Характеристики светодиода cree xm-l t6

Параметры светового потока

Важнейший параметр любого светоизлучающего диода – световой поток. Компания Cree измерила реальные значения минимального светового потока XM-L при токе в 700 mA и температуре окружающей среды 25°C. Также, для справки, приведены расчетные значения при токе в 1000, 1500 и 2000 mA.

Компания Cree ранжирует значения светового потока в зависимости от группы и . На данный момент в серии XM-L существует 9 групп. Наименьший поток света имеют кристаллы группы S4 (164 лм), а наибольший – у U2 (300 лм). Наиболее распространенными являются светодиоды группы T6, которые имеют минимальный световой поток в 280 люмен при токе в 700 mA. LED XM-L T6 отлично зарекомендовали себя как в организации искусственного освещения крупных коммерческих объектов, так и в конструировании ручных фонариков. Их выпускают в холодном и нейтральном белом цвете в диапазоне цветовых температур от 5000 до 8300°K.

Конструкция и размеры

Размер нового светодиода 3.45х3.45 мм – стандартный типоразмер светодиодов производства компании Cree. В этом факте не было бы ничего примечательного, если бы не одно обстоятельство – мощность этой «крошки» достигает 10 Вт! До выхода этого прибора самыми маленькими представителями класса 10-ваттников были светодиоды семейства XM-L размера 5х5 мм (более чем в два раза превосходящие XP-L по площади).

Это не первый прибор в линейке однокристальных светодиодов Cree, имеющий такую высокую плотность излучения с единицы площади. В эту группу также входят трехваттный XQ-E размером 1.6х1.6 мм и пятиваттный XB-H (2.45х2.45 мм). Сама группа, в терминологии Cree, носит название High-Density LEDs (HD LEDs), что можно перевести как «Светодиоды Высокой Плотности (упаковки или излучения)»

Повышение плотности излучения – новая тенденция в производстве осветительных светодиодов, которой Cree уделяет повышенное внимание. Для количественной оценки степени плотности излучения Cree использует параметр Optical Control Factor (OCF), который равен отношению величины светового потока в люменах к площади, занимаемой светодиодом (в мм²)

Светодиоды Cree класса HD LEDs имеют самое высокое значение OCF в отрасли. Параметр OCF позволяет оценить степень использования светового потока в приложениях: чем больше значение этого параметра, тем более эффективным будет распределение света при освещении целевого объекта с использованием вторичной оптики. Другими словами, параметр OCF определяет, насколько качественно можно управлять световым потоком светодиода при помощи внешних оптических элементов. Светодиоды с высоким OCF позволяют производителям осветительных приборов повысить светоотдачу своих изделий, создавать светильники меньшего размера и меньшей стоимости.

Рис. 1. Светодиод серии XP-L

Внешний вид светодиода серии XP-L приведен на рисунке 1. Светодиод выполнен в том же форм-факторе, что и приборы других популярных серий, таких как XT-E и XP-G. Размеры корпуса в основании такие же – 3.45х3.45 мм, а высота немного больше – 2.68 мм (для сравнения, у XT-E – 2.36 мм). Большая высота обусловлена увеличенным размером линзы, радиус которой составляет 1.95 мм, в то время как у XT-E – 1.53 мм. Увеличение размера оптики, по всей видимости, связано со стремлением получить те же оптические характеристики, что и у представителей аналогичного класса по мощности – семейства XM-L. Действительно, линзы светодиодов XP-L и XM-L очень близки по размерам, а углы излучения в точности совпадают и равны 125° (в то время как у XT-E угол излучения равен 115°). Чтобы вписать оптику такого размера в габариты прибора (диаметр линзы получается 3.9 мм, а сторона основания имеет размер 3.45 мм), конструкторы произвели усечение боковых сторон линзы по периметру основания, что придало светодиоду характерный вид. Это единственная конструктивная особенность светодиодов XP-L, отличающая их от «собратьев» – серий XT-E и XP-G. Все остальные геометрические характеристики изделия точно такие же, в том числе размер и форма контактных площадок, что позволяет без проблем применить светодиоды XP-L в изделиях, разработанных для XT-E или XP-G, без внесения каких-либо изменений в конструкцию и без переразводки печатной платы. Чертеж светодиода серии XP-L приведен на рисунке 2.

Рис. 2. Габаритный чертеж светодиода серии XP-L

Цветовые бины группы T6 и наборы поставки

Бин светодиода – это неделимая область на диаграмме цветности МКО-1931. Необходимость введения понятия «бин» возникла из-за того, что с помощью цветовой температуры (Тцв) невозможно выполнить точную градацию источников света. Необходимость в более дискретном подходе при делении белых светодиодов, привела к появлению нового стандарта цветности ANSI С78.377А. Стандарт предусматривает 8 бинов Тцв с указанием допустимых отклонений во всем пространстве белого света на диаграмме цветности МКО-1931. Разница цвета в приделе областей бинов ANSI С78.377А легко заметна, поэтому крупные производители светоизлучающих диодов дополнительно разделяют каждую область на несколько частей.

Компания Cree имеет свой вариант стандартизации цветности, основанный на стандарте ANSI С78.377А. Заказ светодиодов у компании Cree только с определенным бином не возможен, связано это с малым размером бинов и технологическими трудностями при массовом производстве. Разработчик поставляет светодиоды XM-L в наборах, каждый из которых включает в себя несколько бинов. Узнать включенные в набор бины можно по двум символам в конце кода комплекта.

Для LED XM-L T6 существует 6 наборов поставки: 50, 51, 53, E1, E2 и E3. Комплект E3 дополнительно указывает на нейтральный тон свечения светодиодов, остальные указывают на холодные оттенки. Например, комплект поставки E1 может содержать 4 бина. Другими словами, если в коде набора указан комплект Е1, то тональность включенных в него светодиодов будет соответствовать только 4 бинам (1A, 1B, 1C, 1D).

Светодиоды серии CREE XM-L, так же многие именуют их XML, стали самыми мощными сверхяркими led диодами. При своих компактных размерах 5 на 5 мм. их световой поток нейтрально белого света в номинале составляет 260 Люмен, а предельно допустимый до 1040 Люмен. При максимальной мощности потребление составляет 10 Вт, но при этом получается низкая общая эффективность, которая равна 100 Люмен на Ватт.

В пределах серии светодиоды имеют одинаковые размеры и взаимозаменяемые. Это будет необходимо в том случае, если текущая яркость вашего фонарика вас не устраивает или велофара светит плохо. Китайские производители внедрили led диоды КРИИ XML в производство светодиодных ламп. На их основе изготавливаются led лампы для противотуманных фар, для ближнего дальнего света автомобиля. Особую популярность получил светодиод на основе которого производят огромное количество фонариков.

Тренд 2015 года, китайцы пробуют вводить вас в заблуждение при оценке яркости источника света ненавязчиво заменяя Люмены на Люксы и при этом они подтверждают эти данные показаниями прибора. Особенно это актуально для тех, кто полноценно не разбирается светотехнике, да написания по английский похожи Lm и Lux.

  • 1. Таблица отличий Cree XM-L и XM-L2 (XML и XML2)
  • 2. Основные характеристики

Основные технические характеристики

Отличительной чертой фирменных диодов Cree T6 LED считается теплоотводящая подложка зеленого цвета, на которой находится кристалл размером 5 × 5 мм. Корпус полусферический, из прозрачного термостойкого пластика, по высоте 3,2 мм обеспечивает угол облучения 125 ̊, рабочий ток 700 мА, напряжение 2,9 В.

Конструкция и габариты XM-L T6

Параметры Cree XM-L T6
Световой поток в люмен 280
Мощность, Вт 2
Рабочая температура до 150°С
Номинальный ток, мА 700
Напряжение питания, при токе 700 мА 2,9 В
Габариты (длина и ширина, мм) 5 x 5
Угол свечения 125°
Индекс цветопередачи, Ra от 80 до 90

Конечным результатом в проектировании любого светодиода является достижение нужного уровня светового потока. По экспериментальным измерениям, которые проводились компанией Cree, при токе 700 мА и комнатной температуре 25 ̊С получены следующие результаты:

Мощность светового потока Cree XM-L T6 с различными спектрами излучения

По стандартам компании весь спектр излучения производимых ими светодиодов делится на девять интервалов (групп), каждому из которых присваивается обозначение. Градация интервалов спектра осуществляется по температуре в градусах по шкале Кельвина. Потребителями больше востребованы диоды группы Т6 – это белый холодный свет с мощностью потока 280 лм при рабочем токе 700 мА. Все группы имеют мощность светового потока от 164 лм (группа S4) до 300 лм (группа U2).

Большое влияние на световой поток имеет температура окружающей среды, это наглядно видно из графика зависимости интенсивности светового потока от температуры.

При повышении температуры окружающей среды снижается и величина прямого тока, соответственно, и яркость светового потока.

В процессе эксплуатации и многочисленных экспериментальных измерений замечено, что при нагреве кристалла до 75°С интенсивность излучения снижается до 10% по отношению к яркости при температуре окружающей среды в 25°С.

Заключение

Подводя итог вышесказанному, можно с уверенностью назвать новый прибор – светодиод серии XP-L – самой удачной разработкой компании Cree за последнее время. Сочетание популярного корпуса XT-E с силой XM-L дает мощный синергетический эффект. Теперь, чтобы увеличить светоотдачу и/или световой поток осветительного прибора, разработчику достаточно просто заменить применявшиеся ранее светодиоды типа XP/XT на XP-L. При этом полностью исключается такой трудоемкий и затратный этап любой разработки, как проектирование новой печатной платы – посадочные места под новые приборы точно такие же, как у всех остальных светодиодов семейства XP/XT.

Новые приборы, как показали исследования, могут также служить полноценной заменой для светодиодов серии XM-L2. Но это касается в первую очередь только новых разработок. Новые изделия, безусловно, надо сразу проектировать под использование XP-L. А что касается уже существующих разработок, то, очевидно, нет смысла заниматься радикальной переработкой конструкции (с заменой печатной платы и, возможно, оптики) для увеличения светоотдачи на несколько процентов.

Если говорить о возможных областях применения новых светодиодов, то здесь практически нет ограничений. Благодаря развитой системе бининга по цветовой температуре и индексу цветопередачи, разработанной компанией Cree, всегда можно подобрать светодиод с нужными характеристиками для того или иного приложения. Для приложений, где качество света не имеет большого значения (освещение улиц, парковок, заправок, складских территорий и т.д.) прекрасно подойдут светодиоды с бинами группы 5х: они обладают максимальной светоотдачей и при этом – минимальной стоимостью. Там, где нужен более качественный свет (к примеру, для освещения офисов, производственных помещений или для архитектурной подсветки), можно применить светодиоды с бинами E- или F-типа, причем в этом случае можно подобрать нужную цветовую температуру с достаточно высокой точностью благодаря небольшому шагу между бинами (в областях теплого и нейтрального света шаг между бинами E и F составляет 150…250 К)

Если речь идет о кластерных системах, где важно обеспечить высокое соответствие по цветовой температуре внутри группы, то прекрасным решением будет выбор светодиодов с Z-бинами. А везде, где крайне важно различать естественные цвета, подойдут светодиоды с высоким индексом цветопередачи

Можно с большой долей уверенности утверждать, что аналогов такому светодиоду как XP-L, сочетающему большую мощность с высокой светоотдачей в малом форм-факторе и обладающему столь обширным набором опций, в мире не существует (по крайней мере, автору такие не встречались). Несомненно, этот уникальный прибор будет по достоинству оценен разработчиками и производителями осветительного оборудования, позволит им создавать светильники, отвечающие всем современным требованиям и удовлетворяющие потребности потребителей.


•••

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий