LED-Test / Review
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Cree CLP6B-WKW 5000-6500 K
29.07.2023
Hier ist ein kurzer Test eines kleinen PLCC6-Emitters, der mit 3 getrennt ansteuerbaren LED-Chips für bestimmte Anwendungen geeignet sein kann.
Dieser Emitter wurde Mitte 2017 bei Mouser erworben.
Technische Daten
Tj 25 °C, If 50 mA
Typ: multi-die
Binning: D0-F0 (11,2 - 22,4 cd)
Farbgruppierung: W4, W5 (5000-6500 K)
CRI: unbekannt
Nennspannung: typ. 3,8 V, max. 4,4 V
Max. Vorwärtsstrom: 3 x 50 mA
Max. Spitzenstrom: 3 x 100 mA
Abstrahlwinkel: unbekannt
Wärmewiderstand: 3 x 160 K/W
Max. Temperatur Tj: max. 110 °C
Offizielles Datenblatt: Cree CLP6B-WKW (PDF, 1,1 MB)
Äußerliches Erscheinungsbild
Aufgrund der Natur einer Low-Power-LED ist sie anders konstruiert als die hier normalerweise getesteten Vertreter. Die LED besteht aus einem weißen hitzebeständigen Gehäuse, in welchem die Leuchtfläche und die LED-Chips innerhalb einer kreisrunden gelben Fläche eingebettet sind.
Die Anschlussbeine ragen seitlich aus dem Gehäuse heraus und sind unterhalb des Gehäuses geführt. Eine Wärmeableitung über ein dediziertes Thermal Pad gibt es nicht, was die Leistungsfähigkeit erheblich einschränkt. Wärme kann hier lediglich über die Anschlussbeine abgeleitet werden.
Um jeden der 3 LED-Chips getrennt anzusteuern, weist die LED je 3 Anschlüsse (Anode/Kathode) auf.
Aufgrund der asymmetrischen Form (Maße 6,00 x 5,00 x 2,50 mm) und dem sehr unüblichen Footprint ist diese LED nicht mit üblichen LED-Boards oder Zubehör kompatibel. Gleichwohl ist eine Montage in Taschenlampen abseits von Arbeitsleuchten o.ä. ohnehin kaum anzuraten, die Anwendungsgebiete solcher Emitter liegen eher im Bereich Display-Hintergrundbeleuchtungen oder allgemeine Beleuchtungsaufgaben.
Als Nachteil sehe ich die relativ großen Ausmaße, welche in bestimmten platzkritischen Anwendungen ein Ausschlusskriterium darstellen können.
Leuchtfläche
Technisch gesehen ist diese LED ein Multi-die-Emitter, wobei hier die Leuchtflächen eher an COB erinnern. Aufgrund der starken Farbunterschiede und der nicht homogenen Leuchtfläche ist das Ergebnis in Reflektoren entsprechend, mit starken gelb-blauen Farbsäumen.
In jedem Fall wird eine Optik benötigt, welche das Licht vollständig durchmischt.
Die Leuchtfläche ist 3 x 0,26 mm² groß. Hier ist zu beachten, dass eine genaue Bestimmung der Leuchtflächengröße aufgrund seitlicher Abstrahlung bzw. Durchschimmern des gelben Phosphors nur eingeschränkt möglich ist.
Auffällig ist hier, dass keine Bonding-Drähte auf oder direkt neben der Leuchtfläche sichtbar sind. Dies ist normalerweise bei LEDs diesen Typs der Fall. Ob der LED-Chip in Flip-Chip-Bauart ausgeführt ist, dürfte hier allerdings insbesondere in Anbetracht des geringen Preises dennoch unwahrscheinlich sein.
Leistung und Überbestrombarkeit
Innerhalb offizieller Parameter, soweit diese bekannt sind:
- bei 150 (3 x 50) mA (offizieller Maximalstrom): 42,0 lm @ 3,34 V
- Leistung bei offiziellem Maximum: 0,50 W
- Effizienz bei 150 (3 x 50) mA: 83,8 lm/W
Interessant ist, wie die von Cree im Datenblatt angegebene Vf bei offiziellem Maximalstrom deutlich unterschritten wird.
Überbestromung:
- Maximum bei 0,8 A erreicht, an diesem Punkt 115,1 lm @ 4,74 V
- Leistung bei Maximum 3,80 W
- Effizienz im Maximum 30,3 lm/W
Die CLP6B ist (gemessen an ihrer Bauform und der quasi nicht vorhandenen Wärmeableitung) beeindruckend leistungsfähig. Erst bei 0,8 A ist das absolute Lichtstrommaximum erreicht. Dies geht mit einer extrem hohen Vf einher. Fast 4,8 V sind mit Abstand das höchste, was ich bisher bei einer weißen LED gemessen habe.
Dennoch ist die Performance gerade wegen der extrem hohen Vf und der schlechten Wärmeableitung bemerkenswert, insbesondere wenn man hier noch die geringe Tj von lediglich 110 °C (üblich sind normalerweise 150 °C) berücksichtigt.
Zwar ist ein Betrieb unter diesen extremen Strömen nicht empfehlenswert, zeigt aber auf, wie konservativ diese LEDs stellenweise in den Datenblättern spezifiziert sind. Aufgrund der häufigen Montage auf nicht wärmeleitenden PCBs (in meinem Fall war die LED zum Teil auf ein DTP-MCPCB gelötet, was definitiv der beste anzunehmende Fall ist) und der fehlenden Wärmeableitung empfehle ich eine Überbestromung ausdrücklich nicht, und wenn, dann nur um wenige dutzend mA.
Lichtqualität und Verhalten in Optiken
Diese LED ist nur für Optiken bestimmt, welche das Licht vollständig durchmischen (mittels Diffusoren oder texturierte Linsen). in Reflektoren erzeugt diese LED ein Lichtbild, welches blau-gelbe Farbsäume aufweist und sehr stark diesem hier ähnelt (im Bild CXA1304 COB in SMO-Reflektor):
Allerdings ist anzumerken, dass so eine LED in der Regel ohnehin nicht in Reflektoren oder klaren TIR-Optiken verwendet wird.
Lichtfarbe
Der Tint ist erstaunlich angenehm. Mit einem duv von deutlich unter 0 bei 350 mA erscheint das Licht trotz der nominal hohen Farbtemperatur leicht rötlich, was trotz der geringen Farbwiedergabe durchaus brauchbar ist. Hier ist zu beachten, dass der Tint je nach Batch und Farbgruppe stark schwanken kann, zumal dieser Emitter zumindest im Großhandel nur in sehr grob gefassten Farbgruppen erhältlich ist.
Mit einem R9 von -20 ist die Wiedergabe der Farbe rot über dem für 70 CRI-LEDs zu erwartenden Wert von etwa -40.
Mit steigendem Betriebsstrom sinkt der duv unterhalb der BBL, wobei der Effekt bei immer weiter steigendem Strom geringer ausfällt. Erst bei Bestromung über dem möglichen Maximum verfärbt sich das Licht bläulich, was auf Überschreitung der zulässigen Tj hindeutet.
- Ra: 70
- R9: -20
- CCT: 6337 K
- duv: -0,0024
High-CRI-Varianten sind von dieser LED nicht verfügbar.
Fazit
Für eine PLCC6-LED im Kunststoffgehäuse ist die Performance überraschend gut, insbesondere wenn die extrem hohe Vf und das fehlende Thermal Pad berücksichtigt wird. Für Anwendungen, wo es auf hohen Lichtstrom ankommt, ist diese LED definitiv nicht geeignet, auch für Nutzung in Reflektoren sollte sie nicht verwendet werden. Falls allerdings eine LED für allgemeine Beleuchtungsaufgaben mit getrennt ansteuerbaren Leuchtflächen bei gleichzeitig niedrigem Lichtstrom gewünscht wird, kann dieses Modell einen näheren Blick wert sein.
Pro
- hoher Lichtstrom (den Umständen entsprechend)
- 3 LED-Chips getrennt ansteuerbar
- angenehmer Tint (wobei es Serienstreuung geben kann)
Neutral
- klobige Ausmaße (insbesondere Bauhöhe)
- kein Thermal Pad
- extrem hohe Vf, aber erst bei Überbestromung
- keine High-CRI Varianten verfügbar
Danke fürs Lesen dieses Tests.
LG, Dominik
v1.0.1
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