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[LED-Test / Review] Osram SYNIOS P2720 DMLN31.SG - der neue Leuchtdichten-König!

Dieses Thema im Forum "Köf3's LED-Tests" wurde erstellt von Köf3, 20. August 2017.

  1. Köf3

    Köf3 LED-Spezialist


    LED-Test


    Osram SYNIOS P2720 DMLN31.SG

    KW DMLN31.SG-6J6K-ebvF46fcbB46 -8E8G




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    Vor kurzem bin ich auf eine LED-Serie gestoßen, welche ich bereits auf den ersten Blick ins Datenblatt sehr interessant fand und beschloss daher, diese direkt mal einem wirklich ausführlichen Test zu unterziehen. Die Osram SYNIOS P2720 Serie wurde hauptsächlich für den Automotive-Bereich entwickelt und auch auf diesen ausgelegt.
    Vorteil der SYNIOS besteht in der relativ großen Vielfalt von Farben und Leuchtflächen bei gleichem Footprint, wodurch Designs in Leuchten gleich gehalten werden können, was wiederum Kosten in Design und Fertigung spart.

    Die hier getestete LED besitzt eine äußerst kleine Leuchtfläche, weist zugleich aber auch einen hohen Wärmewiderstand auf und darf offiziell nur bis 300 mA betrieben werden. In diesem Test werde ich aufgrund der sehr viel versprechenden Vorzeichen übrigens erstmals auf die Kennwerte der Leuchtdichte eingehen und für diese LED mit angeben.

    Nun gut, dann schaun wir mal, was in ihr steckt!


    Technische Daten

    Tsp 25 °C / If 200 mA

    Order code: KW DMLN31.SG-6J6K-ebvF46fcbB46 -8E8G
    Osram Ordering number: Q65111A6228

    Typ: single die
    Binning: 50 – 90 lm
    Nennspannung: typ. 3,00 V
    max. Strom: 300 mA
    Abstrahlwinkel: typ. 120 °
    Wärmewiderstand: typ. 20, max. 30 K/W
    Max. Temperatur Tj: 150 °C



    Äußerliches Erscheinungsbild


    Namensgebend ist der Emitter typ. 2,75 x 2,0 mm groß (± 0,1 mm). Er entspricht daher nicht den üblichen Maßen für High Power-LEDs und nutzt daher zwangsläufig ein eigenes Footprint.


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    Der Emitter ist werksdedomed, daher wirkt er auf dem Board sehr flach. Das Gehäuse ist einem hitzebeständigen Kunststoff gefertigt. Aufgrund der nicht symmetrischen, rechteckigen Bauweise wird die Zentrierung in einer Optik schwieriger sein als bei einer LED mit quadratischem Footprint.


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    Das Footprint entspricht nicht den üblichen Standards. Die Kathode (große Fläche) dient zugleich als Heatsink, der kleinere Kontaktpunkt ist die Anode.
    Dennoch lässt sich die LED relativ einfach auf ein LED-Board mit XP-Footprint löten, wobei die LED mit ihrer größeren Kathode auf dem mittleren (DTP-)Thermal Pad verlötet und angeschlossen wird.
    Achtung: Falls die Kathode auf dem Thermal Pad eines DTP Boards verlötet und angeschlossen wird, besteht elektrischer Kontakt zum Lampengehäuse/zur Heatsink, analog zur Oslon Black Flat!

    Die Lampe würde dann trotz zwischengeschaltetem Treiber im Direct-Drive laufen und die LED unweigerlich zerstören.


    Leuchtfläche


    Die Leuchtfläche der hier getesteten SYNIOS-LED ist wirklich klein und wirkt in dem an sich schon kleinen Gehäuse einfach verloren.
    Sie wird mit einem einzelnen Bonddraht angeschlossen, weswegen eine „abgebissene Ecke“ sichtbar wird. Dadurch sinkt die Größe der auch tatsächlich leuchtenden Fläche allerdings noch einmal beträchtlich.


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    Die reine Leuchtfläche mit herausgerechneter Bondierung ist gerade einmal 0,225 mm² groß!

    Dies ist etwa 45 % weniger als bei einer dedomten XP-C und etwa 78 % weniger als bei einer Osram Black Flat!


    Leistung

    Wie gewohnt die Leistungsdaten dieser LED.
    Aufgrund der sehr speziellen Leistungsparameter und dem geringen Strom habe ich nur einen Vergleich eines einigermaßen passenden Emitters zu bieten, die Cree XP-C im Bin Q5. Allerdings besitze ich von diesen LEDs keine Samples mehr und musste daher auf ältere Daten zurückgreifen (und leider auch nicht von dedomter XP-C), welche unter deutlich anderen Umgebungsbedingungen erfasst wurden.


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    Innerhalb offizieller Leistungsparameter:
    • Bei 300 mA (offizieller Maximalstrom): 109,3 lm bei 3,08 V
    • Leistung bei offiziellem Maximum 0,92 W
    • Effizienz bei 300 mA: 118,3 lm/W
    • Binning meines Emitters (Tsp 25 °C, If 200 mA): 80,2 lm

    Überbestromung:
    • Maximum bei 900 mA (204,7 lm bei 3,52 V)
    • Leistung bei Maximum 3,17 W
    • Sweet Spot bei 650 mA (179,3 lm bei 3,34 V)
    • Leistung im Sweet Spot 2,17 W
    • Effizienz im Maximum 64,6 lm/W, im Sweet Spot 82,6 lm/W

    Wissenswertes:
    • Der Lichtstromabfall bei Erwärmung auf 85 °C Tsp beträgt lt. Datenblatt nur etwa 3 %, im Gegensatz zu den üblichen 9 bis 15 % bei anderen weißen High Power-LEDs. Bis 120°C ist der Lichtstrom nur um 10 % gesunken
    • Das Maximum wird relativ plötzlich erreicht, langsamer als bei der XP-C im Vergleich
    • Die XP-C profitiert erheblich vom geringeren Wärmewiderstand und zieht ab 1200 mA zumindest in Sachen Lichtstrom an der SYNIOS vorbei, wobei sie bei 1800 mA 244,7 lm @ 3,62 V erreicht
    • Die XP-C besitzt eine geringere Vf, ab 600 mA wird die Vf der XP-C von der SYNIOS überschritten
    • Direct-Drive oder FET-basierte Treiber können NICHT verwendet werden!
    • Alle anderen LEDs (XP-E2/G2, auch XQ-E/XQ-A) ziehen himmelweit an der SYNIOS vorbei. Sie haben geringere Vf und einen erheblich höheren Lichtstrom, dafür aber auch eine deutlich geringere Leuchtdichte


    Die allgemeine Leistung ist erheblich geringer als bei der etablierten Konkurrenz und die LED lässt sich wegen des hohen Wärmewiderstands nur schwach überbestromen. Allerdings ist die Leuchtdichte extrem hoch, sogar deutlich höher als bei der Osram Oslon Black Flat!


    Exemplarisch ein paar bekannte Vergleichs-LEDs:

    LEDStrom IfLeuchtdichte cd/mm2
    Synios DMLN31.SG 200 111
     300 164
     350 182
     500 231
     700 280
     750 284,4
     950 (max) 297,8
    Black Flat HWQP 700 68
     2800 193
     4000 236
     5400 (max) 258
    XP-L HI V3 700 33
     2800 92
     4000 120
     6000 155
     8600 (max) 177



    Die Leuchtdichte ist um ≈ 14 % höher als bei der Black Flat, jeweils bei möglichem Bestromungsmaximum gesehen. Bei jeweils 700 mA steigt der Vorsprung zur Black Flat HWQP gar auf 76 % an!

    Dadurch ist es möglich, extreme Thrower mit minimalem Leistungsbedarf zu bauen, beispielsweise sehr kompakte Zoomlampen oder Hosts mit sehr kleinen Reflektoren, wie Schlüsselbundlampen mit AA/14500 oder AAA/10440.


    Lichtqualität und Verhalten in Optiken

    Durch die extreme Leuchtdichte und die äußerst kleine Leuchtfläche kann das Licht extrem stark gebündelt werden. Bei hochwertigen großen Linsen wird der Punkt extrem klein, in meinem Fall in 2 m Entfernung mit 60 mm Glaslinse etwa 1,5 cm im Durchmesser.
    Allerdings wird durch das weiße Gehäuse und dem leeren Raum um der Leuchtfläche ein Abdruck des LED-Gehäuses projiziert, durch welchen etwas Licht verloren gehen wird. Zudem müssen die Optiken eine extrem hohe Qualität aufweisen, da sich durch die extrem punktförmige Lichtquelle jede minimale Abweichung in Linsen/Reflektoren als Artefakt (Ringe u.ä.) zeigen wird.


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    Ich habe mal eben eine kleine Lampe (Tillytec Maskenlampe S2) mit Reflektor und der SYNIOS zusammengebaut, um aufzuzeigen was die LED zu leisten imstande ist. Dank des einschraubbaren Reflektors der Lampe war die Zentrierung kein Problem, in anderen Hosts könnte es aber wegen dem speziellen asymmetrischen Format Probleme geben, weil gedrehte Zentrierhilfen nicht mehr funktionieren und diese daher gefräst werden müssen.

    Da die LED auf einem Board ohne DTP sitzt, habe ich den 2*7135 Treiber per Software auf max. 500 mA Strom gedrosselt, um die LED nicht zu überhitzen.


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    In Reflektoren gibt es minimalste Farbänderungen in der Korona, welche allerdings subjektiv nicht störend sind und je nach Art des Reflektors unterschiedlich stark ausfallen können.
    Auffällig ist in jedem Fall der extrem enge Lichtpunkt trotz des kleinen Reflektors.


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    Die Tür ist etwa fünf Meter entfernt.


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    Bei 101 Lumen OTF erreiche ich schon mit diesem sehr kleinen Reflektor (14 mm Durchmesser) 11500 cd @ 1m.
    Der Lichtpunkt ist extrem klein und erinnert gerade am Tage schon fast an eine Art „Zeigestock“, der Durchmesser beträgt in 4 Metern Entfernung nur 12 Zentimeter. Im Alltag zu gebrauchen ist das Lichtbild nicht; der Spill ist trotz des tiefen Reflektors sehr dunkel und der Spot grellweiß.
    Das Lichtbild erinnert mit dem wenigen Spill an eine Lampe mit Kollimatorlinse.

    Die Farbwiedergabe (CRI) spielt hier keine Rolle, den würde ich auf 65 bis 70 einordnen. Das Blau in der Lichtfarbe verfälscht die meisten anderen Farben, wie bei kaltweiß üblich.


    Fazit

    Diese LED wird durch den geringen Lichtstrom in Taschenlampen natürlich kaum praktisch einsetzbar sein. Aber sie weist eine extreme Leuchtdichte auf, welche sogar in den Bereich der momentan nicht erhältlichen LE UW Q8WP rückt und vor allem aber die Black Flat outperformt.

    Bei Verwendung von hochwertigen (Zoom-)Optiken und platzsparenden Hosts können so reichweitenstarke Superkompakt-Thrower mit sehr engen Punktlichtbildern realisiert werden, die zudem eine für ihre Intensität lange Laufzeit mitbringen.

    Ein Nachteil sind die starke Tint- und vor allem Leistungs-Bin- Lotterie, wie es bei Osram auch bei anderen LED-Typen der Fall ist. Der Unterschied des Lichtstroms bei Binning conditions kann zwischen zwei Emittern im schlimmsten Fall 44 % betragen.


    Danke fürs Lesen meines bisher ausführlichsten LED-Tests! :)

    Lieben Gruß, Dominik


    Hinweise auf Fehler oder Anregungen mir am besten per PN mitteilen!
     
    Onkel Otto, Lampi-on, Nexxos1412 und 14 andere Flashys haben sich hierfür bedankt.
  2. The_Driver

    The_Driver Flashaholic***

    zum ThruNite-Shop
    Sehr interessant und schön detailliert untersucht und beschrieben!
    Schön dass es jetzt auch Leuchtdichte Messungen gibt.

    Ich könnte mir vorstellen diese LED in eine 2*AAA Stiftlampe einzubauen.

    Nebenbei in einer C8 (Convoy etc.) mit 1072mm^2 Reflektorfläche wären so ca. 276kcd möglich!
    Und ich überlege gerade schon ernsthaft, ob das nicht eine lustige Lampe wäre :D.

    Ist die Lichtfarbe des Spots kälter als bei der Osram Black Flat?
     
    #2 The_Driver, 20. August 2017
    Zuletzt bearbeitet: 20. August 2017
  3. Köf3

    Köf3 LED-Spezialist

    Die SMO-Reflektoren der klassischen und wohlbekannten Convoy C8 erzeugen hässliche Artefakte im Beam (Ringe!). Habe dies selbst getestet. Außerdem muss die LED aufgrund der sehr kleinen Leuchtfläche extrem genau zentriert werden, ohne passende Zentrierhilfe fast ein Ding der Unmöglichkeit.

    Die Lichtfarbe entspricht im Großen und Ganzen der Black Flat, mein Sample ist vielleicht etwas kälter - was bei Osram wegen der starken Tint/Bin-Lotterie aber immer nur eine Momentaufnahme darstellt!

    LG, Dominik
     
  4. Enderman

    Enderman

    Miboxer.com
    Ich habe auch einen Test mit dieser LED gemacht, weil ich die Zahlen nicht glauben konnte. Das Lumen / mm ^ 2 ist fast das gleiche wie die Black Flat in Ihrem Test. Ich habe keine Lumen gemessen, aber ich habe Lux und ähnliche Ergebnisse gemessen, also sind die Zahlen wahr! :)
    http://budgetlightforum.com/node/57971


    Ich verstehe immer noch nicht, warum die Lumen / mm ^ 2 zwischen der schwarzen Wohnung und Synios ähnlich sind.
     
    #4 Enderman, 22. Dezember 2017
    Zuletzt bearbeitet: 22. Dezember 2017
    Köf3 hat sich hierfür bedankt.
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