Светодиод CREE XP-L - особенности, характеристики

26.11.15

Американская компания Cree, представленная на рынке с 2000 года, совсем недавно выпустила новый однокристальный светодиод CREE XP-L в вариациях HD (High Density) и HI (High Intensity). Его характеристики настолько высоки, что он моментально завоевал лидирующие позиции на рынке твердотельных источников света

Классификация светодиода:

Cree – фирма-производитель
XP-L – семейство мощных светодиодов (XLamp)
HI – High Intensity (класс - сверхяркие)
HD - High Density (класс – сверхплотные)
V3 – маркировка (группа)

Таблица маркировок светодиода CREE XP-L HD

Цвет	ССТ диапазон		Минимальный световой поток			Расчетный минимальный световой поток, Lm при 85 ^ОС
Цвет	Мин.	Макс.	группа	Lm, при 85 ^ОС	Lm, при 25 ^ОС	1500 mA	2000 mA	3000 mA
холодный белый	5000 К	8300 К	V5	460	521	623	784	1058
			V4	440	499	596	750	1012
			V3	420	476	568	716	966
нейтральный белый	3700 К	5000 К	V4	440	499	596	750	1012
			V3	420	476	568	716	966
			V2	400	453	541	682	920
теплый белый	2700 К	3500 К	U6	380	431	514	648	874
теплый белый	2700 К	3500 К	U5	360	408	487	614	828
70-CRI белый	4000 К	6000 К	V4	440	499	596	750	1012
70-CRI белый	4000 К	6000 К	V3	420	476	568	716	966
80-CRI белый	2700 К	4000 К	U6	380	431	514	648	874
80-CRI белый	2700 К	4000 К	U5	360	40B	487	614	828
85-CRI белый	2700 К	3000 К	U3	320	363	433	545	736
85-CRI белый	2700 К	3000 К	U2	300	340	406	511	690
90-CRI белый	2700 К	3000 К	U3	320	363	433	545	736
90-CRI белый	2700 К	3000 К	U2	300	340	406	511	690

Таблица маркировок светодиода CREE XP-L HI

Цвет	ССТ диапазон		Минимальный световой поток			Расчетный минимальный световой поток, Lm при 85 ^ОС
Цвет	Мин.	Макс.	группа	Lm, при 85 ^ОС	Lm, при 25 ^ОС	1500 mA	2000 mA	3000 mA
холодный белый	5000 К	8300 К	V2	400	453	541	682	920
			U6	380	431	514	648	874
			U5	360	408	487	614	828
нейтральный белый	3700 К	5000 К	V2	400	453	541	682	920
			U6	380	431	514	648	874
			U5	360	408	487	614	828
теплый белый	2700 К	3500 К	U4	340	385	460	579	782
			U3	320	363	433	545	736
			V2	300	340	406	511	690
70-CRI белый	4000 К	6000 К	V2	400	453	541	682	920
			U6	380	431	514	648	874
			U5	360	408	487	614	828
80-CRI белый	2700 К	4000 К	U4	340	385	460	579	782
			U3	320	363	433	545	736
			U2	300	340	406	511	690
85-CRI белый	2700 К	3000 К	T6	280	317	379	477	644
			T5	260	295	352	443	598
			T4	240	268	324	408	552
90-CRI белый	2700 К	3000 К	T6	280	317	379	477	644
			T5	260	295	352	443	598
			T4	240	268	324	408	552

Конструктивные особенности светодиода семейства Cree XLamp XP-L

Габариты светодиода XP-L класса HI – всего 3,45х3,45 мм, высота 1 мм. Габариты светодиода XP-L класса HD – 3,45х3,45 мм, высота 2,68 мм. При таких параметрах «крошка» может достигать мощности до 10 Вт.

Конструкция светодиода XP-L стандартная: в качестве основания используется керамическая подложка, на которой установлен кристалл светодиода и линза. Благодаря оптической оси линзы, которая проходит через геометрический центр корпуса, упрощается конструкция линз вторичной оптики и улучшается их совместимость.

"Светодиод XP-L монтируется непосредственно на радиатор, при этом никакие изолирующие прокладки не нужны. Это обусловлено наличием электрически изолированной площадки теплоотвода, что свойственно всем представителям XLamp."

К особенностям геометрической конструкции светодиода XP-L HD можно отнести боковое усечение линзы. Такая особенность позволяет оставить неизмененной форму и размер контактной площадки при увеличенной оптике – это позволит без переразводки печатной платы заменить светодиоды XP-G и XT-E, имеющих меньшую производительность и светоотдачу.

Характеристики светодиода XP-L

Характеристики	ед. измерения	Показатель
Тепловое сопротивление	°C / Вт	2,2
Угол свечения (FWHM) – High Density	градус	125
Максимальный световой поток – High Density	Лм	1226
Максимальный еффективность – High Density	Лм/Вт	161
Угол свечения (FWHM) – High Intensity	градус	115
Максимальный световой поток – High Intensity	Лм	1095
Максимальный еффективность – High Intensity	Лм/Вт	136
Температурный коэффициент напряжения	mB/°С	-2
Граничное напряжение (HBM per Mil-Std-883D) max	В	8000
Максимальный ток	mА	3000
Пиковое обратное напряжение	B	-5
Номинальное рабочее напряжение	B	2,95
Максимальное рабочее напряжение (@ 1050 mA, 85 °C)	B	3,25
Максимальная температура перехода	°C	150
Наработка на отказ	час	50 000
Падение напряжения	В	3,1

Текущие разработки компании Cree направлены на повышение плотности излучения, и появление новой модели доказывает, что это им удается. Для измерения плотности используются показатели параметра Optical Control Factor (OCF). Чем выше значение OCF (направленного освещения), тем выше светоотдача, а, соответственно, и производительность осветительных приборов при меньших размерах и меньшей стоимости.

"Основные технические характеристики, на которых нужно остановить внимание – это тепловое сопротивление (величина обратная теплоотдаче) и падение напряжения. У светодиода XP-L показатель теплового сопротивления равен 2,2° С/Вт – это ниже чем у светодиода семейства XM-L (2,5° С/Вт), еще стоит учесть, что у XM-L площадь теплоотвода больше в три раза, а корпус в 2 раза, чем у XP-L. Если для сравнения взять светодиод такого же размера (серия XT-E), то здесь тепловое сопротивление равно 5° С/Вт. А величина прямого падения напряжения у XP-L около 3 В (при силе тока больше 1 А), что говорит о низком сопротивлении и превышает показатели светодиодов других семейств как минимум в 1,5 - 2 раза. "

Эффективность светодиода Cree XP-L

Новый светодиод потенциально, без вносимых изменений текущих параметров осветительных приборов, может стать заменой светодиодам XM-L2 (схожи по техническим характеристикам) и XT-E (схожи по параметрам корпуса). Насколько такая замена эффективна и имеет ли смысл?

Сравнительные характеристики, проводимые компанией Cree, показывают, что светоотдача и мощность светового потока у нового светодиода в 1,6 раза превышают показатели XT-E. Такой увеличенный показатель наблюдается на всех исследуемых температурах перехода. В предельном режиме работы, когда каждый светодиод работает на своем максимальном токе, XP-L показывает увеличение значений в 2,5 раза в сравнении с XT-E.

А сравнения, проводимые между новинкой XP-L и его «основным конкурентом» XM-L2 показывают, что при температуре 85° С светодиод XP-L показывает эффективность выше на 6,5%. При повышении температуры эффективность XP-L выше примерно на 7%.

Сочетание такой высокой светоотдачи с большой мощностью в малом форм-факторе позволяет смело назвать светодиод XP-L исключительным продуктом, не имеющим аналогов в мире на сегодняшний день.

Новые светодиод Cree XP-L активно используется в фонарях фирмы Nitecore (пример фонарь TM26GT), а так же в некоторых фонарях фирм Olight и Imalent

Выводы:

Да уж, вот это новинка! Используя передовые разработки, американской компании Cree удалось достичь новых высот в технологии построения однокристальных светодиодов, что позволило достичь казалось бы невозможного - снизить тепловое сопративление при минимальных размерах, и увеличить мощность светового потока!!! Подумать только, в серии XP-L впервые среди серийных однокристальных светодиодов удалость достичь превышение эффективности 200 Lm/W (при 350 mA). Вывод редакции однозначен: новая линейка светодиодов Cree XLamp XP-L затыкает за пояс казалось бы безальтернативного лидера в прошлом Cree XM-L2 и прочие серии однокристальных светодиодов.