Светодиоды cree t6. Сравнения и технические характеристики Xlamp XM-L и XM-L2 Cree Leds Datasheet на русском. Где применяются светодиоды XM-L T6
Всем привет!
Многолетняя любовь к велосипеду толкает на новые покупки) Иногда мне кажется, что это не велосипед, а машина, которая требует постоянных капиталовложений: -) Но не все так печально. Я купил фонарь:-)
Предыстория:
Катаясь с друзьями ночным городом, улица которого, к сожалению, не везде освещены, я раз за разом задумывался, что пора поставить на руль нормальный фонарь, дабы быть застрахованным от возможного открытого люка, или еще чего, на что можно наехать в темноте.
Я смотрел разные модели, размышлял. Свет с динамо-машиной меня как-то «не вставляет». Потом нашел крутую фару на 4 диода, но она, зараза, дорогая почти $50 и питается от power-bank. Идея таскать с собой еще павер-банк меня как-то не впечатлила. Смотрел еще и велосипедные фонари, но пластмассово-резиновый корпус на фото корявенький и доверия не внушил, хотя и крепится на свой кронштейн к рулю, что хорошо.
В итоге я решил взять обычный фонарь, который носят в руке и к нему отдельно купить крепеж, а также чехольчик. Зато я буду знать, что это надежный фонарь в металлическом корпусе, и он не будет однофункциональным предметом – им можно пользоваться и без велосипеда.
Выбрал модель XML-T6 от Ultrafire, о которой начитался хороших отзывов. Модель старая, по-моему еще 2014 года, но судя по рассказам людей, зарекомендовала себя прилично.
Покупку совершил на сайте магазина Gearbest, который в описании товара указывает, что комплектует фонарь двумя аккумуляторами 18650 от Ultrafire на 3000 мАч и зарядкой для них.
Упаковка: Ранее не покупал в Gearbest, как тут принято паковать не знаю, у меня это был пакет, в котором находился картонный ящичек. Внутри ящичка я обнаружил пупырчатый пакетик, внутри которого были две мятые картонные коробочки – с фонарем и зарядкой и аккумуляторами.
Еще есть бумажка:
Вроде запаковано надежно , однако:
Саму тонкую мятую картонную упаковку фонаря XML-T6 я сразу сравнил с упаковкой обозреваемой мной ранее лампой BlitzWolf BW-LT3 – у них она была куда поплотней и красивее. Считаю, что Ultrafire нужно поучиться в изготовлении упаковки или выборе поставщика у BlitzWolf: -)
Упаковка BlitzWolf BW-LT3
В новой зарядке для аккумуляторов (также в тоненькой картонной упаковке) при пристальном первом осмотре я обнаружил трещину в пластике возле контакта.
Честно говоря, пластик, из которого она изготовлена у меня не внушает доверия, и «прыжки с высоты» ему противопоказаны. Он мне напомнил дешевые некачественные китайские игрушки, коими завален наш рынок. Они ломаются либо в первый день покупки либо до покупки….)
Учитывая такое качество и трещину, я не рискнул вскрыть его и показать Вам внутренность, опасаясь, что он хрустнет у меня в руках. Впрочем, эта штука довольно популярна, и я думаю, многие ее уже вскрывали и при необходимости можно фотку найти. Зарядка имеет красненький индикатор.
То ли я виноват и не предупредил сам, то ли магазин забыл положить – в посылке я не обнаружил переходника с американской вилки на родную для моих краев. Так что, если будете брать – наверное пишите наперед продавцу, какая вилка Вам нужна. Но у меня такой переходник есть, через него я заряжаю аккумуляторы фотоаппарата Canon.
P/S люди, купившие, также жалуются на отсутствие переходника
Вторая вещь комплекта – 2 литии-ионных аккумулятора Ultrafire TR 18650 3000 mAh 3.7 V. Они здесь в обзорах встречаются часто, ними не удивишь. Новенькие, заряженные не знаю на сколько, в пленке. В зарядку и к фонарю подходят: -)
И собственно сам фонарь: металлический, холодный, тяжеленький, отлично лежит в руке.
Кроме картона фонарь также был упакован в пакетик. В фонарь уже вставлен ремешок.
Раскрутив фонарь, я обнаружил внутри кейс под 3 батарейки, а белая пластиковая трубка для фиксации аккумулятора была отдельно
Магазин дает следующие характеристики:
- (Диапазон в люменах) Lumens Range: >1000 Lumens
- (Световой поток) Luminous Flux: 1600 Lm
- Тип батареи: 1 x 18650 or 3 x AAA battery
- Режимы: 5 (High > Mid > Low > Strobe > SOS)
- Зум: есть
- Функции: ходьба, ночная езда, исследование, экстренные ситуации
- Водонепроницаемость: IPX-65 Standard Water Resistant
- Материал корпуса фонаря: износостойкий алюминиевый сплав 6061 - Durable 6061 Aluminum Alloy
- Вес изделия: 0.200 kg
- Размеры (Длина x Ширина x Высота): 13 x 3 x 3 cm / 5.11 x 1.18 x 1.18 inches
- Комплектация: 1 x UltraFire фонарь, 2 x 18650 батареи, 1 x зарядка батареи, 1 x AAA батарейный кейс
При выборе данной модели, кроме отзывов, я отталкивался наличием у него зума и трех разных режимов яркости, что для запланированной мною езды на велосипеде, по моему мнению, как раз идеально .
В местах, где фонарь можно раскрутить - имеются резиновые кольца. В описании на сайте магазина указано, что он водонепроницаемый. Проверять его на пропускание воды у меня потребности не было.
На корпусе есть следующие надписи:
В разобранном виде:
Фонарь имеет 5 режимов:
- максимальный
- средний
- приглушенный
- стробоскоп
- SOS (показывает сигнал SOS)
Вчера катался ночью по лесу с друзьями - отличный полигон для испытания фонаря по моей задумке. Дорогу впереди велосипеда он освещает хорошо. Я остался доволен приобретением. Благодаря зуму есть разные угли луча:
Так работают 3 режима яркости (извиняюсь за фото, фотоаппарат не дружит с ночной съемкой)
Подведу итоги:
Минусы:
- некачественная зарядка для аккумуляторов
- отсутствие вилки-переходника
Плюсы:
- нормальная цена за такую комплектацию
- хороший недорогой фонарик
- 5 режимов работы
- прочный корпус
Американская компания с тридцатилетней историей выпускает лучшую полупроводниковую продукцию. Светодиод Cree XM-L T6 представляет собой одну из самых популярных моделей в ряду мощных led. С момента его появления в 2011 году и до настоящего времени является самым продаваемым led фирмы . Все это благодаря его производительности и качеству.
Достоинства XM-L T6
Чип cree xm-l имеет форму квадрата со сторонами 5х5 мм, и расположен на зеленой подложке. Это отличает его от светодиодов предшествующих и новых поколений, подложка которых имеет серый цвет. Сверху светодиод защищает прозрачная , с радиусом около 3 мм. Главным достоинством светодиода является его световой поток, значения которого разнятся в зависимости от цветовой температуры.
Значение теплового сопротивления около 2,5°С/Вт. Алюминиевая теплоотводящая подложка может быть в форме звезды с диаметром 20 мм, а также круглая с выемками, диаметром 16 мм. Толщина подложки составляет 2 мм.
Основные параметры
Габариты светодиода не очень большие, особенно если учитывать его параметры свечения.
Размеры светодиода
Главным параметром Cree XM-L является световой поток. Для модели Т6 минимальное значение светового потока равно 280 лм. При этом ток составляет 0.7А. При увеличении тока до 1 А минимальный световой поток будет 388 лм, соответственно, при 1.5 А – 551 лм, при 2А – 692 лм.
Эти данные получены теоретически, на практике нормальная работа гарантируется при номинальном значении тока в 700 мА.
Падение напряжения при этом не превышает 2.9 В. Угол рассеивания – 125°. Индекс цветопередачи находится в пределах от 80 до 90 Ra. На рисунке ниже показана вольт-амперная характеристика при нормальной температуре окружающей среды.
ВАХ светодиода Cree XM-L T6 при нормальной температуре
Следующий график демонстрирует относительное падение светового потока при увеличении температуры до 150°С
ВАХ светодиода Cree XM-L T6 при температуре 150 градусов
Подробные характеристики
Световой поток cree t6 зависит от температуры цвета, для этого вводится характеристика – бин светодиода. Если рассматривать указанную модель, то существует 8 вариантов бинов. Они обозначаются цифрой и латинской буквой, например, 0D, 2A,3B и так далее. Бину соответствует определенная температура цвета с допустимым отклонением. Например, Cree XM-L T6 4C – будет иметь нейтрально белый оттенок. Производитель предусматривает комплекты поставки наборов с разными бинами, потому что технологически невозможно выделить конкретный. Существует 6 типовых наборов поставки, 5 из которых относятся к холодному белому свечению, 1 – к нейтральному. На оригинальной упаковке всегда указан код комплекта 50, 51, 53, Е1, Е2 или Е3. Кроме cree t6 wc в серии XM-L существует еще 14 групп. Минимальный световой поток и самый желтый оттенок будет у группы S4, а максимальный и, соответственно, фиолетовый оттенок у группы U2.
Какой драйвер нужен для данного светодиода?
От выбранного драйвера зависит максимальная яркость led и количество режимов работы. Типичный драйвер для светодиода Cree XM-L T6 должен соответствовать следующим параметрам:
- номинальное входное напряжение – 4.2 В;
- сила тока на выходе до 3 А.
Задачей устройства является обеспечивать стабилизацию выходного тока в узких пределах. Это гарантирует надежное свечение и высокий срок эксплуатации. Часто характеристики драйвера предусматривают 5 режимов работы разной мощности. Но бывают варианты. На видео показана схема, как собрать драйвер своими руками.
Используется дешевый микроконтроллер, МОП-транзистор, резистор и конденсатор.
Где применяются светодиоды XM-L T6
Данный вид led получил широкое распространение во многих сферах, это касается, как наружного, так и внутреннего декоративного освещения. Но самым популярным изделием, выполненным на базе данного полупроводникового прибора, является ручной фонарик UltraFire E17.
Фонарик UltraFire E7 на светодиодах CREE XM-L T6
Многие неоспоримые достоинства изделия связаны с тем, что в нем используется качественный светодиод, обеспечивающий работу около 100 тысяч часов. Конструкция самого фонарика предусматривает фокусировку светового потока с помощью раздвижной части корпуса. Питание происходит от батареек или аккумулятора. Установленный здесь драйвер рассчитан как раз на 5 режимов работы: максимальная мощность, средняя, слабая, стробоскоп и SOS.
Подводя итоги, можно сказать, что Cree XM-L T6 является одним из самых востребованных в линейке сверхъярких светодиодов. Конструкция подложки star обеспечивает наилучший теплоотвод, что для мощных устройств является важным параметром, ведь с перегревом led теряет в светоотдаче. Качество и срок эксплуатации гарантируется известным американским брендом.
По сравнению с галогеновыми, ксеноновыми и лампами накаливания светодиоды Сree обладают целым спектром преимуществ:
- Имеют более высокий уровень светоотдачи из расчета на каждый ватт энергии.
- Устойчивы к вибрационному и механическому воздействию.
- Длительный срок работоспособности.
- Низкий расход энергии.
- Миниатюрные габариты и экономичный дизайн.
- Дают излучение как в теплых, так и в холодных границах спектра, а также свечение разных цветовых оттенков.
- Дает максимальную отдачу светового потока непосредственно с момента включения, без периода разогрева.
- Ширина светового луча может варьироваться от 15 до 180 градусов.
- Использование низкого уровня напряжения во время эксплуатации.
- Не нагревается в процессе работы.
- Работают при больших температурных перепадах внешней среды.
- Количество активаций светодиода не влияет на срок службы диода.
Характеристики Cree XM-L T6, XM-L2, XP-L
- Светодиод Cree XM - L T 6
Однокристальный диод с высоким КПД. Имеет стандартные для диодов этой серии размеры 5ммх5мм, высота 2,1мм и стандартное посадочное основание. Показатели мощности рабочего тока находятся в пределах от 700 до 3000 Ватт. Имеет высокий уровень светоотдачи порядка 120 люменов на каждый Ватт. Цветовая палитра излучения дает нейтральный и холодный белый свет от 5000 К до 8300 К. Угол рассеивания луча составляет 125°. Уровень рабочего напряжения колеблется в пределах 3 - 10 Вт. При максимальной температуре внешней среды + 15О снижение яркости светового потока составляет не более 15 - 20%.Xml T6 - весьма удачный по характеристикам экземпляр. Однако, довольно дорогой. Он подойдет тем, кто выбирает фирменное качество и ценит товар в том числе за бренд.
- Светодиод Cree XM-L 2
Твердотельный мощный диод нового поколения. Используется при производстве мощных аккумуляторных и ручных фонарей, велосипедных фар. Отличается от базовой модели XM-L серебристым цветом подложки. Имеет аналогичные исходнику размеры 5х5 мм и форму посадочного основания. Технологический отбор производится при температурном показателе переходности 85°C, это облегчает проверку характеристик прибора в процессе эксплуатации. Цветовая палитра излучения дает нейтральный и холодный белый свет от 2700 К до 8300 К. Коэффициент полезного действия по сравнению с исходной моделью увеличен на 15 - 20 %. Светодиод дает более выраженную интенсивность светового луча при меньшем теплоотведении. Светоотдача при базовых показателях тока 700 мА составляет 150 лм/Вт. Предельный показатель рабочего тока 3 А. По сравнению с базовой моделью xm-l яркость исходящего потока света этой модели была увеличена на 20%. Но при этом уменьшен теплоотвод. Что позволяет фирмам, производящим осветительное оборудование создавать меньшие по объему, но более яркие фонари.
- Светодиод Cree XP-L
Модель XP-L отличается, по сравнению с диодами этой серии, минимальными размерами 3,45х3,45 мм при высоте 1 мм. При этом несомненным достоинством является высокая мощность - до 10 Вт. Линза светодиода XP-L практически аналогична XM-L, единственное отличие - усеченные боковые грани оптического элемента. Оптическая ось совместима с геометрическим центром корпуса, что значительно упрощает конструкцию вторичной оптической системы и обеспечивает их максимальную совместимость. Угол светового потока равен 125°. Посадочная площадка аналогична моделям XT-E и XP-G, что обеспечивает их взаимозаменяемость. Светодиод XP-L активно используется при производстве мощных фонарей такими брендами, как UltraFire, Police, Bailong, Nitercore, Olight, Imalent. Этот диод - весьма интересная новинка. Миниатюрные размеры при высокой производительности – его главная особенность. Может быть собран в довольно обширные матрицы.
Подведём итоги:
Из сравнения характеристик этих светодиодов мы можем отметить, что светодиод XM-L T6 является сейчас наиболее массовым диодом, с хорошими показателями светоотдачи к ватту и отличным соотношению цены и качества.
Светодиод XM-L2 уже более новое поколение, имеет такие же физические размеры на подложке, как и XM-L, при этом яркость исходящего потока света удалось увеличить на 20% еще и уменьшив его нагрев.
Серия светодиодов XPL - это самая лучшая разработка компании Cree на данное время.
Диод серии XPL даже визуально можно отличить от прошлых серий, это самый миниатюрный диод в своем классе, высокая плотность кристала позволяет повысить светоотдачу.
Во всех температурных режимах он демонстрирует лучшую эффективность в сравнении с поколением диодов XM-L2 до 7.5% и лучше справляется с высокими температурами.
Безусловно можно сказать, что за этим диодом, сочетающим минималистичный размер, большую мощность и высочайщую светоотдачу, будущее компании Cree.
Характеристики: | XM-L | XM-LT6 | XM-L2 | XP-L |
---|---|---|---|---|
Номинальный световой поток (Люмен) |
||||
Мощность (Вт) |
||||
Рабочая температура (градусов) |
От - 40 до + 85 |
От - 40 до + 150 |
От - 40 до + 90 |
От - 40 до + 120 |
Сила номинального тока (мА) |
||||
Светоотдача на примере отдельных бинов диода |
XM-L U2 (300 лм на токе 700 мА) |
XM-L T6 (290 лм на токе 700 мА) |
XM-L2 U2 (320 лм на токе 700 мА) |
XP-L V2 (420 лм на токе 1050 мА) |
Размеры (мм) |
||||
Угол светового потока (градусов) |
||||
Индекс цветопередачи (Ra) |
Здравствуйте, друзья! Сегодня поговорим о велоаксессуарах, ведь сезон уже можно считать открытым. Самыми важными из них являются средства, повышающие безопасность движения. Самое-самое главное это велошлем. Его советуют приобретать в оффлайновых магазинах, с примеркой по месту. Вторым по счёту будет велоосвещение. Головная фара/фонарь и задний фонарь являются обязательными для безопасного движения в черте города и тем более за городом. Как раз их приобретать за бугром- мило дело, у нас в магазинах они продаются с наценкой в 2-3 раза.
Наткнулся я случайно на фару аж с 5ю светодиодами XM-L-T6, и стало мне очень любопытно её пощупать. Связался с Санни из DX и спустя просто огромное время (спасибо нашей родной почте) получил её для тестов.
Вот она, красавица. Хочу сразу обратить внимание, что в комплектации нет ни аккумуляторов, ни зарядника. Входное напряжение по паспорту 5.4~12 В, у меня были аккумуляторы на ~8.4 В, 2S2P из обычных 18650, с ними и будем проводить испытания.
Залезем внутрь, для этого надо открутить «корону». Между стеклом и короной проложено уплотняющее фосфорисцирующее колечко. На самом корпусе есть проточка с резиновым колечком. Силиконовая смазка при этом отсутствует. Микросхема, драйвер полевого транзистора, со спиленной маркировкой. Вполне может быть, что это и не драйвер, а операционник для рядом расположенных SMD светодиодов. Они, кстати, сообщают об уровне подаваемого напряжения и скажут о приближающейся кончине аккумулятора.
На обратной стороне прячется индуктивность, под ней- полевичок, и его небольшая обвязка. На плате драйвера присутствует маркировка YYTD84-05
Плата светодиодов приклеена к алюминиевому основанию на термоклей. Дополнительный прижим осуществляется через сами площадки диодов отражателем, для этого сделаны прокладки из белого пластика. Отражатель к основанию притягивается 2мя винтами. Глазастые уже поняли, что китайцы лукавят, называя эту фару XM-L-T6. В соответствии с это уже XM-L2, которые являются следующей ступенькой эволюции серии XM. Об этом говорит наличие двух проводов внутри сборки и точечная перфорация подложки. Диоды эти более эффективны, чем предыдущее поколение, но вот какой BIN- не понятно.
Впаяемся в провод питания, измерим ток на максимальном режиме. Напряжение при этом на аккумуляторе составляет 8.1 В, получаем около 12 Вт. Скажем, 1 Вт осядет на преобразователе, значит в свет уходит 10-11 Вт. Отсюда сразу следует то, что диоды работают не на полной мощности. Но это и очень здорово. Кривая эффективности светодиода такова, что с ростом протекающего через него тока, его светимость увеличивается, но не так сильно как хотелось бы. Но при этом значительно растёт нагрев и, как следствие, его КПД снижается. Так что, с точки зрения простоты конструкции и здравого смысла, лучше поставить серию диодов и запитать их на половину мощности, чем их меньшее количество жарить на полную и пытаться как-то их охлаждать.
Для полноты картины, на среднем режиме ток составляет 0.3 А. Для старой фары, ссылка на которую будет позднее, эти величины составляют 1.3, 0.8 и 0.4 А
Батареи заряжены, можно начинать боевое сравнение.
Сравнивать будем фарами, с которыми мы с женой катаемся по ночам . Зарядка и аккумулятор используются от них же.
От велосипеда и штатива до стены здания примерно 40 метров. Фотоаппарат был в ручном режиме и на одних и тех же настройках на протяжении всех кадров.
1)T6 XML-T6, режим максимальный.
2)T6 XML-T6, режим средний.
3)T6 XML-T6, режим слабый. На всех режимах заметная ярка середина, и незначительная боковая засветка. Блин, я раньше думал что это отличная боковая засветка. Но дальше вы поймёте, как я ошибался.
4) 5 x Cree XM-L T6 3000lm, режим максимальный. Вот это блин шикарная боковая засветка!!!111. Я был в шоке, когда включил её в первый раз. Пучок широкий, заливающий, настоящий flood light!
5) 5 x Cree XM-L T6 3000lm, режим средний. Следующий режим снимать бесполезно, это очень раздражающий строб. Отличный режим для движения днём, автолюбители его издалека палят.
Примерно вот так выглядит дорожка с точки зрения велосипедиста.
Фотографии в антураже.
Пора подводить итоги. Фара очень понравилась. Понравилась настолько сильно, прямо как когда я впервый раз пересел с фонаря на 100500 светодиодах на один с 3 ваттным светодиодом. Комфортно более чем. Единственное что, эта штука будет слепить встречных пешеходов и автолюбителей, так что её следует наклонять пониже, и при необходимости сразу выключать. Привыкайте, что водители будут дальним подмаргивать.
Из откровенных минусов то, что нет в комплекте зарядного устройства и аккумуляторов. Тем, кто покупает в качестве апгрейда- отлично, не нужно платить за то что уже есть. А тем, кто покупает с нуля, я бы посоветовал купить всё в сборе.
С почином меня, первый пост -))
Планирую купить +66 Добавить в избранное Обзор понравился +60 +138Несколько месяцев назад компания Cree представила вторую версию популярного светодиода XM-L, а совсем недавно расширила свою линейку светодиодной продукции новым изделием MK-R. Рассмотрим эти новинки подробнее.
XM-L2
Новая версия светодиода (рисунок 1) выпускается в корпусе, полностью идентичном предыдущему с тепловым сопротивлением 2,5°С/Вт, что позволяет использовать без каких-либо изменений в существующих светильниках, где применяются данные светодиоды предыдущего поколения. Благодаря тому, что XM-L и XM-L2 имеют схожую стоимость одинаковых наборов, можно либо снизить стоимость светильника, либо увеличить его эффективность при той же (или даже чуть меньшей) стоимости. Это является следствием развития технологий и того, что новые светодиоды компания Cree сортирует(бинует) при температуре 85°С*. Различия по эффективности, вызванные этим, укладываются в пределах 1…1,5 бина по световому потоку, например, если ранее использовался светодиод (260 лм @ 25°С), то теперь он может быть заменен новым (240 лм), что позволяет существенно выиграть в цене и немного (около 3%) в эффективности светодиода. В случае замены, например, XMLBWT-00-0000-000LT5 0E4 на новый XM-L2 той же группы по световому потоку, прирост световой отдачи светильника составит около 11…13% при снижении стоимости примерно на 10% (разница в стоимости может варьироваться в зависимости от выбранного набора).
Рис. 1.
Как и предшественник, XM-L2 выпускается во всем диапазоне цветовых температур белого цвета (от 2600 до 8300К), также имеется возможность заказа светодиодов, сортированных по индексу цветопередачи с минимальными значениями — 80, 85 или 90. Эффективность максимальной по световому потоку группы серийно выпускаемых сегодня светодиодов XM-L2 — U2 (300 лм), составляет 150 лм/Вт на токе сортировки 700 мА. На максимальном рабочем токе 3 А световой поток достигает 980 лм при световой отдаче 99 лм/Вт. Но в силу существенного снижения эффективности и меньшего срока службы, использование XM-L2 в предельных режимах должно быть оправдано. Поэтому, если необходим высокий световой поток с наименьшей площадки, следует обратить внимание на вторую новинку от компании Cree.
MK-R
При первом рассмотрении этот светодиод (рисунок 2) напоминает уже существующий на рынке Luxeon M от Philips Lumileds — и действительно, эти светодиоды очень похожи. Главным видимым отличием, которое не допускает их взаимозаменяемость, является контактная площадка.
Рис. 2.
У светодиода Cree тепловая подложка занимает всю центральную область нижней части корпуса и ограничена контактными площадками (рисунок 3). выпускается в керамическом корпусе размером 7х7 мм, в котором располагаются четыре соединенных последовательно кристалла, поэтому типовое падение напряжения составляет 11,7 В. Тепловое сопротивление светодиода от p-n-перехода кристалла до точки пайки составляет 1,7°С/Вт. Выход этого светодиода сопровождался громкими заявлениями о небывалой ранее световой отдаче в серийно выпускаемых светодиодах, которая достигает 200 лм/Вт. Такая эффективность для MK-R возможна, но при многих «если», которые исключают достижение такого показателя на практике (кроме, может быть, совсем уж уникальных случаев).
Рис. 3.
Сортируется светодиод MK-R на токе 700 мА (примерно 8,2 Вт), диапазон рабочих токов ограничивается максимальными значением 1250 мА (15,3 Вт). Наивысшая группа по световому потоку в холодном белом цвете J2 — 1040 лм со световой отдачей 127 лм/Вт на токе сортировки 700 мА. При максимальном токе 1250 мА от такого светодиода можно получить почти 1650 лм со светоотдачей 108 лм/Вт.
Светодиоды MK-R выпускаются во всем диапазоне цветовых температур белого цвета с различными индексами цветопередачи. В таблице 1 приведены эти соотношения.
Таблица 1. Доступные Ra и диапазоны Тц светодиода MK-R
Ra | DTц, К |
---|---|
тип. 65 | 3700…8300 |
мин. 70 | 3200…8300 |
мин. 80 | 2600…5300 |
мин. 90 | 2600…3200 |
Области применения
Главная область применения новых светодиодов Cree — светильники для установок утилитарного наружного освещения, которые предъявляют к источникам света повышенные требования по световой отдаче, их удельной мощности, сроку службы, размерам излучающей площадки. Небольшая изучающая поверхность облегчает формирование требуемого светораспределения. Также новые светодиоды могут применяться для освещения промышленных и складских помещений, в светодиодных лампах (для замены ГЛН) и в индивидуальных портативных источниках света.
Посмотрим, какие преимущества могут дать светодиоды XM-L2 и MK-R в сравнении с уже используемыми, например, XT-E. Для этого оценим эффективность применения светодиодов, например, в уличном светильнике, световой поток которого заложим на уровне 12000 лм.
Часто в погоне за снижением себестоимости изделия возникает соблазн использовать светодиоды в режимах, близких к предельным. Естественно, при этом сильно страдает эффективность конечного изделия. К счастью, такое рвение ограничивают наши стандарты, а именно — ГОСТ Р 54350-2011 «Приборы осветительные. Светотехнические требования и методы испытаний». В частности, этот ГОСТ предъявляет к светодиодным светильникам наружного освещения следующие требования:
- значение световой отдачи светильников наружного утилитарного освещения со светодиодами должно быть не менее 65лм/Вт;
- коэффициент световой отдачи светильников утилитарного наружного освещения со светодиодами должен быть не менее 60%;
Коэффициент световой отдачи есть отношение световой отдачи осветительного прибора к световой отдаче содержащихся в нем светодиодов одного типа в номинальном режиме;
Порой можно незаметно для самого себя перейти пределы установленного коэффициента световой отдачи светильника. Для уличного светильника это совсем несложно. Посчитаем потери светового потока в светильнике, которые сократить уже практически никак не получится:
- КПД источника питания. Вряд ли удастся получить его значение выше, чем 0,93…0,94.
- Коэффициент пропускания оптики. Один из лидеров этой области, компания Ledil, на своем сайте указывает эффективность уличных линз на уровне 0,92 (STRADA-2X2-DWC C12362 для XM-L).
- Потери в защитном стекле. Недавно появившаяся практика заливки линз компаундами для защиты оптического блока от воздействия окружающей среды пока не столь популярна, и время от времени появляется информация о том, что такие светильники проблематично применять на улицах городов. Причины этого могут быть разные- от всевозможных реагентов и выбросов промышленных предприятий до культуры обслуживания светильников наружного утилитарного освещения. Так или иначе, в большинстве случаев применяется плоское защитное стекло, которое вносит дополнительные потери и искажает КСС, формируемую линзой. Суммарные потери на плоском защитном стекле для уличных светильников с широкой диаграммой направленности в поперечной плоскости могут составлять около 15%. Эти потери можно снизить, применив выпуклое защитное стекло.
Потери при нагреве светодиода не вошли в этот список по причине того, что часть производителей перешла на сортировку светодиодов при температуре p-n-перехода 85°С.
Таким образом, суммарные потери в светодиодном светильнике, не зависящие от режима работы светодиода, составляют около 26…27%. То есть свободы для маневра в повышении рабочего тока светодиода остается не так много. Не на стороне разработчика с точки зрения ГОСТа выступают и производители светодиодов, проводящие сортировку своей продукции при температуре перехода 25°С на токах, далеких от максимально допустимых рабочих значений.
Для сравнения мной выбраны светодиоды, имеющие одни из лучших показателей коп/лм в своей серии, за исключением наборов, выходящих за рамки ГОСТа по цветовой температуре. В таблице 2 по выбранным светодиодам приведены сравнительные характеристики. Некоторые из них требуют пояснения:
- h ном. — номинальная светоотдача светодиода, определенная условиями сортировки, приведенными в спецификации;
- h мин. — минимальная световая отдача, которой может обладать выбранный светодиод в светильнике в рабочем режиме при условии соблюдения норм ГОСТа;
- I макс. — максимальный рабочий ток, при котором световая отдача не опустится ниже hмин.;
- Фv макс. — световой поток светодиода при I макс. ;
- Мин. стоимость лм- стоимость одного люмена светового потока, которую может обеспечить светодиод при работе на токе I макс.
Таблица 2. Сравнительные характеристики светодиодов при условиях соблюдения ГОСТ Р 54350-2011
Наименование | hном., лм/Вт | hмин., лм/Вт | Iмакс., мА | Фv макс., лм | Стоимость, руб.** | Мин. стоимость лм, коп./лм |
---|---|---|---|---|---|---|
130 | 107 | 750 | 253 | 31,5 | 12,45 | |
140 | 115 | 1800 | 648 | 93,35 | 14,41 | |
MKRAWT-00-0000-0D00H40E2 | 118,4 | 97,3 | 1250* | 1594 | 171,15 | 10,74 |
* — максимально допустимый рабочий ток, световая отдача 104 лм/Вт. ** — цены приведены в качестве ориентира для объективного сравнения результатов и, в зависимости от условий заказа, могут изменяться как в меньшую, так и в большую сторону. |
В уличном светильнике вполне достижима температура p-n-перехода на уровне 70°С, поэтому все параметры в таблице 2 и далее (кроме hном.) приведены при этой температуре.
Таблица 2 показывает большие различия при выборе условий сортировки светодиодов. Из-за этого светодиод XTE, согласно ГОСТ Р 54350-2011, нельзя эксплуатировать в уличном светильнике при условиях, обозначенных выше, на токе, большем, чем 50% от максимально допустимого рабочего значения, светодиод XM-L2 — на токе, большем, чем 60%, а MK-R можно эксплуатировать во всем токовом диапазоне. Отсюда появляется и возможная разница в эффективности светодиодов в рабочем режиме, и остальные различия.
Немного изменим таблицу 2, для сравнения приведя эффективности светодиодов к близким значениям и перейдя к более распространенным токам, а результаты запишем в таблицу 3. Согласно этой таблице, наименьшая стоимость светового потока от светодиода возможна при использовании MK-R, XT-E чуть отстает, за ним идет XM-L2, но при чуть большей эффективности. Если светоотдачи трех представленных светодиодов уравнять, то разница в стоимости 1 лм окажется совсем незначительной.
Таблица 3. Сравнительные характеристики светодиодов
Наименование | h, лм/Вт | I, мА | Фv, лм | Стоимость лм, коп./лм |
---|---|---|---|---|
XTEAWT-*0GD2 | 111 | 700 | 240 | 13,13 |
XMLBWT-*0T6053 | 115 | 1800 | 648 | 14,41 |
MKRAWT-*0H40E2 | 111 | 1000 | 1347 | 12,71 |
Разница в стоимости комплекта «светодиод + линза» в уличном светильнике определяется стоимостью оптических элементов. На первый взгляд, в этом случае выигрыш явно должен быть на стороне светодиода MK-R, но это может оказаться не так. Дело в том, что совместно со светодиодами XT-E и XM-L2 могут быть применены блочные линзы, тогда как из-за большой мощности светодиодов MK-R их распределение по печатной плате для применения блочных линз, производство которых заведомо значительно дешевле одиночных, не рекомендуется.
Определим, какое количество светодиодов и линз необходимо для получения 12000 лм светового потока со светильника. Результаты с ориентировочной стоимостью оптических элементов, решения (светодиоды + оптика) и единицы светового потока в светильнике приведены в таблице 4.
Таблица 4. Сравнение светодиодов по стоимости комплекта
Наименование | Линза | Колич. СД/линз | Фv свет., лм | Стоимость линзы, руб | Общая стоимость, руб | Стоимость лм, коп./лм |
---|---|---|---|---|---|---|
XTEAWT-*0GD2 | Strada-2×2 | 64/16 | 12000 | 46,4 | 2758 | 22,96 |
XMLBWT-*0T6053 | Strada-2×2 | 24/6 | 12150 | 46,4 | 2519 | 20,73 |
MKRAWT-*0H40E2 | Strada | 12/12 | 12600 | 32,4 | 2443 | 19,4 |
Новый светодиод Cree MK-R оказывается в рассмотренном случае предпочтительным по стоимости решения, несмотря на больший, по сравнению с запланированным, световой поток светильника. Аналогичная ситуация, когда световой поток будет превышать необходимое значение на 5…8%, может возникать и при использовании светодиодов XT-E и XM-L2 с блочными линзами.
Вместо заключения
В приведенном примере была опущена одна немаловажная деталь, выходящая за рамки рассмотрения собственно светодиодов: в основе сравнения лежала только стоимость светодиодов и линз, которые должны обеспечить требуемый световой поток, в некотором отрыве от решаемой ими задачи, тогда как световой поток светодиодов должен быть сориентирован в нужном направлении и перераспределен должным образом. Иными словами, коэффициент использования светового потока светильника играет далеко не последнюю роль в стоимости решения, и огромный выбор вторичной оптики для светодиодов XT-E и XM-L2 легко может склонить чашу весов на их сторону.
Литература
1. ГОСТ Р 54350-2011 «Приборы осветительные. Светотехнические требования и методы испытаний».