Die XHP-35 HI (Link zu Cree) besticht durch eine große Emitterfläche (also viel Lumen) und verspricht gleichzeitig hohe Leuchtdichte ("high intensity"). Insbesondere liegen die 4 Einzelemitter auf Stoß aneinander. Das habe ich mir mal näher angesehen, v.a. die Leuchtdichte.
Kandidat war diese hier, eine XHP-35 HI, Flux: E2, Farbe: 3C (lt. Datenblatt: 4750-5000K Tendenz evtl. grünlich), von Mountain Electronics, auf einem Kupferstar.
Weiß jemand zufällig näheres über die Qualität des Stars?
Ergebnisse
Hier die Werte in einer Tabelle. Das Labornetzgerät rastet elektronisch in Schritten von 0.1V und 0.1A. Daher die seltsam unrunden Werte. Lumen und Lux sind die Spitzenwerte bei moglichst wenig erwärmten Kühlkörper nach dem Einschalten. Die Meßwerte für die Lichtstärke decken sich praktisch perfekt mit denen für den Lichtstrom. Aus den fetten Werten habe ich den Umrechnungsfaktor für die übrigen Werte (in Klammern) genommen. Denn die Lumen sind einfacher zu messen und bei der Lichtstärke ist der Meßfehler größer. Die Werte ohne Vf sind in gnuplot direkt aus dem Graphen abgelesen. Wie immer gilt: die scheinbar genauen Zahlen dürfen nicht über die hohe Unsichterheit hinwegtäuschen. Was sich beim Messen mit viel Mühe wie 1-3% Unsicherheit anfühlt, kann insgesamt schnell 10-15% sein.
XHP-35 HI (E2) (Emitter: 5.9mm²)
Und als Graph:
Nachtrag: Das Datenblatt nennt optimale 590 lm@350mA/85°C, also 10% mehr als die obigen 537. Das wären dann bei 2.8A theoretisch 2500 Lumen (statt 2280). Das ändert aber nichts an der Leuchtdichte, weil ich die nicht über die Lumen sondern direkt bestimmt habe.
Vergleich zur XP-L HI
Ich habe die XP-L HI (Cree Link) noch nicht vermessen, aber djozz hat einer XP-L den Dom abgenommen und bekommt maximal 2100 Lumen raus. Angenommen die Emitter sind sich ähnlich genug, dann kann man sie immerhin rechnerisch vergleichen. Denn dann verhalten sich die Lumen 1:1 wie die Leuchtdichte. Auf Bildern im Datenblatt und bei djozz ergibt sich eine Emitterbreite von 2.05mm, als ohne Bondingflächen eine Fläche von 4.13 mm².
XHP-35 HI: 2280 lm / 5.9 mm² => 140 cd/mm²
XP-L (ohne Dom): 2100 lm / 4.13 mm² (Faktor 1.32) => 184 cd/mm² (?)
djozz hat einen besseren Kühlkörper und wahrscheinlich seine Ulbrichtkugel besser an die LED angepaßt. Also kann der Vorsprung in Wirklichkeit kleiner sein. (Und er hatte ein Sinkpad, ich weiß noch nicht ob das TPad auch so gut ist.)
Fazit
Aufbau
Ich habe die Lichtstärke in 1m Entfernung und die Lumen in meiner kleinen Kugel gemessen.
Dabei habe ich auch die Vorwärtsspannung über zusätzliche Anschlüsse direkt an der LED abgenommen.
Bei der Verschraubung auf den Kühlkörper entsteht ein kaum vermeidbarer Spalt zur Ulbrichtkugel. Ein paar der guten Lumen entweichen also leider. Hier sieht's jedoch dramatischer aus, als es ist; ich konnte den genauen Verlust aber noch nicht abschätzen.
Für die Lichtstärkemessung versuche ich möglichst viel Streulicht durch schwarze Schaumstoffklötzchen als Blenden abzuschirmen. Bei der eigentlichen Messung halte ich dann ein Messer als Blende einmal in und einmal knapp neben den Strahlengang. Somit kann ich das restliche Hintergrundlicht abziehen. (Das Oberlicht ist nur für's Foto an.) Rechts ist die LED auf dem geriffelten Kühlkörper. Ganz links ist das Luxmeter. Der weiße Punkt ist die Sensorfläche, mit einer Schraubklemme fixiert. Auch auf diese Weise ist es noch ein unheimliches Mordsgefummel, daß man nicht ruckzuck merkliche Meßfehler hat.
Emittergröße
Die Emittergröße steht nicht im Datenblatt. Ich habe mir dort das Bild und ein eigenes Foto (möglichst aus Entfernung ohne Verzerrung, aber noch scharf genug) angesehen.
Mit dem Datenblatt erhalte ich 2.5 mm Emitterbreite und mit dem eigenen Bild 2.46-2.47mm.
Breite der Bondinganschlüsse: 0.19mm und Graben zwischen den einzelnen Emittern 0.019mm.
Das ergibt aus dem Datenblatt 6.08 mm², aus dem eigenen Bild 5.89-5.93 mm² (3% kleiner als Datenblatt, Vorteil: leuchtende LED, Nachteil: unscharf) und ich nahm 5.9 mm².
Sonstiges:
Und am Ende noch, nur gefühlshalber, der zeitliche Verlauf bei diesem Kühlkörper bei hohen Strömen.
Die LED hat ja eine eigenartige Farbsprenkelung, bei niedrigen und hohen Strömen. Ich frage mich, ob das rein herstellungsbedingt ist oder ob damit auf irgendeine Art und Weise der Farbbin eingestellt wird.
Kandidat war diese hier, eine XHP-35 HI, Flux: E2, Farbe: 3C (lt. Datenblatt: 4750-5000K Tendenz evtl. grünlich), von Mountain Electronics, auf einem Kupferstar.
Weiß jemand zufällig näheres über die Qualität des Stars?
Ergebnisse
Hier die Werte in einer Tabelle. Das Labornetzgerät rastet elektronisch in Schritten von 0.1V und 0.1A. Daher die seltsam unrunden Werte. Lumen und Lux sind die Spitzenwerte bei moglichst wenig erwärmten Kühlkörper nach dem Einschalten. Die Meßwerte für die Lichtstärke decken sich praktisch perfekt mit denen für den Lichtstrom. Aus den fetten Werten habe ich den Umrechnungsfaktor für die übrigen Werte (in Klammern) genommen. Denn die Lumen sind einfacher zu messen und bei der Lichtstärke ist der Meßfehler größer. Die Werte ohne Vf sind in gnuplot direkt aus dem Graphen abgelesen. Wie immer gilt: die scheinbar genauen Zahlen dürfen nicht über die hohe Unsichterheit hinwegtäuschen. Was sich beim Messen mit viel Mühe wie 1-3% Unsicherheit anfühlt, kann insgesamt schnell 10-15% sein.
XHP-35 HI (E2) (Emitter: 5.9mm²)
Strom [mA] | Vf [V] | Leistung [W] | Lichtstrom [lm] | Lichtstärke [cd] | Leuchtdichte [cd/mm²] |
350 | (537) | (33) | |||
373 | 11.77 | 4.40 | 569 | (96) | |
749 | 12.35 | 9.25 | 1026 | 372 | 63 |
1000 | (1290) | (79) | |||
1500 | (1720) | (106) | |||
1550 | 13.28 | 20.6 | 1760 | (108) | |
2000 | (2030) | (125) | |||
2060 | 13.80 | 28.4 | 2070 | 750 | 127 |
2500 | (2220) | (136) | |||
2540 | 14.27 | 36.2 | 2230 | (137) | |
2840 | 14.62 | 41.5 | 2280 | (140) | |
3000 | (2265) | (139) | |||
3040 | 14.87 | 45.2 | 2260 | (138) | |
3230 | 15.13 | 48.9 | 2210 | (136) |
Und als Graph:
Nachtrag: Das Datenblatt nennt optimale 590 lm@350mA/85°C, also 10% mehr als die obigen 537. Das wären dann bei 2.8A theoretisch 2500 Lumen (statt 2280). Das ändert aber nichts an der Leuchtdichte, weil ich die nicht über die Lumen sondern direkt bestimmt habe.
Vergleich zur XP-L HI
Ich habe die XP-L HI (Cree Link) noch nicht vermessen, aber djozz hat einer XP-L den Dom abgenommen und bekommt maximal 2100 Lumen raus. Angenommen die Emitter sind sich ähnlich genug, dann kann man sie immerhin rechnerisch vergleichen. Denn dann verhalten sich die Lumen 1:1 wie die Leuchtdichte. Auf Bildern im Datenblatt und bei djozz ergibt sich eine Emitterbreite von 2.05mm, als ohne Bondingflächen eine Fläche von 4.13 mm².
XHP-35 HI: 2280 lm / 5.9 mm² => 140 cd/mm²
XP-L (ohne Dom): 2100 lm / 4.13 mm² (Faktor 1.32) => 184 cd/mm² (?)
djozz hat einen besseren Kühlkörper und wahrscheinlich seine Ulbrichtkugel besser an die LED angepaßt. Also kann der Vorsprung in Wirklichkeit kleiner sein. (Und er hatte ein Sinkpad, ich weiß noch nicht ob das TPad auch so gut ist.)
Fazit
- Also eine maximale Leuchtdichte von 140 cd/mm² bei dieser Emittergröße ist schon ordentlich. Hier sind Leuchtdichten zum Vergleich.
- Die hohe Vf ist so eine Sache. Bei 15V schnurrt das Treiberangebot ganz schön zusammen...
- Etwa 35 W Verlustleistung aus dem Knirps wollen erstmal weggekühlt werden.
- Für einen reinen Thrower eignet sich die XP-L HI wohl besser. (Und sie hat eine angenehm niedrige Vf.)
- Selbst eine maximal überstromte XM-L2 bringt auch nur 140 cd/mm² (ganz abgesehen vom Problem der zwischenzeitlich schwächer gewordenen Bondingdrähte).
- Die frühere Konkurrenz, die SBT-70 brachte es bei 7mm² auf 70 cd/mm², bei knapp 30W.
- Obere Meßlatte ist die alte XP-G2 (mit kleinerem Emitter) mit 210 cd/mm², die aber nur 1.66 mm² bzw. maximal ~550lm bringt.
- Eine mögliche Ursache für die gute Gesamteistung: Die XHP-35 hat eine sehr gute Wärmeableitung. Das Datenblatt gibt 1.8 °C/W an, bei der XM-L2 2.5°C/W, bei der XP-G2 4°C/W, bei der XP-L HI 2.2 °C/W
Aufbau
Ich habe die Lichtstärke in 1m Entfernung und die Lumen in meiner kleinen Kugel gemessen.
Dabei habe ich auch die Vorwärtsspannung über zusätzliche Anschlüsse direkt an der LED abgenommen.
Bei der Verschraubung auf den Kühlkörper entsteht ein kaum vermeidbarer Spalt zur Ulbrichtkugel. Ein paar der guten Lumen entweichen also leider. Hier sieht's jedoch dramatischer aus, als es ist; ich konnte den genauen Verlust aber noch nicht abschätzen.
Für die Lichtstärkemessung versuche ich möglichst viel Streulicht durch schwarze Schaumstoffklötzchen als Blenden abzuschirmen. Bei der eigentlichen Messung halte ich dann ein Messer als Blende einmal in und einmal knapp neben den Strahlengang. Somit kann ich das restliche Hintergrundlicht abziehen. (Das Oberlicht ist nur für's Foto an.) Rechts ist die LED auf dem geriffelten Kühlkörper. Ganz links ist das Luxmeter. Der weiße Punkt ist die Sensorfläche, mit einer Schraubklemme fixiert. Auch auf diese Weise ist es noch ein unheimliches Mordsgefummel, daß man nicht ruckzuck merkliche Meßfehler hat.
Emittergröße
Die Emittergröße steht nicht im Datenblatt. Ich habe mir dort das Bild und ein eigenes Foto (möglichst aus Entfernung ohne Verzerrung, aber noch scharf genug) angesehen.
Mit dem Datenblatt erhalte ich 2.5 mm Emitterbreite und mit dem eigenen Bild 2.46-2.47mm.
Breite der Bondinganschlüsse: 0.19mm und Graben zwischen den einzelnen Emittern 0.019mm.
Das ergibt aus dem Datenblatt 6.08 mm², aus dem eigenen Bild 5.89-5.93 mm² (3% kleiner als Datenblatt, Vorteil: leuchtende LED, Nachteil: unscharf) und ich nahm 5.9 mm².
Sonstiges:
Und am Ende noch, nur gefühlshalber, der zeitliche Verlauf bei diesem Kühlkörper bei hohen Strömen.
Strom [mA] | Lichtstrom [Lumen] @ 2 sek | @ 30s | @60s |
2060 | 2050 | 2024 (-1.3%) | 1997 (-2.6%) |
2550 | 2220 | 2165 (-2.5%) | 2115 (-4.8%) |
2840 | 2280 | 2205 (-3.3%) | 2135 (-6.4%) |
Die LED hat ja eine eigenartige Farbsprenkelung, bei niedrigen und hohen Strömen. Ich frage mich, ob das rein herstellungsbedingt ist oder ob damit auf irgendeine Art und Weise der Farbbin eingestellt wird.
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