LED-Test
Luminus SST-40-W Specialty White LED
SST-40-CW-A120
Technische Daten
Luminus SST-40-W Specialty White LED
SST-40-CW-A120
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.
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.
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.
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.
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.
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?
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.
LED | Strom If mA | Leuchtdichte cd/mm2 |
---|---|---|
Luminus SST-40-W mit Dome | 700 | 13,7 |
8400 | 104,3 | |
Luminus SST-40-W ohne Dome | 700 | 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.
Lieben Gruß und jederzeit gut Licht, Dominik
Hinweise auf Fehler oder Anregungen mir am besten per PN mitteilen!
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