LED-Test / Review
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Nichia NV4WB35AMT sm653 R9080 E900
13.11.2023
Seit 2019 ist eine Multi-die LED von Nichia verfügbar, die B35AM. Durch den nicht vorhandenen Dome stellt sie in gewisser Weise eine Konkurrenz zur XHP35 HI bzw. dem neueren Modell XHP50.3 HI dar, zudem ist sie in CRI 90 bei bis zu 6500 K verfügbar, was auch für Nichia-Verhältnisse ungewöhnlich ist. Dieser Test klärt, inwieweit sich diese LED auch bei stärkerer Bestromung schlägt und ob sie wirklich mit einer XHP50.3 HI mithalten kann.
Der hier getestete Emitter wurde mir inklusive LED-Board vom BLF-User 'thefreeman' für diesen Test zur Verfügung gestellt. Vielen Dank dafür!
Technische Daten
Tj 25 °C, If 1400 mA
Typ: multi-die, 2S2P
Binning: E900
Farbgruppierung: sm653 (6500 K)
CRI: min. 90, R9 min. 80
Nennspannung: typ. 5,93 V
Max. Vorwärtsstrom: 1800 mA
Max. Spitzenstrom: 2400 mA
Abstrahlwinkel: unknown
Wärmewiderstand: min. 1,5 - max. 2,8 K/W
Max. Temperatur Tj: max. 150 °C
Offizielles Datenblatt: NV4WB35AMT (PDF, 0,8 MB)
Äußerliches Erscheinungsbild
Die B35AM ist eine flache LED ohne Dome. Die vier erkennbaren Leuchtflächen sind von weißem Silikon umgeben und ragen nur leicht daraus hervor. Das graue Substrat entspricht dem anderer Nichia-LEDs.
Auffällig ist die große Leuchtfläche im Vergleich zur Größe der LED selber. Die Ränder um die Leuchtfläche sind sehr klein, sodass die Fläche des Footprint möglichst effizient ausgenutzt wird.
Die B35AM ist 3,65 x 3,65 mm groß. Das Format ist also nicht kompatibel mit gängigen Maßen, was je nach Anwendung und benötigtem Zubehör ein Problem darstellen kann.
Durch das unübliche Maß sind Zentrierhilfen für XP- bzw. 3535-LEDs nicht direkt nutzbar. Dank des symmetrischen Gehäuses können zumindest mittels Drehbank hergestellte Zentrierringe verwendet werden. Empfohlen wird hier eine Maßanfertigung der Zentrierhilfen mittels 3D-Druck oder Drehbank, bzw. Verwendung von anderweitiger Zentrierung oder Nutzung von Linsen.
Das Footprint ist ebenfalls ungewöhnlich. Anders als bei den meisten Emittern dieser Leistungsklasse gibt es kein Thermal Pad. Dies dürfte die maximale Performance einschränken. Ein Board mit möglichst geringem Wärmewiderstand der Kontakte oder ein reduzierter Betriebsstrom ist für diese LED daher essentiell. DIese LED wurde auf einem LED-Board von 'Eurekatronix' (Clemence) getestet, welches einen möglichst geringen Wärmewiderstand unter den Kontakten aufweist.
Hier muss beachtet werden, dass es nicht den gängigen Maßen anderer 20mm-Boards entspricht und insbesondere die Aussparungen für Schraubmontage nachträglich aufgeweitet werden mussten.
Leuchtfläche
Dank der sehr eng beieinanderliegenden Segmente (LED-Chips) und dem dicht aufgetragenen Phosphor sind fast keine Lücken erkennbar. Lediglich an den Rändern und der Mitte sind dunklere Stellen erkennbar, welche aber nicht die optischen Eigenschaften beeinträchtigen sollten.
Die Segmente sind als Flip chip angeschlossen, sichtbare Bonding-Drähte gibt es nicht.
Die Leuchtfläche ist 9,83 mm² groß. Dieser Wert liegt sehr nahe an den von Nichia angegebenen 9,73 mm² (3,12 x 3,12 mm große Leuchtfläche).
Nach Betrieb bei maximal möglichem Betriebsstrom wurde die Leuchtfläche minimal beschädigt (roter Kreis im nachfolgenden Bild). Zwar wurde das Phosphor nicht verbrannt, doch ist deswegen von einem Betrieb bei maximal möglichem Strom abzuraten, auch wenn dieser Effekt nicht unbedingt bei jeder B35AM auftreten dürfte und möglicherweise auch vom CRI abhängig ist, weil dies u.a. ein Faktor für die Dicke der Phosphor-Schicht ist.
Ein Betrieb bei 3-3,5 A sollte dieses Problem auf bei längerem Dauerbetrieb allerdings umgehen.
Leistung und Überbestrombarkeit
Innerhalb offizieller Parameter, soweit diese bekannt sind:
- bei 1800 mA (offizieller Maximalstrom): 1227 lm @ 5,86 V
- Leistung bei offiziellem Maximum: 10,6 W
- Effizienz bei 1800 mA: 116,4 lm/W
Diese LED ist ein gutes Sample. Nicht nur erreicht es das höhere Flux Binning E1000 (1000 lm @ 1,4 A), noch dazu ist die Vf sehr niedrig und liegt unterhalb den von Nichia angegebenen typischen Werten.
Überbestromung:
- Maximum bei 5,0 A erreicht, an diesem Punkt 2521 lm @ 6,24 V
- Leistung bei Maximum 31,2 W
- Sweet Spot bei etwa 3,4 A (2031 lm @ 6,09 V)
- Leistung im Sweet Spot 20,7 W
- Effizienz im Maximum 80,8 lm/W
- Effizienz im Sweet Spot 98,2 lm/W
Bei Überbestromung verhält sich diese LED merkwürdig. Bis etwa 4,4 A verhält sich die Kurve normal und steigt an wie es von anderen LEDs bereits bekannt ist, ehe sie dann plötzlich abflacht und dann nur 600 mA später (bei 5,0 A) als Plateau endet. Dies deutet für mich auf einen massiven Hitzestau hin, der trotz möglichst idealem LED-Board und geringem Wärmewiderstand wegen dem fehlenden Thermal pad auftritt. Es ist wahrscheinlich, dass dieser Punkt bei weniger hochwertigen LED-Boards bereits deutlich früher erreicht sein dürfte.
Auch die 719A besitzt diese Kennlinie, allerdings deutlich weniger ausgeprägt.
Für Hochleistungs-Anwendungen mit zig tausend Lumen Lichtstrom ist die B35AM daher nicht geeignet. Würde Nichia die B35AM mit einem Thermal Pad ausstatten, sodass der Wärmestau wegfält, würde sie vermutlich (schätzungsweise) über 4500 Lumen und 11-13 A max. Strom erreichen! (Dies vorbehaltlich einer ausgeschlossenen Beschädigung der Leuchtfläche.)
Interessanterweise ist die hier getestete B35AM effizienter als die XHP50.3 HI, ebenfalls in 90 CRI. Die 719AC hat keinerlei Chance, was an ihrem hohen Wärmewiderstand wegen den gestapelten LED-Chips liegt.
Eine Überraschung ist aber die SFT-70-X. Obwohl 70 CRI in höchstem CCT, ist sie bei 7 A doch nur 15-20 % effizienter als die XHP50.3, wobei diese im späteren Verlauf bei höherem Maximalstrom einen gleichen Lichtstrom erreicht. Allerdings muss berücksichtigt werden, dass die XHP50.3 bei maximal möglichem Betriebsstrom nicht stabil ist und schnell Beschädigungen auf dem Phosphor aufweist (siehe Test).
Generell hat die B35AM wegen dem fehlenden Thermal Pad und der daraus resultierenden geringen Maximalleistung wenig Chance gegen andere Emitter. Wie schon erwähnt, würde Nichia die Wärmeabfuhr der vier LED-Chips massiv verbessern, wie durch ein dediziertes Thermal Pad möglich, würde sie wohl prinzipiell mit der XHP50.3 in 90 CRI gleichziehen oder diese sogar leicht übertreffen!
Der Vergleich mit einer Getian GT-FC40 wurde mehrfach nachgefragt. Normalerweise vermeide ich solche Direktvergleiche unterschiedlicher LED-Typen, da dies schnell irreführend werden kann, denn folgende Unterschiede sind zu berücksichtigen:
- Die GT-FC40 ist eine 12 V-LED
- Die GT-FC40 hat ein riesiges Thermal Pad (7070 Footprint)
- Die GT-FC40 hat eine erheblich größere Leuchtfläche mit deutlich mehr parallel/seriell geschalteten Chips (4S-4P)
Leuchtdichten
Werte bei 25 °C Tsp, 85 °C Tsp Werte 13 % niedriger
Die Leuchtdichte ist niedrig, eine 519A mit Dome wird nur sehr knapp übertroffen, jeweils auf Maximalstrom gesehen. Durch die große Leuchtfläche und den geringen Maximalstrom ist sie nicht der Rede wert. Für einen guten Allrounder ist die LED perfekt, für einen Thrower ist sie trotz fehlendem Dome nicht geeignet.
Für 5 A wurde die Leuchtdichte berechnet, um eine weitere mögliche Beschädigung der Leuchtfläche zu verhindern.
Lichtqualität und Verhalten in Optiken
Das Lichtbild ist perfekt. Störende Farbverfälschungen oder Ringe gibt es nicht. Letztere können lediglich bei schlecht berechneten Reflektoren auftreten. Für all jene, die Wert auf ein optimales Lichtbild legen, ist diese LED perfekt geeignet!
Lichtfarbe
Trotz der laut Nichia-Datenblatt leicht in den grünlichen Bereich liegenden Farbverortung ist der Tint dieses Exemplars gut. Der Grünanteil ist sehr gering, der Tint ist problemlos auch für anspruchsvollere Nutzer geeignet. Allerdings ist diese LED definitiv von der kälteren Sorte, mit fast 7400 K. Allerdings macht dies diese LED wieder einzigartig, da ein solch hoher CCT bei gleichzeitig extrem hoher Farbwiedergabe sehr selten ist und diese LED für Tageslichtbeleuchtung (Farbtemperatur eines bedeckten Himmels) geeignet macht.
Sonst gibt es keine Überraschungen, die Angabe von Nichia für Ra (min. 90 ) und R9 (min. 80) wird problemlos eingehalten, und der extrem hohe R9 reiht sich ebenfalls bei den SFT-40 3000 K und Getian FC-40 ein..
- Ra: 96
- R9: 99
- CCT: 7370 K
- duv: 0,0019
Fazit
Die B35AM ist eine ambivalente LED. Mir gefällt die Nichia-typisch extrem gute Lichtqualität in Optiken, ohne jegliche Artefakte, und die extrem hohe Farbwiedergabe bei gleichzeitig sehr kalter Farbtemperatur, was gerade im Bereich Tageslicht-Lampen neue Möglichkeiten eröffnet.
Doch gleichzeitig steht sich dieser Emitter auch selber im Weg.
Größtes Manko ist das fehlende Thermal Pad und das ungewöhnliche Footprint, wodurch die maximal mögliche Leistung begrenzt ist. Zudem droht bei längerem Betrieb auf maximal möglicher Leistung eine dauerhafte Beschädigung der Leuchtfläche. Die Leuchtdichte ist dadurch ebenfalls relativ gering, was aber nur für Thrower-Anwendungen von Nachteil ist.
Alles in allem eine sehr gute LED mit exzellenter Lichtqualität, wenn ein guter Allrounder gewünscht ist, allerdings nur, wenn Lichtleistung nicht vordergründig ist.
Pro
- perfektes Lichtbild in Reflektoren und Linsen ohne Artefakte
- extrem hohe Farbwiedergabe
- in vielen verschiedenen CCTs und Ra verfügbar
Neutral
- relativ geringe Leuchtdichte
Contra
- kein Thermal Pad
- ungewöhnliches Footprint, ungewöhnliche Maße
- begrenzte Maximalleistung
Danke fürs Lesen dieses Tests.
LG, Dominik
v1.0.1
Zuletzt bearbeitet:
aber auch dort entwickelt man nicht so etwas abseits der Norm einfach ins Blaue.
