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[LED-Test / Review] Luminus SST-40-W N4 BA (kaltweiß)

Dieses Thema im Forum "Köf3's LED-Tests" wurde erstellt von Köf3, 26. August 2017.

  1. Köf3

    Köf3 LED-Spezialist

    LED-Test

    Luminus SST-40-W Specialty White LED

    SST-40-CW-A120

    07.02.2018 - Achtung: Aufgrund genauerer Ergebnisse und weiterer Erkenntnisse ist dieser Test veraltet und ungültig. Der neue und aktualisierte Test nun im BLF (nur englisch) verfügbar.

    Important: Because of more accurate results and new informations this test is no longer valid anymore. The latest version of this test can be found on BLF (English only).



    Technische Daten

    Tj 85 °C, If 700 mA

    Order code: SST-40-CW-A120 (soweit nicht anders angegeben)

    Typ: single die (monolithic)
    Binning: N4 (min. 300 lm)
    Nennspannung: VJ (typ. 2,8 V, min. 2,7 – max. 2,9 V)
    max. Strom: 3000 mA
    Abstrahlwinkel: typ. 120 °
    Wärmewiderstand: typ. 2,5 °C/W
    Max. Temperatur Tj: 150 °C

    Offizielles Datenblatt: Hersteller (pdf, Achtung: vorläufig!)


    Äußerliches Erscheinungsbild


    Die SST-40-W ist der XM-L2 von Cree im Grundsatz sehr ähnlich. Die scharf abgegrenzte Leuchtfläche sitzt auf einem silbergrauen Untergrund; das Substrat selbst ist grau gefärbt.
    Ein großer Silikon-Dome sitzt über der Leuchtfläche, dadurch wird die sichtbare Fläche vergrößert und der Lichtstrom steigt.

    Der Emitter ist 4,95 x 4,95 mm groß und entspricht daher der Größe der XM-L2. Er nutzt ebenso das XM-Footprint, wie von Cree gewohnt.


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    Durch die symmetrische Form können problemlos gedrehte Zentrierhilfen verwendet werden; zudem ist durch das Standard-Format eine breite Palette an Standard-Zubehör verfügbar.


    Leuchtfläche


    Die Leuchtfläche ist scharf abgegrenzt, wie bei den bekannten Cree-Emittern (XP-L, XM-L/2). Es gibt keine verschiedenfarbig schimmernden Flächen um den Die herum, welche für eine hervorragende Lichtqualität in Optiken sorgen sollte.

    Es gibt zwei kleine, nicht leuchtende Bereiche, welche der Kontaktierung (Bondierung) der Leuchtflächen dienen.


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    Die reine Leuchtfläche mit herausgerechneten Bondierungen beträgt mit Dome 8,018 mm².

    Ohne Dome ist die Leuchtfläche ziemlich genau die Hälfte groß, also 3,994 mm².


    Leistung & Überbestrombarkeit


    Ich habe diesen Emitter gegen die Platzhirsche und Konkurrenten XP-L, XP-L2 und XP-L HI antreten lassen.

    Zudem habe ich die SST-40-W dedomt (dazu später mehr) und mit bekannten Emittern verglichen.


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    Tsp 25 °C


    Achtung: Werte ungültig! Aktuelle Werte im BLF.
    Caution: Values invalid. Actual values in BLF.



    Innerhalb offizieller Parameter:
    • bei 3000 mA (offizieller Maximalstrom): 1241 lm @ 3,10 V
    • Leistung bei offiziellem Maximum: 9,30 W
    • Effizienz bei 3000 mA: 133,4 lm/W
    Überbestromung:
    • Maximum bei 9200 mA, 2669 lm @ 3,84 V
    • Leistung bei Maximum 35,3 W
    • Sweet Spot bei etwa 7,4 A (2388 lm @ 3,56 V)
    • Leistung im Sweet Spot 26,3 W
    • Effizienz im Maximum 75,6 lm/W
    • Effizienz im Sweet Spot 90,8 lm/W
    Dedomt:

    Hinweis: Test bei 8,4 A beendet um Emitter nicht zu zerstören.
    • Erreicht 8400 mA (2116 lm @ 3,69 V)
    • Leistung bei max. gemessenem Strom 31,0 W
    • Sweet Spot bei etwa 7,4 A (1984 lm @ 3,56V)
    • Leistung im Sweet Spot 26,3 W
    • Effizienz im max. gemessenem Strom 68,2 lm/W
    • Effizienz im Sweet Spot 75,4 lm/W


    Bei 9,4 A starb die LED durch das Durchbrennen der Bonding-Drähte. Im Diagramm ist ersichtlich, wie die Vf ab ≈ 7,5 A stärker ansteigt, ein klares Zeichen dass der Widerstand der Bonddrähte immer stärkeren Einfluss hat und diese eine immer kürzere Lebensdauer aufweisen.

    Ich empfehle eine Bestromung von max. 7,4 bis 7,6 A, um die LED nicht unnötig zu stressen und eine einigermaßen hohe Lebensdauer zu gewährleisten.

    Die LED nach dem Versagen bei 9,4 A.


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    Die SST-40-W liefert eine bessere Performance als die Cree XP-L HD. Ab dem Bereich 4,5 bis 5,5 A zieht sie dieser davon, davor liegen sie quasi gleichauf. Während die XP-L mit 7,8 A starb (2264 lm @ 4,39 V), liefert die SST-40-W bei diesem Strom 2462 lm @ 3,61 V.

    Auffällig ist die sehr geringe Vf der Luminus SST-40-W. Sie bleibt immer weit unter derer der Cree LEDs.

    Die dedomte SST-40-W besitzt eine geringere Effizienz als die XP-L HI V3. Erst ab 7,6 – 7,8 A wird die XP-L HI überholt. Dedomt kann die SST-40-W eine XP-L HI im Bin V3 also nicht ersetzen, zumindest wenn es um den absolut erreichbaren Lichtstrom geht.

    Im Sinne einer geringeren Vf und damit der höheren Effizienz (lm/W) ist ein Upgrade dagegen empfehlenswert.


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    Interessant ist der Vergleich mit der XP-L2 im gegenwärtig höchsten käuflichen Bin V5, inkl. Vergleich zur XP-L V5.

    Die SST-40-W besitzt eine höhere Effizienz, eine deutlich niedrigere Vf und – wenn die Bonddrähte nicht durchgebrannt wären – eine höhere Überbestrombarkeit samt höherem Maximallichtstrom.
    Zudem weist die SST-40-W ein Lichtbild ohne Artefakte (Verfärbungen, etc.) auf, im Gegensatz zur XP-L2.

    Im Grunde macht die SST-40-W alles besser als die XP-L2. Einziges Manko könnte das Durchbrennen der Bonddrähte bei 9,4 A sein, doch bedenkt man, dass das Maximum der XP-L2 bei etwa 11,5 A liegt, der Lichtstrom bis dahin nur noch marginal um 160 lm steigt und dieser Unterschied mit bloßem Auge schlichtweg nicht erkennbar ist, ist dies nur auf dem Papier relevant.

    Bemerkenswert am Rande: die XP-L HD besitzt einen höheren Lichtstrom bei Durchlassstrom als die XP-L2! Die XP-L2 besitzt lediglich durch die geringere Vf eine etwas höhere Effizienz.
    Immerhin lässt sich die XP-L2 besser überbestromen als die XP-L.

    Bemerkenswert ist die extreme Abweichung der Vf zu den Datenblatt-Angaben. Lt. Datenblatt soll die LED bei 85 °C und 3,0 A über 3,4 V benötigen, doch meine LED braucht bei 25 °C und 3 A nur 3,10 V. Hochgerechnet auf 85 °C sinkt dieser Wert durch den typischen temperaturbedingten Spannungsfall auf nur ≈ 3,00 V - also 400 mV Unterschied, der auf das Schaltungsdesign etwaiger Ansteuerungselektroniken starke Auswirkungen haben kann.


    Dedoming?


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    Das Dedomen ist nicht trivial. Bei chemischem Dedomen mit Lösungsmitteln hat sich nach etwa 10 Std. Einwirkungsdauer das Phosphor teilweise in kleinen Stücken gelöst und schwamm in der Verdünnung. Durch Anpassung der Einwirkungsdauer könnte dies verhindert werden; getestet habe ich dies nicht.

    Hot dedoming funktioniert zwar, ist aber reine Glückssache. Auch hier ist die Gefahr groß, dass sich das Phosphor mit ablöst.
    Das Phosphor ist krümeliger und leichter zu entfernen als ich es von den Cree LEDs kenne. Sobald auf der Leuchtfläche auch nur vorsichtig herumgewischt oder -gekratzt wird, löst sich bereits die Phosphorschicht in Stücken ab!


    Leuchtdichte


    Hinweis: ich habe die Luminus hier nur mit max. 8,4 A getestet, um den Emitter nicht zu zerstören. Daher sind die Werte bei Maximum noch etwas höher als gemessen.

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


    LEDStrom If mALeuchtdichte cd/mm2
    Luminus SST-40-W mit Dome700 13,7
     8400 104,3
    Luminus SST-40-W ohne Dome700 24,0
     8400 173
    XP-L HI V3 700 33
     8600 (max) 177
    XP-G2 S4 2B ohne Dome 700 88
     6000 (max) 197,3
    Black Flat HWQP 700 68
     5400 (max) 258
    Synios DMLN31.SG 700 280
     950 (max) 297,8



    Im Sinne einer reinen Reichweitensteigerung lohnt sich die SST-40-W nicht.
    Die Leuchtdichte ist entweder gleich oder minimal besser als bei der XP-L HI V3. Die XP-G2 S4 2B und vor allem die Black Flat ziehen weit vorbei und besitzen eine deutlich höhere Leuchtdichte.

    Mangels hochbestrombare Exemplare – alle meine XM-L2 sind bei spätestens 5,6 A kaputt gegangen – habe ich bis dato keine Leuchtdichtenmessung einer XM-L2 (dedomt) durchgeführt. Die SST-40-W sollte aber deutlich besser sein, einfach des höheren Lichtstroms bei dedomten Zustand wegen, daher könnte sich ein Upgrade je nach Anwendungsgebiet, Binning der alten LED und Bestromung sehr lohnen.


    Lichtqualität und Verhalten in Optiken


    Die Lichtqualität entspricht durch ihre klassische Konstruktion der Leuchtfläche der einer XM-L2. Farbänderungen im Lichtbild gibt es nicht, weder bei Nutzung von Reflektoren noch von Linsenoptiken.
    Daher erspare ich mir hier Bilder der SST-40-W in Optiken, denn diese sind von XP-L oder XM-L(2) hinlänglich bekannt.
    Durch die beiden nicht leuchtenden Bereiche der Bondierung enstehen keine negativen Auswirkungen auf das Lichtbild.

    Die Lichtfarbe ist ein sehr kaltes und leicht bläuliches weiß, bei etwa 7500 bis 8000 K. Der Blauanteil ist sehr hoch, der CRI dürfte bei unter 70 liegen.


    Fazit


    Die Effizienz ist sehr hoch, die Überbestrombarkeit ebenfalls. Die Vf ist extrem gering und unterbietet sogar die der XP-L2 bei weitem.
    Luminus macht mit der SST-40-W im Grunde alles besser als Cree mit der aktuellen LED-Generation in Form der XP-L2, und würden die Bondierungen bei 9,4 A nicht zerstört, hätte sie sogar Potenzial für noch höhere Lichtströme (≈ 3100 bis 3300 lm), welche die XP-L2 weiter outperformen würde! Zusätzlich ist auch die Lichtqualität erheblich besser und erzeugt keine unschönen Artefakte in Optiken.

    Für Lampen mit XM-Footprint oder dedomte XM-L(2) daher ein gelungenes Upgrade, zumal diese LED erheblich günstiger ist als eine XM-L2 oder XP-L LED, auch der Reichweitengewinn kann je nach Anwendungsfall durchaus erkennbar sein.

    Nachteilig ist das relativ schwierige Dedomen und die gegenwärtige Fokussierung von Luminus auf ausschließlich kalte Lichtfarben mit geringem CRI.

    Noch dieses: als unprofessionell empfinde ich die Tatsache, dass es Stand heute und nach meinem Wissen kein offiziell freigegebenes Datenblatt der SST-40-W gibt, obwohl sich die LED bereits in mass production befindet und an Großkunden ausgeliefert wird.
    Alle mir bekannten und bei Händlern verlinkten Datenblätter sind als "preliminary" gekennzeichnet. Normalerweise bedeutet dies, dass sich vor der risk/mass production relevante (Leistungs)Daten des Emitters ohne Vorankündigung ändern können ("subject to change") und das Datenblatt nur als Referenz dient und daher die Daten ohne jegliche Gewähr angegeben werden.


    Pro:

    - höhere Überbestrombarkeit als XM-L2, XP-L(2)
    - geringere Vf als XM-L2/XP-L(2)
    - sehr hohe Effizienz auch bei hohen Strömen
    - gute Lichtqualität in Optiken
    - günstiger Preis

    Contra:

    - schwieriges Dedomen
    - nur in kaltweiß und schlechtem CRI verfügbar
    - Schwachpunkt Bondingdrähte, welche die Leistung vor dem eigentlichen Maximum begrenzen
    - sehr starke Abweichungen zum Datenblatt (Vf)
    - Datasheet immer noch Preliminary, obwohl LED in mass production


    Danke fürs Lesen meines ausführlichen Tests. :thrower:

    Lieben Gruß und jederzeit gut Licht, Dominik



    Hinweise auf Fehler oder Anregungen mir am besten per PN mitteilen!
     
    #1 Köf3, 26. August 2017
    Zuletzt bearbeitet: 7. Februar 2018
    Lampi-on, Nicolaas, werty und 19 andere Flashys haben sich hierfür bedankt.
  2. The_Driver

    The_Driver Flashaholic***

    zum ThruNite-Shop
    "Ausführlich"... er ist krass ausführlich! :thumbsup:
    Luminus hat es "endlich" geschafft eine LED mit aktueller Technik und hoher Effizienz zu bauen. Sie scheint die Cree LEDs durch ihren etwas größeren Die und das größere mittlere Lötpad auszustechen.
    Die Xp-L HI überrascht mich, sie hat eine etwas höhere Leuchtdichte als ich dachte.

    Eine SST-40 ohne Dome oder auch eine XP-L HI bei konstanten 8A hat noch niemand verwirklicht. Das wäre doch mal was. :feuerwehr: EDIT: doch, mit der SST-40 schafft man das jetzt im Drect-Drive. im BLF hat das jemand in einer Convoy C8 hingekriegt. Ziemlich stark für so eine kleine Lampe!

    Beim Händler Cutter gab es mal die XP-L HD im W2 Bin (den V6 Bin kriegt man ja eh ganz normal). Die wäre rein von der Helligkeit her sehr nah an der SST-40 dran. EDIT: inzwischen gibt es die auch bei Kaidomain und auch vermeintlich bei Aliexpress.

    Bei der XP-L2 fehlen einfach noch gute Bins. Die werden schon noch kommen...
     
    #2 The_Driver, 26. August 2017
    Zuletzt bearbeitet: 26. August 2017
  3. The_Driver

    The_Driver Flashaholic***

    Mich wundert die geringe Resonanz hier. Neben der hohen Leuchtdichte und der hohen Maximalhelligkeit dieser LED hat sie ja noch weitere Vorteile. Jeder kann leicht seine XM-L2 Lampen mit ihr aufrüsten. Man braucht ja nicht Mal ein anderes PCB. Sie sind dann deutlich effizienter und gerade bei Einzelligen Lampen wird die Regelung deutlich besser, wenn diese Buck-Treiber haben, da die Vf so niedrig ist.

    Auch wird sie scheinbar nicht grün!
     
    Nicolaas hat sich hierfür bedankt.
  4. Xandre

    Xandre Flashaholic***²

    Miboxer.com
    Habe keine Lampe mit XML 2.
    Gerade noch mal geschaut.

    Klasse Led und Tests :thumbup:

    Gruß Xandre
     
  5. Franky K.

    Franky K. Flashaholic**


    You made my Day :)

    Sind tolle Nahaufnahmen der LED's, die Du machst. Freue mich immer drauf.
    Zu den technischen Specs ... nun ja, ich kann nicht viel mit Vf, Bin und der gleichen anfangen. Liest sich aber schön.
    Extrem klasse und ausführlicher Test :daumenhoch: - vielen Dank!


    Liebe Grüße

    Franky​
     
    Köf3 hat sich hierfür bedankt.
  6. Flummi

    Flummi Flashaholic**

    Hinzu kommt, da rede ich natürlich nur für mich, dass man heute bequem 2000 Lumen bekommen kann, ohne einen Emitter nahezu zu elektrokutieren. Ich denke dabei an z.B. an XHP50.2. Nicht so gut für Thrower geeignet, ich weiß...
     
  7. The_Driver

    The_Driver Flashaholic***

    Skilhunt Taschenlampen
    Dafür aber mit gelber Korona und/oder gelbem Spot.
     
  8. Flummi

    Flummi Flashaholic**

    Bevor der gesamte Lichtkegel kalt-Low-CRI ist ...:pfeifen:
     
    light-wolff hat sich hierfür bedankt.
  9. Wieselflinkpro

    Wieselflinkpro Flashaholic**

    Super Test. Danke!

    Allerdings bezieht sich deine Aussage zur Effizienz nur auf den Strom und nicht auf die Leistung, denn da ist die SST-40 weiterhin besser auf Grund ihrer geringen Vf.
     
    Nicolaas hat sich hierfür bedankt.
  10. TLFreak

    TLFreak

    Outdoor Forum
    Ich finde den Test auch sehr interessant. Da ich noch neu auf diesem Gebiet bin Frage ich mich, wie es lt. dem unterstem Diagramm dazu kommt das bei der Cree XP-L2 V5 40E nach mehr als 12A die Lumen und die Vf mit höhere Stromaufnahme immer weiter absinken?
     
  11. The_Driver

    The_Driver Flashaholic***

    Weil sowohl der blaue Die (LED Chip) innen drin als auch der Phosphor bei hohen Temperaturen ineffizienter werden. Irgendwann kommt halt der Punkt, wo sie bei immer und immer mehr Wärme wieder dunkler werden. Die Kurve geht nur so lange weiter weil die XP-L2 extrem Belastungstolerant konstruiert ist (hauptsächlich dadurch, dass sie die Flipchip Bauweise hat).

    Ich vermute einfach mal das bei >=11A der Phosphor dann zu heiß wird.
     
  12. TLFreak

    TLFreak

    Danke, das macht Sinn.
     
  13. Bastarrdo

    Bastarrdo Flashaholic**

    Ich bin auch ziemlich begeistert von der sst-40. Ich hab die 7500k Version schon 3 mal in einer convoy s2+ verbaut. 2 mal mit dem x6 Bistro Treiber und 1 mal mit dem verbesserten Bistro Treiber von lexel. Im direkt drive habe ich jeweils 2300lumen gemessen. :thumbsup:
     
  14. Nicolaas

    Nicolaas Flashaholic**

    Also, ins besondere für einzellige Lampen macht der Switch von XM-L2 zu SST-40 echt Sinn.

    Ach ja, da habe ich doch irgendwo eine Roche F8 mit XP-L HI und dd Treiber........hmmmm............ich werde Djozz mal benachrichtigen.

    LG
    Nico
     
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