LED-Test / Review
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Cree XLamp XP-P U5 color kit E3
XPPAWT-H0-0000-0000U50E3
Leuchtdichte wird immer wichtiger. Nicht nur im Automotive-Bereich genießt die Fähigkeit einer LED eine möglichst hohe Oberflächenhelligkeit zu liefern eine immer höhere Priorität, auch Taschenlampen-Enthusiasten schätzen die Möglichkeit, mit kleineren Optiken höhere Reichweiten als bisher zu erzielen. Seit bereits Ende 2018 bietet Osram mit der CSLNM1 und PM1 sowie der alten Black Flat HWQP genau diese Möglichkeit mit attraktiver Preisgestaltung. Nun zog auch Cree nach und bietet im Rahmen einer neuen Produktoffensive eben das was Osram schon länger bot: hohe Leuchtdichte bei akzeptabler Stromaufnahme im XP-Footprint, insbesondere ohne Notwendigkeit den Emitter vorher mechanisch anpassen ("dedomen/shaven") zu müssen.
Technische Daten
Tj 25 °C, If 1000 mA
Typ: single die, domeless
Binning: U5, typ. 360 lm
Farbgruppierung: E3 (≈ 5000 K)
Nennspannung: typ. 3,10 V max. 3,50 V
Max. Vorwärtsstrom: 3000 mA
Max. Spitzenstrom: ---
Abstrahlwinkel: typ. 115°
Wärmewiderstand: typ. 2,3 °C/W
Max. Temperatur Tj: max. 150 °C
Offizielles Datenblatt: Cree XP-P (PDF, 2,4 MB)
Äußerliches Erscheinungsbild
Die Cree XP-P sieht der bekannten Osram CSLNM1.TG sehr ähnlich. Die quadratische gelbe Leuchtfläche wird von einem weißen Gehäuse umgeben, einen Silikondome gibt es nicht. Während die weiße Beschichtung bei der CSLNM1 aus hartem hitzebeständigen Kunststoff besteht, ist diese bei der XP-P aus elastischem Silikon, welches sich bei entsprechendem Kraftaufwand auch mit Fingernagel oder Pinzette entfernen lässt.
Auf dem weißen Silikon ist eine Nummer gedruckt, vermutlich Batch- oder Seriennummer. Einen Datecode konnte ich darin allerdings nicht erkennen.
Auf der Seitenansicht ist zu erkennen, dass die weiße Beschichtung auch die Seiten der Leuchtfläche bedeckt, wobei die Leuchtfläche über die weiße Beschichtung hinausragt, statt plan von dieser umgeben zu sein. Dies sollte unerwünschte seitliche Abstrahlung zumindest verringern oder gar verhindern. Die Leuchtfläche ist mit einer glatten Beschichtung versehen, eine Beschädigung bei normalem Handling ist damit relativ unwahrscheinlich.
Das Footprint sowie die Gehäusemaße entsprechen denen der XP-LEDs. Die XP-P ist somit freizügig mit Zubehör für XP-Footprint einsetzbar. Durch die quadratischen Gehäusemaße sind zudem per Drehbank hergestellte Zentrierhilfen nutzbar. Alles in allem ist diese LED der CSLNM1.TG sehr ähnlich, ohne aber den Vorteil der XP-Kompatibilität zu verlieren.
Leuchtfläche
Die quadratische Leuchtfläche ist 1,05 mm² groß. Durch die weiße undurchsichtige Beschichtung findet kein Lichtaustritt zur Seite hin statt, was die Leuchtdichte deutlich erhöhen sollte. Etwaige Aussparungen für Bondingdrähte gibt es nicht, die LED ist in Flip-Chip-Technologie gefertigt.
Leistung und Überbestrombarkeit
- bei 3000 mA (offizieller Maximalstrom): 729 lm @ 3,51 V
- Leistung bei offiziellem Maximum: 10,54 W
- Effizienz bei 3000 mA: 69,2 lm/W
- bei 1000 mA (Binning conditions, 25 °C Tj): 348 lm @ 3,07 V - umgerechnet auf 85 °C nach Datenblatt: 296 lm
Hoch ist die Effizienz bei offiziellem Maximalstrom nicht, 69,2 lm/W ist weit unterhalb anderer Emitter wie XP-G2 und XM-L2. Bei entsprechender Temperatur des Emitters verringert sich diese Effizienz noch deutlich weiter; das Datenblatt gibt einen Lichtstromverlust bei 85 °C Tj von etwa 15 % an.
Überbestromung:
- Maximum bei 4,8 A erreicht, an diesem Punkt 849 lm @ 3,77 V
- Leistung bei Maximum 18,07 W
- Sweet Spot bei etwa 3 A (729 lm @ 3,51 V)
- Leistung im Sweet Spot 10,54 W
- Effizienz im Maximum 47,0 lm/W
- Effizienz im Sweet Spot 69,2 lm/W
Leuchtdichten
Aufgrund der geringeren Effizienz als vom Binning zu erwarten fällt die Leuchtdichte der XP-P etwas niedriger aus. Obwohl der Lichtstrom der CSLNM1 etwa 15 % höher ist und die Leuchtfläche quasi gleich groß ist, liegt sie in Sachen Leuchtdichte mit der XP-P gleich auf. Die alte Osram Black Flat HWQP bleibt allerdings nach wie vor Spitzenreiter, obgleich ihr Lichtstrom wenige Prozentpunkte geringer ist. Möglicherweise spielen hier weitere Faktoren wie der Abstrahlwinkel, Höhe des Emitters und Ausrichtung in der Optik eine entscheidende Rolle. Hier begrenzt primär die Messmethodik und das Equipment weitere/genauere Messungen.
Im Rahmen des Messgeräte-Wechsels habe ich die Black Flat HWQP noch einmal vermessen, wodurch die Leuchtdichte nun etwa 8 % geringer ausfällt, was aber in Anbetracht des Lichtstroms deutlich realistischer erscheint und auch von anderen im BLF ebenfalls in ähnlicher Region ermittelt wurde.
Bei höherer Effizienz würde die XP-P problemlos mit den Osram-Modellen mithalten können, dies ist allerdings bei meinen beiden Samples nicht der Fall. Die Black Flat HWQP bleibt also in meiner Tabelle nach wie vor das Maß der Dinge; erreicht bzw. übertroffen wird dessen Leuchtdichte lediglich von der dedomten XM-L2 new design, welche dafür allerdings einen absurd hohen Strom benötigt, was deshalb in der Praxis so kaum bis gar nicht nutzbar ist.
Lichtfarbe und Farbqualität
CCT: 5242 K
Ra: 68
R9: -44
duv: 0,0039
Die hier getestete XP-P wird von Cree im typ. 65 CRI-Binning verkauft, was sich auch so bestätigt. Das Spektrum entspricht bei etwa 5300 K ziemlich genau dem was bei einer solchen neutralweißen LED zu erwarten ist. Das Farbbinning E3 wird eingehalten, wobei sich mein Sample am linken äußeren Rand des Farbbereiches befindet (siehe dazu auch das offizielle Datenblatt). R9 ist wie zu erwarten sehr schlecht, für Anwendungen mit hoher Farbtreue ist diese LED in diesem Binning nicht zu gebrauchen.
Bei Betrieb nahe des technisch möglichen Maximalstroms gilt es zu beachten, dass es starke Farbveränderungen gibt; der Blauanteil steigt deutlich sichtbar an, was auf schnelle Überhitzung bzw. Temperatur nahe Tjmax des LED-Chips hinweist.
Verhalten in Optiken
Bei Abstrahlung ohne Sekundäroptik gibt es keine Überraschungen, extreme Farbverläufe wie noch bei der XM-L2 new design zu beobachten gibt es nicht. Diese LED sollte also auch in Sekundäroptiken keine sichtbaren Farbverläufe erzeugen, was…
… sich auch so bestätigt. Ein klar erkennbar kreisrunder Spot wird von einem gleichfarbigen Spill umgeben. Dieses Lichtbild entspricht einer sehr throwigen Lampe mit großem Reflektor. Etwaige Ringe im Lichtbild sind dem verwendeten Reflektor (hier: Convoy C8 SMO) geschuldet und können bei entsprechender Qualität und Berechnung vermieden werden.
Fazit
In vielerlei Hinsicht ähnelt diese LED den Emittern von Osram, in Punkto Leuchtfläche und auch Leuchtdichte sind sie fast schon identisch. Vorteil dieses Emitters ist insbesondere die volle Kompatibilität mit Zubehör für XP-Footprint, was Upgrades oder Modding erheblich einfacher gestaltet, und die Möglichkeit diesen Emitter in verschiedenen Farb- und Leistungsbinning zu erwerben, was bei Osram kaum möglich ist.
Leider ist die Effizienz selbst bei offiziellem Maximalstrom nicht sehr hoch, und es gibt starken Tintshift bei steigender Überbestromung, zudem waren meine Samples am unteren Bereich des angegebenen Leistungs-Binnings angesiedelt, was sich mit steigendem Yield des Prozesses im Laufe der kommenden Monate/Jahre eventuell ändern dürfte.
Wenn Überbestromung nicht vordergründig ist und ein einfach durchzuführendes Upgrade in Sachen Leuchtweite gewünscht ist, ist dieser Emitter definitiv einen näheren Blick wert!
Pro
- XP-Footprint, dadurch volle Kompatibiliät für Zubehör des XP-Footprints
- Sehr gutes Lichtbild in Optiken
- Sehr hohe Leuchtdichte vor allem bei geringerem Strom
- In vielen Farb- und Leistungsbinnings verfügbar, auch High CRI
Neutral
- Höherer Preis als vergleichbare Emitter
- Überbestromung lohnt kaum
Contra
- Geringe Effizienz bei maximalem Lichtstrom
- Leistungsbin bei beiden Samples nur "gerade so" erreicht
- Starke Farbverfälschung und schnell sinkender Lichtstrom nahe Maximalstrom
Ich wünsche allen einen guten Rutsch ins neue Jahr. Danke für das Lesen des Tests! 
Viele Grüße, Dominik
Viele Grüße, Dominik
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