[LED-Test / Review] Osram OSTAR KW CSLNM1.TG / KW CSLPM1.TG (≈ 6500 K, typ. 65 CRI)

[Köf3]

LED-Test / Review

DE​

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Osram OSTAR Projection Compact KW CSLNM1.TG / KW CSLPM1.TG​

KW CSLNM1.TG-5N8N-ebvF46fcbB46-15B5
KW CSLPM1.TG-8N7P-ebvF46fcbB46

Seit Jahren schon bietet Osram LEDs mit sehr hoher Leuchtdichte und attraktiver Preisgestaltung. Einst primär für den Automotive- und Projektor-Markt gedacht, erfreuen sich Osrams LEDs dieser Bauart auch bei Taschenlampenherstellern immer größerer Beliebtheit und werden in vielen Pocket-Throwern verbaut.

Technische Daten​

CSLNM1.TG	CSLPM1.TG
Tj 25 °C, If 1000 mA Typ: single die, domeless Binning: 5N8N, 280 – 450 lm Farbgruppierung: ebvF46 (≈ 6500 K) Nennspannung: min. 2,75 V, typ. 3,00 V,max. 3,50 V Max. Vorwärtsstrom: 3000 mA Max. Spitzenstrom: 3300 mA (D = 0,5; f = 120 Hz) Abstrahlwinkel: typ. 120° Wärmewiderstand: typ. 4,1 °C/W Max. Temperatur Tj: max. 150 °C	Tj 25 °C, If 1400 mA Typ: single die, domeless Binning: 8N7P, 400-630 lm Farbgruppierung: ebvF46 (≈ 6500 K) Nennspannung: min. 2,75 V, typ. 3,00 V,max. 3,50 V Max. Vorwärtsstrom: 5000 mA Max. Spitzenstrom: 6000 mA (D = 0,5) Abstrahlwinkel: typ. 120° Wärmewiderstand: typ. 2,6 °C/W Max. Temperatur Tj: max. 150 °C

Offizielles Datenblatt: CSLNM1.TG – CSLPM1.TG

Äußerliches Erscheinungsbild​

Der Einfachheit halber werden im weiteren Verlauf des Tests jeweils Links die CSLNM1.TG und rechts die CSLPM1.TG gezeigt. Aufgrund der sehr ähnlichen Konstruktion trifft die Beschreibung allerdings ohnehin auf beide Modelle zu, sie unterscheiden sich hier primär im Design der Leuchtfläche.

Die LEDs besitzen ein weißes Gehäuse aus hitzeresistentem Kunststoff. Auf diesem ist eine Serien- bzw. Batch-Nummer gedruckt, ein Datecode ist allerdings nicht zu erkennen. Das Außengehäuse ist relativ spröde und bricht relativ leicht, wobei bei normalem Handling keine Probleme auftreten sollten. Die Leuchtfläche auf selber Höhe wie das umgebende Gehäuse, wodurch seitliche Lichtaustritte minimiert werden sollten. Das Phosphor ist mit einer klaren Schicht überzogen und dadurch vor unbeabsichtigten Schäden geschützt.

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Beide LEDs erscheinen in der Seitenansicht identisch. Durch den fehlenden Silikondome erscheinen sie sehr flach.

Das Footprint sowie die Gehäusemaße entsprechen denen anderer Osram-LEDs (3030 genannt). Bei vorhandenem Osram-Footprint und Zubehör ist diese LED freizügig einsetzbar. Das manuelle Löten auf Boards mit XP-Footprint (3,45 x 3,45 mm) ist möglich, erfordert aber Fingerspitzengefühl und ist daher nicht für maschinelle Bestückung ausgelegt. Wegen den unterschiedlichen Außenmaßen sind Zentrierhilfen für XP-LEDs nicht verwendbar.

Durch die quadratische Grundfläche sind immerhin per Drehbank hergestellte Zentrierhilfen nutzbar. Aufgrund der zunehmenden Verbreitung von Taschenlampen mit Osram-Emittern ist ein Upgrade oder Tausch immer häufiger einfach möglich.

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Leuchtfläche​

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Die quadratische Leuchtfläche ist 1,05 mm² (links, CSLNM1.TG) bzw. 1,93 mm² (rechts, CSLPM1.TG) groß. Trotz der weißen undurchsichtigen Beschichtung um die Leuchtfläche gibt es minimalen seitlichen Lichtaustritt, insbesondere rechte Seite bei der CSLPM1.TG zu erahnen, was möglicherweise Einfluss auf die maximal erreichbare Leuchtdichte hat.

Interessanterweise entspricht die Größe und die rechteckige Anordnung der Leuchtfläche fast exakt der LE UW Q8WP, eine LED früherer Bauart, welche ebenfalls ohne Dome gefertigt wurde. Ich habe diese früher getestet und sie hat eine sehr hohe Leuchtdichte aufgewiesen, war allerdings bedeutend schwieriger zu Händeln, insbesondere wegen dem elektrisch verbundenen Thermal Pad und der Asymmetrie der Leuchtfläche.

Auch die elektrischen Parameter und der Wärmewiderstand der CSLPM1.TG sind der Q8WP sehr ähnlich, sodass ich vermute dass Osram hier den LED-Chip der Q8WP in einfacherem Gehäuse und mit elektrisch isoliertem Thermal Pad wiederverwendet hat.

Etwaige Aussparungen für Bondingdrähte gibt es nicht, beide LED-Typen sind in Flip-Chip-Technologie gefertigt.

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Leistung und Überbestrombarkeit​

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CSLNM1.TG​

• bei 3000 mA (offizieller Maximalstrom): 789 lm @ 3,38 V
• Leistung bei offiziellem Maximum: 10,14 W
• Effizienz bei 3000 mA: 77,8 lm/W
• bei 1000 mA (Binning conditions, 25 °C Tj): 350 lm @ 3,12 V - umgerechnet auf 85 °C nach Datenblatt: 322 lm

Im Gegensatz zu Cree teilt Osram seine LEDs nur sehr grob in Leistungseinstufungen (Binnings) ein. Der mögliche Lichtstrom bei oben genannten Parametern kann im Bereich 280 bis 450 lm schwanken. Die hier getestete CSLNM1.TG befindet sich etwa in der Mitte dieses Bereichs.

Erfreulich ist bei diesen LEDs der relativ geringe Lichtstromabfall bei steigender Temperatur; bei 85 °C Tsp sinkt der Lichtstrom im Vergleich zu 25 °C um lediglich etwa 8 %.


Überbestromung:

• Maximum bei 5,6 A erreicht, an diesem Punkt 1032 lm @ 3,71 V
• Leistung bei Maximum 20,78 W
• Sweet Spot bei etwa 3,6 A (881 lm @ 3,46 V)
• Leistung im Sweet Spot 12,5 W
• Effizienz im Maximum 49,7 lm/W
• Effizienz im Sweet Spot 70,7 lm/W

Wie schon bei der Cree XP-P bringt eine Überbestromung zwar mehr Leistung, muss aber im Sinne des Nutzens abgewogen werden, da der Leistungszuwachs überschaubar ist. Es ist offensichtlich, dass Osram den Maximalstrom bereits relativ großzügig auslegt. Der Leistungszuwachs ist gering, was auf eine limitierte Wärmeabfuhr, möglicherweise auch durch das Footprint bedingt, hindeutet.

CSLPM1.TG​

• Bei 5000 mA (offizieller Maximalstrom): 1212 lm @ 3,32 V
• Leistung bei offiziellem Maximum: 16,6 W
• Effizienz bei 5000 mA: 73,0 lm/W
• bei 1400 mA (Binning conditions, 25 °C Tj): 463 lm @ 2,95 V - umgerechnet auf 85 °C nach Datenblatt: 426 lm

Die elektrischen Eigenschaften der CSLPM1.TG sind dem kleineren Modell sehr ähnlich. Interessant ist hier allerdings die erheblich geringere Vorwärtsspannung, was die Effizienz etwas steigert. Durch den größeren LED-Chip ist der Wärmewiderstand deutlich geringer, was dem offiziell erlaubten Maximalstrom zugutekommt. Auch hier scheint Osram die erlaubten Parameter großzügig ausgelegt zu haben.


Überbestromung:

• Maximum bei 8,6 A erreicht, an diesem Punkt 1499 lm @ 3,62 V
• Leistung bei Maximum 31,1 W
• Sweet Spot bei etwa 5,6 A (1296 lm @ 3,37 V)
• Leistung im Sweet Spot 18,9 W
• Effizienz im Maximum 48,2 lm/W
• Effizienz im Sweet Spot 68,6 lm/W

Das geringe Überbestromungspotenzial wird auch bei der CSLPM1.TG sichtbar. Zwar bietet diese LED durch ihren geringeren Wärmewiderstand und dem größeren LED-Chip mehr Überbestromungspotenzial, durch den großzügigen offiziellen Maximalstrom von 5 A ist aber auch hier der Leistungsgewinn überschaubar und wird primär mit höherer Leistungsaufnahme erkauft. Wenn die maximale Leuchtdichte vordergründig ist, mag dieses Vorgehen sinnvoll erscheinen, sonst ist der Betrieb bei offiziellem Maximalstrom empfehlenswert und wird von den meisten Taschenlampenherstellern auch so gehandhabt.

Wie bereits vorher erwähnt, ist der LED-Chip dem der Q8WP recht ähnlich. Dies belegt auch das Diagramm; zwar weicht der Maximalstrom etwas ab (Q8WP: 9,6 A), aber die Lichtströme liegen relativ nah beieinander, wobei die Vorwärtsspannung der Q8WP deutlich geringer ist. Allerdings muss hier beachtet werden, dass auch bei der CSLPM1.TG die Gruppierungen in Lichtstrom und Vorwärtsspannung sehr grob gefasst sind und dies auch schlicht an Serienstreuung liegen kann.

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Leuchtdichten​

Trotz der leicht durchscheinenden Kante im Gehäuse ist die Leuchtdichte beider LEDs sehr hoch. Die CSLNM1.TG erreicht nicht den Wert der Black Flat HWQP, wobei die CSLPM1.TG dank ihres besser kühlbaren LED-Chips vorbeizieht und dabei sogar knapp die Black Flat HWQP überholt. Zwar erreicht die Q8WP noch höhere Leuchtdichte, ist aber deutlich schwerer zu beschaffen, teurer, schwieriger zu händeln und benötigt hierfür zudem einen höheren Maximalstrom.

Für Extremthrower ist die CSLPM1.TG eine interessante LED; wichtig ist hier allerdings dass dabei der Maximalstrom möglichst erreicht wird, was entsprechende Treiber (Buck-Boost) voraussetzt.

Lichtfarbe und Farbqualität​

Beide LEDs werden in der Farbgruppierung ebvF46 mit der höchstmöglichen Farbtemperatur (etwa 6500 K) verkauft. Laut Datenblatt sind noch andere Farbgruppen vorgesehen, diese Emitter sind allerdings nicht im Großhandel erhältlich.

Farbstiche haben die hier getesteten Emitter nicht. Die Spektren und Messwerte sind typisch für kaltweiße LEDs mit geringer Farbwiedergabe. Auffälligkeiten gibt es hier keine. Die hier getestete CSLNM1.TG liegt sehr nahe an der BBL, was allerdings je nach Exemplar unterschiedlich sein wird (= Serienstreuung).

Für Anwendungen wo es auf Farbtreue ankommt, sind diese LEDs wegen ihrer schlechten Farbwiedergabeindices nicht geeignet.

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Verhalten in Optiken​

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Wie bereits von früheren käuflichen Taschenlampen bekannt, ist eine Verwendung in Sekundäroptiken ohne Probleme möglich. Farbsäume oder starke Tintshifts gibt es nicht.

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Im Bild ist das Lichtbild einer originalen Wuben E6 mit CSLPM1.TG zu sehen. Dieses Lichtbild steht exemplarisch für das Ergebnis der in Taschenlampen üblichen Verwendung von SMO-Reflektoren und vergütetem Glas. Der Spot ist trotz der deutlich rechteckigen Leuchtfläche klar abgegrenzt und kreisrund. Etwaige Ringe im Spot sind in der Regel der Qualität des Reflektors geschuldet, diese weist die Wuben E6 allerdings nicht auf.

Fazit​

Es gibt gute Gründe, diese beiden LEDs in Taschenlampen und auch für allgemeine Beleuchtungsanwendungen einzusetzen. Die Lichtqualität in Sekundäroptiken ist hervorragend, die Lichtfarbe in der Regel ein klares Kaltweiß ohne starke Farbstiche und dank der elektrisch isolierten Thermal Pads ist auch eine Verwendung mit DTP-Boards nunmehr problemlos möglich. Zwar ist das Überbestromungspotenzial über den offiziellen Maximalstrom hinaus überschaubar, doch ist die Leuchtdichte auch so bereits recht hoch was diese LEDs auch für Extremthrower einsetzbar macht.

Ein Nachteil ist die weite Streuung in Lichtstrom- und Spannungs-Gruppierung, und das völlige Fehlen anderer Lichtfarben und Farbwiedergabeindices.


Pro

• Sehr hohe Leuchtdichte
• Sehr gutes Lichtbild in Optiken
• Sehr hohe Leuchtdichte vor allem bis offiziellem Maximalstrom
• Attraktive Preisgestaltung

Neutral

• Überbestromung lohnt wegen großzügiger offizieller Maximalwerte kaum

Contra

• Sehr weit gefasste Lichtstrom- und Spannungsgruppen
• Keine anderen Farbtemperaturen oder Ra verfügbar

Danke für das Lesen des Tests!


Viele Grüße, Dominik​