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[LED-Test / Review] Cree XLamp XHP70.2 P2 40E (≈ 4000 K)

Dieses Thema im Forum "Köf3's LED-Tests" wurde erstellt von Köf3, 27. August 2017.

  1. Köf3

    Köf3 LED-Spezialist

    LED-Test / Review
    DE

    Cree XLamp XHP70.2

    P2 40E, XHP70B-01-0000-0D0BP240E


    Note: Test is also available in English, please click here


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    Technische Daten


    Tj 85 °C, If 2100 mA (6V)

    Order code: XHP70B-01-0000-0D0BP240E

    Eigenschreibweise: XHP70.2 – nicht XHP-70.2 oder XH-P70.2

    Datenblatt: Klick (offiziell)

    Typ: quad die
    Binning: P2 (typ. 1830 lm)
    Nennspannung: typ. 5,6 V, max. 6,1 V (12 V: typ. 11,2 V, max. 12,2 V)
    max. Strom: 4800 mA (12 V: 2400 mA)
    Farbtemperatur: typ. 4000 K (color kit 5-Step 40E), min. 70 CRI
    Abstrahlwinkel: typ. 120 °
    Wärmewiderstand: typ. 0,9 °C/W
    Max. Temperatur Tj: 150 °C


    Ich habe diesen Emitter bei Mouser erworben. Leider war der erste Emitter schon ab Werk defekt. Er brachte ≈ 20 % weniger Leistung als angegeben und die Leuchtflächen leuchteten schon bei unterschiedlichsten Spannungen ab 3,2 V auf, wohlgemerkt noch ohne vorige Überbestromung.

    Mouser hat mir aber nach englischer Korrespondenz glücklicherweise unkompliziert einen Ersatz-Emitter geschickt – und den teste ich hier nun!


    Äußerliches Erscheinungsbild


    Wie alle Cree-Emitter der neuesten Generation kommt die XHP70.2 in einem gelben Farbkleid daher. Die Beschichtung der Leuchtfläche erstreckt sich über die gesamte Fläche des Emitters, welche 7,00 x 7,00 mm misst.

    Das Footprint entspricht also dem des Vorgängers, der XHP70, sodass die Kosten für Design und Fertigungsanpassungen etwaiger Produkte möglichst gering gehalten werden können.


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    Gut sind die vier einzelnen Leuchtflächen zu erkennen.
    Durch die Asymmetrische Grundfläche ist es problemlos möglich, gedrehte Zentrierhilfen zu verwenden, zusätzlich können bestehende Sinkpads/DTP-Boards für die alte XHP70 weiterverwendet werden.

    Wie schon die XHP70 besitzt auch die XHP70.2 die Besonderheit, dass die benötige Spannung über das PCB-Layout eingestellt werden kann. Alle erhältlichen XHP70.2 können daher automatisch mit 6 oder 12 V betrieben werden.
    Wenn das Thermal Pad, also die mittlere große Kontaktfläche unter der LED, elektrisch von Anode/Kathode isoliert ist, wird die LED mit 6 V betrieben.
    Wird das Thermal Pad allerdings elektrisch mit Anode und Kathode verbunden, läuft die XHP70 mit 12 V.

    Siehe auch diese Grafik.


    Leuchtfläche


    Die vier einzelnen Leuchtflächen werden in 2S 2P (2x seriell, 2 x parallel) oder 4S angeschlossen, je nach Spannungskonfiguration.

    Die XHP70.2 weist eine deutlich größere Leuchtfläche als ihr unmittelbarer Vorgänger auf, zumal bei der XHP70.2 die Abstände zwischen den Leuchtflächen quasi komplett fehlen.


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    Merkmal von Crees neuer LED-Generation ist die blau-gelb gesprenkelte Leuchtfläche, wie man sie schon von XP-G3, XP-L2 und XHP50.2 kennt. Bereits auf dem Vergleichsbild kann man die gelbe Umrandung um den Die erahnen, wie sie bereits ebenso von anderen aktuellen Cree-LEDs bekannt ist.

    Die reinen Leuchtfläche ist 31,52 mm² groß und ist damit 9,6 % größer als bei der XHP70 (reine Leuchtfläche dieser: 28,752 mm²). Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Dies leuchten ebenfalls; daher werden sie zur Leuchtfläche gezählt – was bei der XHP70 nicht der Fall war.

    Bei steigendem Winkel wird das emittierte Licht zusehends gelb-grünlich - dieser Effekt ist bereits von der XHP70 bekannt.


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    Durch diese Maßnahme fällt die Leuchtdichte im Vergleich zur XHP70 etwas geringer aus, wie auf dem Vergleichsbild zu sehen.


    Leistung und Überbestrombarkeit


    Die XHP70.2 wird hier mit XHP50.2/70 und MT-G2 verglichen.


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    Innerhalb offizieller Parameter:
    • bei 4800 mA (offizieller Maximalstrom bei 6 V-PCB Layout): 3810 lm @ 6,09 V
    • Leistung bei offiziellem Maximum: 29,2 W
    • Effizienz bei 4800 mA: 130,5 lm/W
    • bei 2100 mA (Binning conditions, 25 °C Tsp): 1876 lm @ 5,73 V – umgerechnet auf 85 °C nach Datenblatt und Cree PCT: 1705 lm
    Die hier getestete XHP70.2 erfüllt nicht das angegebene Binning (1830 lm @ 85 °C/2100 mA). Diese LED entspricht lt. meinen Messungen Bin N4, nicht P2.


    Überbestromung:
    • 20 A-NETZTEIL AUSGEREIZT
    • Maximum bei 20,00 A nicht erreicht, an diesem Punkt 9228 lm @ 7,29 V
    • Leistung bei Maximum 145,8 W
    • Sweet Spot bei etwa 15 A (8379 lm @ 6,95 V)
    • Leistung im Sweet Spot 104,3 W
    • Effizienz im Maximum 63,3 lm/W
    • Effizienz im Sweet Spot 80,3 lm/W
    Das Maximum dürfte bei etwa 21 bis 24 A liegen, bei schätzungsweise 9300 bis 9500 Lumen Lichtstrom. Es wären dann elektrische Leistungen von über 170 W zu erwarten!

    Dies bedeutet aber gleichzeitig, dass der Wärmewiderstand geringer sein muss als im Datenblatt angegeben; ich schätze ihn auf 0,6 bis 0,8 statt 0,9 °C/W.



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    Die XHP70.2 zieht allen Emittern, auch der XHP70, davon. Sie lässt sich deutlich besser überbestromen und erreicht ihr Maximum bei über 20 A – mehr Strom liefert selbst mein neues Netzgerät nicht. Zugleich ist die Vf geringer als bei allen anderen Emittern.

    Die XHP50.2 ist effizienter als die MT-G2 und erreicht das gleiche Lichtstrommaximum bei geringerem Strom; ein Zeichen dass diese LED veraltet und nur noch bedingt für Hochleistungslampen geeignet ist.

    Die hier gemessene XHP50.2 entspricht Bin J4, wie angegeben (der Emitter wurde ebenfalls bei Mouser erworben, Test folgt bald). Ein Zeichen, dass die XHP70.2 tatsächlich zu wenig Lichtstrom liefert als im Bin angegeben.


    Leuchtdichten


    Die Messwerte wurden in einer Testanordnung ohne Restlicht von Reflexionen o.ä. erfasst.

    Achtung: aufgrund des gemessenen geringeren Binnings als angegeben (hier N4) lassen sich die Leuchtdichten der XHP70.2 nicht auf Emitter mit echtem P2-Binning übertragen!


    LEDStrom If mALeuchtdichte cd/mm2
    Cree MT-G2 Q0 2800 19,6
     8600 45,2
     16200 (max) 58,1
    XHP70 N2 2800 24,8
     8600 59,8
     14800 (max) 79,3
    XHP70.2 P2 2800 22,9
     8600 56,9
     20000 93,3
    XHP50.2 2800 45
     8600 100,3
     13800 (max) 121,1
    XHP35 HI E22800 (max) 151,4



    Die XHP70.2 besitzt zwar eine höhere Leuchtdichte, profitiert hier aber ausschließlich von der höheren Bestrombarkeit und dem daraus resultierenden höheren Lichtstrom. Bei niedrigeren Strömen kann die XHP70 dank der kleineren Leuchtfläche (die aus den auseinanderstehenden Dies resultieren) vorbei ziehen.

    Die XHP50.2 und XHP35 HI (nur der Referenz halber aufgeführt) ziehen meilenweit vorbei. Zum Vergleich: eine XP-G2 S4 2B besitzt eine maximale Leuchtdichte von 197,3 cd/mm2, die Black Flat 266,5 und die Synios DMLN31.SG sogar 297,8 cd/mm2.


    Lichtqualität und Verhalten in Optiken


    Ähnliche Cree-LEDs der neuesten Generation strahlen in Optiken einen gelben Ring um den Spot ab. Dies verhält sich hier nicht anders; um die Problematik auch für den Laien greifbar zu machen, habe ich die XHP70.2 in eine Lampe verbaut, welche normalerweise eine neutralweiße XHP70 befeuert (Leistung max. ≈ 2900 lm):


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    Bereits hier kann der gelbe Ring um den Spot erahnt werden.


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    Die gelbe Verfärbung ist nicht nur auf der Whitewall gut sichtbar und nervt.
    Der Spot selbst ist eindeutig kälter als die angegebenen 4000 K. Dieser Wert wird erst nach der Durchmischung des kompletten Lichts erreicht. In einer Taschenlampe geschieht dies in der Regel nicht.

    Dafür existiert im Spot kein „Kreuz“ mehr, welches durch die auseinanderstehenden Leuchtflächen bei Verwendung des Vorgängers XHP70 auftrat. Dieses Problem konnte durch die Verwendung matter Optiken und speziell angepasster Reflektoren allerdings größtenteils bis vollständig gelöst werden.


    Fazit


    Die XHP70.2 knüpft nahtlos da an, wo die XHP70 aufgehört hat: Leistung, Leistung und nochmals Leistung – und zwar bei erheblich geringerer Vf.
    Mit erreichten 9228 lm bei 146 W und 20 A sowie noch höherer Maximalbestromung spielt diese LED in Bereichen sehr starker COBs, ohne aber dessen prinzipbedingte Nachteile sowie die riesige Bauform in Kauf nehmen zu müssen.

    Die Leuchtfläche ist größer als bei der XHP70; zudem gibt es bei Nutzung dieser LED in Optiken starke Farbabweichungen im Lichtbild. Dafür fehlt das bekannte „Kreuz“ im Spot.

    Wenn Leistung vordergründig ist und die Lichtqualität dabei vernachlässigt werden kann, führt aktuell kein Weg an diesem Emitter vorbei!


    Pro:

    - LEISTUNG!
    - sehr hohe Überbestrombarkeit
    - geringe Vf
    - hohe Effizienz auch bei hohem Strom
    - geringer Wärmewiderstand


    Contra:

    - Farbabweichungen im Lichtbild von Optiken
    - Farbtemperatur nur bei kompletter Durchmischung des Lichts erreicht
    - getesteter Emitter weniger effizient als angegeben (25 / 85 °C)


    Danke fürs Lesen des ausführlichen Tests! :) :flooder:

    Lieben Gruß und jederzeit gut Licht, Dominik



    Hinweise auf Fehler oder Anregungen mir am besten per PN mitteilen!
     
    #1 Köf3, 27. August 2017
    Zuletzt bearbeitet: 28. August 2017
    beamwalker, Black Forest, amaretto und 20 andere Flashys haben sich hierfür bedankt.
  2. Jinbodo

    Jinbodo Flashaholic*

    zum ThruNite-Shop
    Bin zwar (noch?) nicht selber am modden, aber finde Deine LED-Reviews äusserst interessant, danke dafür :thumbup:
     
    #2 Jinbodo, 27. August 2017
    Zuletzt bearbeitet: 27. August 2017
    Köf3 hat sich hierfür bedankt.
  3. The_Driver

    The_Driver Flashaholic***

    Krasses Teil! Somit verträgt sie kurzzeitige Stromspitzen von ~18A, wie manche Leute sie im BLF gemessen haben (im DD mit 2x 26650), wohl doch, sofern die Wärmeableitung passt. Das habe ich in dem Maße nicht erwartet.
    Nebenbei: schöne Makrobilder ;).

    Mich wundert, dass der Bin hier nicht stimmen soll. Schon komisch.

    Die Effizienz ist trotzdem sehr gut. 1000 Lumen bei ca. 5,5W (fast doppelt so effizient, wie eine ältere XM-L2).
     
    #3 The_Driver, 27. August 2017
    Zuletzt bearbeitet: 27. August 2017
    Flummi hat sich hierfür bedankt.
  4. Ulrich

    Ulrich Flashaholic*

    Miboxer.com
    Ich verstehe zwar nicht alles, also die technischen Details, aber lese Deine LED Reviews sehr gerne. Danke für die Mühe, die Du Dir machst.

    Gruß Ulrich
     
    circumlucens hat sich hierfür bedankt.
  5. circumlucens

    circumlucens Flashaholic**

    @Ulrich

    +1

    Gruß, Stephan
     
    Ulrich hat sich hierfür bedankt.
  6. The_Driver

    The_Driver Flashaholic***

    Die MT-G2 kann man jetzt echt vergessen, wenn man nicht unbedingt eine perfekt gleichmäßige Lichtfarbe mit smo Relfektor braucht. Die XHP-70.2 kriegt man bei gleicher Effizienz mit 90CRI und neutraler Farbtemperatur.

    Es wird Zeit, dass sich mal mehr Leute mit TIR-Optiken (mit integriertem Diffusor) beschäftigen. Die mischen die verschiedenen Lichtfarben vernünftig und man kriegt noch ein Bisschen Reichweite hin.
     
  7. Wieselflinkpro

    Wieselflinkpro Flashaholic**

    Skilhunt Taschenlampen
    gratuliere zum neuen Netzteil.:thumbsup:

    Um die LED voll auszutesten könntest du sie ggf. noch mal mit 12V testen, wenn dein Netzteil noch Spannungsreserven hat. ;)
     
  8. Köf3

    Köf3 LED-Spezialist

    Die Kiste kann 600 W. :D (20 A @ max. 30 V)

    Ich habe allerdings kein Cu-DTP-Board mit 12 V Layout, nur für 6 V. Wenn jemand mir eines abgeben mag, dann kann ich die XHP70.2 noch einmal quälen. :)

    LG, Dominik
     
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