ALFS2H-C010001H-AM LED 规格书 - SMD陶瓷封装 - 1000mA下典型光通量900流明 - 典型正向电压6.6V - 120°视角

1. 产品概述

ALFS2H-C010001H-AM是一款专为严苛的汽车外部照明应用而设计的大功率表面贴装LED。它采用坚固的陶瓷封装，在恶劣环境条件下提供卓越的热管理和可靠性。该器件在1000mA正向电流驱动下，可输出典型值为900流明的光通量，适用于高强度照明功能。

其核心优势包括：符合严苛的汽车分立光电器件AEC-Q102认证标准，确保在汽车环境下的性能和寿命。它还具备硫磺耐受性（A1级），可抵抗腐蚀性大气，并满足RoHS、REACH及无卤素等关键环保法规要求。

主要目标市场是汽车行业，特别是对高亮度、高可靠性和紧凑外形尺寸要求严格的外部照明模组。

2. 深入技术参数分析

2.1 光度与电气特性

关键工作参数在正向电流（I_F）为1000mA的标准测试条件下定义。典型光通量（Φ_v）为900 lm，规定最小值为800 lm，最大值为1000 lm，测量容差为±8%。典型正向电压（V_F）为6.60V，范围从最小值5.80V到最大值7.60V，测量容差为±0.05V。视角为宽广的120度，提供适合各种照明光学设计的宽泛发射模式。

2.2 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致永久性损坏的应力极限。绝对最大正向电流为1500 mA。最大功耗为11.4 W。器件可在-40°C至+125°C的温度范围内工作和存储，最高结温（T_J）为150°C。它并非为反向电压工作而设计。ESD敏感度（人体模型）额定值高达8 kV，回流焊期间的最高焊接温度为260°C。

2.3 热特性

有效的热管理对于LED的性能和寿命至关重要。从结到焊点的热阻（R_{th JS}）以两种方式规定：实际热阻典型值为3.1 K/W（最大3.5 K/W），而电气方法得出的典型值为2.1 K/W（最大2.5 K/W）。此参数对于计算工作时的结温以及设计合适的散热器至关重要。

3. 分档系统说明

为确保生产一致性，LED根据关键性能参数被分选到不同的档位中。

3.1 光通量分档

光通量在D组内进行分档。可用档位包括：D6（800-850 lm）、D7（850-900 lm）、D8（900-950 lm）和D9（950-1000 lm）。这使得设计人员可以为特定应用选择具有特定亮度范围的LED。

3.2 正向电压分档

正向电压分档有助于在多LED阵列中进行驱动器设计和电流匹配。档位包括：2A（5.80V - 6.40V）、2B（6.40V - 7.00V）和2C（7.00V - 7.60V）。

3.3 颜色（色度）分档

该LED提供冷白色温。规格书提供了色度图，其中定义了特定档位的坐标，由CIE x和y值表示。示例档位包括63M、61M、58M、56M、65L、65H、61L和61H，每个档位覆盖CIE 1931色彩空间上一个定义的小区域，以确保颜色一致性。色坐标的测量容差为±0.005。

4. 性能曲线分析

规格书包含多个图表，说明了器件在不同工作条件下的行为。

4.1 波长特性

相对光谱分布图显示了LED的发射光谱，峰值在蓝色区域，并利用荧光粉产生白光。此曲线的形状决定了显色指数（CRI）和相关色温（CCT）。

4.2 正向电流与正向电压关系（IV曲线）

此图显示了正向电流与正向电压之间的指数关系。对于选择合适的驱动器拓扑（恒流与恒压）以及理解LED的动态电阻至关重要。

4.3 相对光通量与正向电流关系

此曲线表明光输出随电流增加而增加，但并非线性关系。它有助于确定平衡效率和光输出的最佳驱动电流。

4.4 温度依赖性曲线

多个图表显示了温度对性能的影响：

相对正向电压与结温关系：正向电压通常随温度升高而降低，这可用于间接温度监测。
相对光通量与结温关系：光输出随结温升高而降低，凸显了热管理的重要性。
色度偏移与结温关系：色坐标（CIE x, y）随温度变化，这对于要求稳定颜色输出的应用至关重要。
色度偏移与正向电流关系：颜色也可能随驱动电流发生轻微偏移。

4.5 正向电流降额曲线

这是可靠设计中最关键的图表之一。它显示了最大允许正向电流作为焊盘温度（T_S）的函数。例如，在焊盘温度为110°C时，最大电流为1500mA，但在125°C时，需降额至1200mA。器件不应在低于50mA的电流下工作。此曲线对于确保在所有工作条件下结温不超过其最大额定值至关重要。

5. 机械与封装信息

该LED采用表面贴装器件（SMD）陶瓷封装。虽然摘录中未提供精确尺寸，但规格书包含专门的“机械尺寸”部分（第7节），其中会有包含长度、宽度、高度以及引脚/焊盘位置的详细图纸。与塑料封装相比，陶瓷封装具有更优越的导热性，有助于LED芯片的散热。

6. 焊接与组装指南

6.1 推荐焊盘设计

第8节提供了PCB设计的推荐焊盘图形（封装尺寸）。遵循此建议可确保形成良好的焊点、与PCB的良好热连接以利于散热，并防止立碑或其他组装缺陷。

6.2 回流焊温度曲线

第9节详细说明了推荐的回流焊温度曲线。遵循此曲线，峰值温度不超过绝对最大额定值规定的260°C，对于防止损坏LED封装、内部芯片或键合线至关重要。该曲线通常包括预热、保温、回流和冷却阶段，并有特定的时间和温度限制。

7. 包装与订购信息

第10节（包装信息）详细说明了LED的供应方式，很可能是适合自动贴片机的卷带包装。第6节（订购信息）和第5节（零件号）解释了零件号结构，其中可能编码了光通量档位、电压档位和颜色档位等信息，以便精确选择器件特性。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

如前所述，此LED专为汽车外部照明设计，包括：

前照灯：可用于近光灯、远光灯或自适应远光系统，通常以阵列形式使用。
日间行车灯（DRL）：要求高可见性和可靠性。
雾灯：要求在潮湿和腐蚀性条件下具有稳健的性能。

8.2 设计考量

热设计：高功耗要求从焊盘到散热器有有效的热路径。必须根据热阻（R_{th JS}）和降额曲线，仔细设计PCB材料（例如金属基板）、铜箔面积以及可能的外部散热器。
电气设计：稳定运行必须使用恒流驱动器。驱动器必须能够提供高达1500mA的电流，并能承受所选档位的正向电压范围。需考虑浪涌电流保护。
光学设计：120°的视角需要次级光学元件（透镜、反射器）来为前照灯或DRL等特定应用塑形光束。
环境鲁棒性：虽然LED本身具有硫磺耐受性并通过了AEC-Q102认证，但整个模组（PCB、连接器、密封件）必须针对汽车环境应力（热循环、湿度、振动）进行设计。

9. 技术对比与差异化

与标准商用级LED相比，ALFS2H-C010001H-AM的关键差异化在于其车规级认证（AEC-Q102）和硫磺耐受性（A1级）。这些特性在消费电子产品中通常不需要，但对于严酷的发动机舱和汽车外部环境至关重要。与非汽车大功率LED中常用的许多塑料SMD封装相比，陶瓷封装还提供了更好的长期可靠性和更高的最高结温。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：此LED的最小驱动电流是多少？

答：规格书规定最小正向电流为50mA。不建议在此电流以下工作（如降额曲线所示）。

问：如何确定我的应用中的结温？

答：结温（T_J）可使用以下公式估算：T_J= T_S+ (R_{th JS}× P_D)，其中T_S是测得的焊盘温度，R_{th JS}是热阻，P_D是功耗（V_F× I_F）。

问：我可以用恒压源驱动此LED吗？

答：不可以。LED是电流驱动器件。由于指数型IV特性和V_F的负温度系数，恒压源会导致电流失控，很可能损坏LED。务必使用恒流驱动器。

问：“硫磺耐受性A1级”是什么意思？

答：它表示LED对含硫大气的耐受能力。A1级是行业测试（例如ASTM B809）中定义的一个特定性能等级，表示器件在暴露后未出现显著性能退化，适用于高硫污染环境。

11. 实际设计与使用案例

案例：设计一个DRL模组

一位设计师正在创建一个日间行车灯模组。他们选择ALFS2H-C010001H-AM是因为其高亮度和汽车级品质。他们从光通量档位D8（900-950 lm）和电压档位2B（6.4-7.0V）中选择LED，以确保亮度一致并简化驱动器设计。他们设计了一块金属基板PCB，利用大面积铜箔作为散热器。使用降额曲线，他们计算出在其热设计下，在最热的环境条件下焊盘温度将稳定在85°C。在此焊盘温度下，降额曲线允许使用全额的1000mA驱动电流。他们选择了一个额定输出为1000mA的恒流驱动器，其电压适应范围需覆盖所选档位的最大V_F加上裕量。次级光学元件被设计成满足DRL特定的光束模式和光度要求。

12. 工作原理简介

此LED是一种基于半导体芯片的固态光源，通常采用氮化铟镓（InGaN）制造蓝色发光区域。当施加超过二极管带隙的正向电压时，电子和空穴在有源区内复合，以光子（光）的形式释放能量——这一过程称为电致发光。主要发射在蓝色光谱。为了产生白光，部分蓝光被荧光粉涂层（例如YAG:Ce）吸收，后者以更宽的光谱（主要在黄色范围）重新发射光。人眼感知到的剩余蓝光与荧光粉转换的黄光的混合光即为白光。蓝光与黄光的精确比例决定了相关色温（CCT）。

13. 技术趋势

汽车LED照明的趋势是朝着更高的发光效率（每瓦更多流明）发展，从而实现更亮的灯光或更低的功耗和热负荷。同时也在推动更小封装尺寸和更高功率密度，这需要不断改进的热管理解决方案。自适应远光（ADB）和像素化大灯等先进功能正在推动在单个封装内集成多个可单独寻址的LED芯片。此外，正在探索用于特殊信号和造型应用的可调色LED和激光技术。底层技术在芯片效率、高温下荧光粉稳定性以及封装可靠性方面持续改进。

LED规格术语详解

LED技术术语完整解释

一、光电性能核心指标

术语	单位/表示	通俗解释	为什么重要
光效（Luminous Efficacy）	lm/W（流明/瓦）	每瓦电能发出的光通量，越高越节能。	直接决定灯具的能效等级与电费成本。
光通量（Luminous Flux）	lm（流明）	光源发出的总光量，俗称"亮度"。	决定灯具够不够亮。
发光角度（Viewing Angle）	°（度），如120°	光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。	影响光照范围与均匀度。
色温（CCT）	K（开尔文），如2700K/6500K	光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。	决定照明氛围与适用场景。
显色指数（CRI / Ra）	无单位，0–100	光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。	影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。
色容差（SDCM）	麦克亚当椭圆步数，如"5-step"	颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。	保证同一批灯具颜色无差异。
主波长（Dominant Wavelength）	nm（纳米），如620nm（红）	彩色LED颜色对应的波长值。	决定红、黄、绿等单色LED的色相。
光谱分布（Spectral Distribution）	波长 vs. 强度曲线	显示LED发出的光在各波长的强度分布。	影响显色性与颜色品质。

二、电气参数

术语	符号	通俗解释	设计注意事项
正向电压（Forward Voltage）	Vf	LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。	驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。
正向电流（Forward Current）	If	使LED正常发光的电流值。	常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。
最大脉冲电流（Pulse Current）	Ifp	短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。	脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。
反向电压（Reverse Voltage）	Vr	LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。	电路中需防止反接或电压冲击。
热阻（Thermal Resistance）	Rth（°C/W）	热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。	高热阻需更强散热设计，否则结温升高。
静电放电耐受（ESD Immunity）	V（HBM），如1000V	抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。	生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。

三、热管理与可靠性

术语	关键指标	通俗解释	影响
结温（Junction Temperature）	Tj（°C）	LED芯片内部的实际工作温度。	每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。
光衰（Lumen Depreciation）	L70 / L80（小时）	亮度降至初始值70%或80%所需时间。	直接定义LED的"使用寿命"。
流明维持率（Lumen Maintenance）	%（如70%）	使用一段时间后剩余亮度的百分比。	表征长期使用后的亮度保持能力。
色漂移（Color Shift）	Δu′v′ 或麦克亚当椭圆	使用过程中颜色的变化程度。	影响照明场景的颜色一致性。
热老化（Thermal Aging）	材料性能下降	因长期高温导致的封装材料劣化。	可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。

四、封装与材料

术语	常见类型	通俗解释	特点与应用
封装类型	EMC、PPA、陶瓷	保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。	EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。
芯片结构	正装、倒装（Flip Chip）	芯片电极布置方式。	倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。
荧光粉涂层	YAG、硅酸盐、氮化物	覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。	不同荧光粉影响光效、色温与显色性。
透镜/光学设计	平面、微透镜、全反射	封装表面的光学结构，控制光线分布。	决定发光角度与配光曲线。

五、质量控制与分档

术语	分档内容	通俗解释	目的
光通量分档	代码如 2G、2H	按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。	确保同一批产品亮度一致。
电压分档	代码如 6W、6X	按正向电压范围分组。	便于驱动电源匹配，提高系统效率。
色区分档	5-step MacAdam椭圆	按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。	保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。
色温分档	2700K、3000K等	按色温分组，每组有对应的坐标范围。	满足不同场景的色温需求。

六、测试与认证

术语	标准/测试	通俗解释	意义
LM-80	流明维持测试	在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。	用于推算LED寿命（结合TM-21）。
TM-21	寿命推演标准	基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。	提供科学的寿命预测。
IESNA标准	照明工程学会标准	涵盖光学、电气、热学测试方法。	行业公认的测试依据。
RoHS / REACH	环保认证	确保产品不含有害物质（如铅、汞）。	进入国际市场的准入条件。
ENERGY STAR / DLC	能效认证	针对照明产品的能效与性能认证。	常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。

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