, tek bir paket içinde birden fazla bireysel olarak adreslenebilir LED çipinin entegrasyonunu yönlendirmektedir. Ayrıca, özel sinyalizasyon ve stil uygulamaları için renk ayarlanabilir LED'ler ve lazerler araştırılmaktadır. Temel teknoloji, çip verimliliği, yüksek sıcaklıklarda fosfor kararlılığı ve paket güvenilirliği açısından gelişmeye devam etmektedir.