Светодиод cree xm l t6. Непревзойденный фонарь XML T6: его особенности, достоинства и свойства

Компания Cree, производящая светодиод XM-L T6, является одним из лидеров среди производителей светотехнических приборов. К сожалению, она не имеет в России официального сайта, поэтому информации об этих изделиях мало. Светодиод T6 имеет очень хорошие технические характеристики, поэтому активно используется различными производителями световых приборов. В большинстве случаев на базе этих диодов делают следующие изделия:

• фонари на аккумуляторных батареях;
• лампы для транспортных средств;
• светодиодные балки для машин скорой помощи, полиции и другой спецтехники;
• габаритные фонари, фары с ближним и дальним светом.

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.

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:

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.

Обзор отдельных светотехнических приборов на основе светодиодов Cree XM-L T6

Одним из удачных вариантов изделий на основе диода Cree XM-L T6 является фонарик UltraFire E17. Рассмотрим положительные стороны, а также недостатки и возможности их устранения.

Основным достоинством конструкции этого фонаря является наличие мощного светодиода Cree XM-L T6, линзы и раздвижной конструкции корпуса, которая позволяет обеспечить фокусировку (ZOOM) светового потока. Корпус алюминиевый, под рассеивающей линзой расположена плата, на внешней стороне которой светодиод, а с обратной стороны – электронная схема, преобразующая параметры тока и напряжения источника питания.

Для питания используются батареи типа ААА, с дополнительной втулкой можно поставить аккумуляторы 18650. Китайские производители заявляют о световом потоке излучения фонаря в 2 000 лм. Исходя из таблицы мощности светового потока, приведенной фирмой производителем Cree, эти данные не вызывают доверия даже с учетом фокусировки светового потока через линзу.

Ресурс работы светодиода 100 000 часов, этому можно поверить, если учитывать эксплуатацию фонаря без перегрева кристалла светодиода. Но конструкция не предусматривает хорошего радиатора для теплоотвода. Светодиод расположен на текстолитовой плате. При длительной эксплуатации диод внутри корпуса неизбежно будет нагреваться, что вызовет снижение интенсивности светового потока. Диод, установленный на алюминиевой теплоотводящей подложке, плотно прилегающей торцами к корпусу, нагревался бы значительно меньше. Это улучшило бы качество светового потока и срок эксплуатации фонаря.

Потребителями были произведены замеры освещенности UltraFire E17 на расстоянии 1 м и получены следующие результаты:

Световой поток в различных режимах фонаря UltraFire E17

На расстоянии 10 см световой поток без линзы был 5 800 лм, через линзу 10 000 лм. В целом фонарь неплохой, но как всегда китайская продукция имеет преувеличенные показатели технических характеристик и требует некоторых доработок для надежной, длительной эксплуатации.

Фонарь марки UltraFire XM-L T6 имеет больше режимов:

• максимальный свет;
• средний;
• слабый;
• стробоскоп;

Немного улучшенные характеристики в UltraFire Cree с XM-L T6 – плата имеет металлический теплоотвод, тесно контактирующий с корпусом. Иногда в эти фонари ставят светодиод XML-U2, он более мощный, это только улучшает характеристики светового потока.

Бывшие недавно в лидерах, мощные светодиоды Cree XLamp серии XP плавно сдают позиции, уступая путь более совершенным экземплярам серии XM-L и XM-L2. Новым чипам удалось преодолеть очередной рубеж яркости, благодаря чему светодиоды XM-L первого и второго поколения от компании Cree быстро были приняты на вооружение ведущими производителями современной осветительной аппаратуры. Не смотря на то, что первое поколение светодиодов XM-L было выпущено в далеком 2011 году, чип получился настолько удачным, что по-прежнему остается востребованным. Наиболее известным представителем семейства XM-L первого поколения стал светодиод группы T6. Обладая высокими техническими показателями, излучающие диоды XM-L T6 являются прекрасным решением для конструирования осветительных изделий.

Основные характеристики

Кристалл светодиода XM-L имеет размер 5х5 мм и визуально крупнее предшественника из семейства XP. Его отличительная черта - подложка зелёного цвета. Данное семейство светоизлучающих диодов имеет высокую светоотдачу с типичным значением теплового сопротивления 2,5°C/Вт. При рабочем токе потребления 700 мА номинальное падение напряжения – 2,9В. Полусферическая линза высотой 3,02 мм обеспечивает угол рассеивания 125°.

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.

Нагрев кристалла светодиода неизбежно ведет к уменьшению яркости. К примеру, нагрев до 75°C ведёт к падению яркости на 10%.

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.

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).

Сегодня довольно распространены осветительные приборы на основе диода XML T6, которые оснащены уникальной системой фокусировки лучей. Благодаря многофункциональности фонаря с помощью простой манипуляции возможным становится освещение территории на большое расстояние. Эти осветительные приборы оснащены универсальными устройствами питания и способны служить на протяжении длительного времени.

Техническая сторона медали

Рассмотрим, чем примечательно изделие:

• Наименование светодиода — XML T6.
• Рабочий процесс выполняется в следующих пяти режимах: экстренный, стробоскоп, усиленный, средний и экономный.
• Мощность светового потока этого прибора составляет 1200 люменов.
• Усредненное рабочее напряжение равняется значению в 3,6-4,5 В.
• Фонарик XML T6 способен работать от одного аккумулятора формата 18650, при котором продолжительность эксплуатации будет довольно долгой.
• Материал корпуса имеет прекрасные прочностные характеристики благодаря алюминиевому корпусу.
• Фонарь на основе вышеуказанных светодиодов имеет относительно небольшой вес, который составляет всего 97 г.
• Осветительный прибор отличается невероятной компактностью. Его габаритные размеры — 125x34x34 мм.

Краткое описание

Фонарь Cree XML T6 имеет раздвижную конструкцию на несколько положений. При максимальной раскладке, осветительный прибор имеет длину в 137 мм. В собранном состоянии фонарик имеет минимальные размеры, благодаря которым создаются условия для более широкого угла освещения. В таком положении его размеры достигают 125 мм. Самая широкая часть корпуса в диаметре равняется 35 мм.

Необходимо отметить и невероятную эргономичность прибора, который довольно легко и компактно помещается как в руке взрослого, так и в детской ладошке.

Исполнение и материалы

Корпус фонаря XML T6 выполнен из качественного алюминиевого сплава, в нем отсутствуют какие-либо люфты или зазоры. Этот прибор имеет довольно простую, но очень эффективную конструкцию. Его линза выполнена из высококачественного пластика. Угол освещения имеет достаточный размер, который образуется с помощью роста фокусного расстояния методом прокручивания фонаря.

Конструкция отражателя является плоской, верхняя часть последней прижимается с помощью шайбы. Она выполнена из легированной стали. Светодиодная плата фонаря Cree XML T6 и отражающая часть изолированы друг от друга с помощью специальной прозрачной прокладки.

Необходимо отметить, что выпускаются фонари не только для ношения в руке, но и в налобной интерпретации, которая неимоверно удобна и функциональна для автолюбителей.

Благодаря высокой мощности используемого светодиода американского американского производства XML T6 довольно востребованной среди пользователей является и налобная модификация фонаря. Стандартная комплектация этой модели подразумевает под собой прибор, 2 аккумулятора и зарядное устройство. Дальность свечения составляет порядка 150 м. Закаленное стекло фонаря с антибликовым шаром сохраняет 99 % света на выходе. Прибор оснащен тремя режимами свечения. Фонарь имеет прекрасную защиту от влаги, что позволяет беспрепятственно работать в условиях повышенной влажности или проливного дождя.

Прочное стекло исключает появление царапин, а анодированный корпус устойчив к истиранию.

Рабочие режимы

Модификация Cree XML T6 работает в пяти стандартных режимах:

• Сильный — повышенная интенсивность освещения подразумевает под собой максимальный поток излучения и широкий угол освещения.
• Средний — создает прекрасные условия видимости в ночное время.
• Слабый — являет собой поток света малой интенсивности.
• Стробоскоп — световые импульсы, повторяющиеся с некой периодичностью.
• Экстренный — включается при низком заряде аккумулятора.

Необходимо отметить, что при выключении осветительного прибора действующий режим автоматически переключается на последующий. То есть в случае необходимости возврата к действующему положению после включения необходимо нажать кнопку 4 раза. Последняя выполнена из высококачественного силикона. Расположена в тыльной части корпуса.

Достоинства фонаря со светодиодом XML T6

Почему потребитель выбирает именно эту модель? Вот только некоторые ее положительные характеристики:

• Прочность корпуса, который не боится ударов и падений с любой высоты.
• Оптимальное строение рефлектора, благодаря которому происходит усиление исходящего потока света.
• Водостойкость, позволяющая эксплуатировать фонари при повышенной влажности или под дождем.
• Прибор выполнен в универсальном цвете.
• Легко поддается мойке и чистке.

Данный обзор я хотел бы посвятить недорогому фонарику UltraFire E17 на светодиоде XM-L T6 компании . Данный фонарик весьма популярен в китайских интернет магазинах, а стоимость на начало 2014 года составляет в среднем 9-10$.

Внешний вид фонарика:

UltraFire E17 имеет раздвижную конструкцию (зум), что обеспечивает возможность изменять диаметр пучка света. Внешний вид максимально раздвинутого фонаря показан на фото ниже:

Фонарь имеет алюминиевый корпус, покрытый матовой краской. При неоднократной разборке и сборке корпуса каких-либо люфтов корпуса не обнаружено. По заявлениям производителя, корпус водонепроницаем, однако степень IP защиты не указана. Скорее всего это все на словах, т.к. если есть степень защиты, то даже в китайских интернет магазинах это подтверждается фотографиями сертификатов, но ни у одного продавца на я их не нашел. Скорее всего защита только от влаги или брызг, т.к. линза и светодиод (а под платой светодиода находится и сама схема) защищены очень слабо - нет каких либо уплотнительных прокладок и вода туда теоретически может попасть со стороны линзы с обратной стороны головки при зуммировании.

Кнопка включения/выключения и смены режима работы силиконовая, находится в тыльной части корпуса. Тип кнопки - обратная, т.е. включение/выключение происходит после отпускания кнопки. Для смены режима работы UltraFire E17 достаточно не до конца нажимать кнопку.

Фонарик имеет 5 режимов работы:
1. Сильный свет.
2. Средний свет.
3. Слабый свет.
4. Стробоскоп.
5. SOS.

Неудобно то, что при выключении, а затем повторном включении фонаря, режим работа переключается на следующий. И так по кругу. Т.е. если вы выключили фонарь, находящийся в режиме слабого свете, то при следующем включении он перейдет в режим стробоскопа. И чтобы переключить его опять в режим "слабого света," то необходимо 4 раза не до конца нажать кнопку.

Измеренная разница между режимом работы "Сильный свет" (т.е. максимальная яркость свечения) и "Слабый свет" (т.е. минимальная яркость свечения) составляет приблизительно 2 раза.

Измеренная длина фонаря при нахождении головки с линзой в заднем положении (т.е. максимально свернут) составляет 137мм. А длина фонаря при нахождении головки с линзой в максимально переднем положении составляет 160мм. Диаметр головки составляет 38мм, ручки около 30мм.

Материал линзы - пластик.

Вес UltraFire без элементов питания составляет 142г.

В качестве элементов питания могут выступать три аккумулятора/батарейки типоразмера ААА, либо аккумуляторная батарея формата 18650. Следует учесть, что при использовании аккумулятора 18650 необходима переходная втулка, которая у некоторых продавцов может не идти в комплекте с фонарем. Поэтому если вы планируете питать фонарь от аккумуляторов 18650, то при покупке обратите на это внимание. Хотя при желании и прямых руках ее не так уж и сложно изготовить самостоятельно.

Самой важной частью современного фонарика является светоизлучающий элемент. Как уже было сказано выше, в UltraFire E17 используется светодиод XM-L T6 компании . Однако, на китайских торговых площадках появились вариации данного фонаря на более современных светодиодах, таких как XM-L2, который имеет увеличенный световой поток.

Энергоэффективность светодиодов семейства XM-L составляет 100 лм на 1 Ватт. Страница светодиодов XM-L на сайте производителя Cree: http://www.cree.com/LED-Components-and-Modules/Products/XLamp/Discrete-Directional/XLamp-XML

Заявленный в китайских интернет-магазинах световой поток UltraFire E17 составляет 2000 лм, что очень сомнительно. Т.к. следуя даташиту на XM-L T6 мы видим следующее:

А вот заявленный срок (100000 часов) службы светодиода XM-L вполне соответствует тем данным, что приводит компания Cree. Но необходимо подчеркнуть, что это сильно зависит от температуры нагрева кристалла. Чем меньше нагрев - тем дольше будет служить светодиод.

А из фотографий видно, что теплоотвод сделан очень плохо. Светодиод установлен на печатной плате из текстолита без какой-либо металлической подложки. При этом плата соприкасается с алюминиевым корпусом фонаря только торцами.

Разобрав фонарик мы увидим его плату управления:

В качестве ключа используется P-канальный MOSFET-транзистор APM9435, даташит и параметры которого можно посмотреть .

Произведем небольшие тесты освещенности и энергопотребления в различных режимах. Замер освещенности производился на расстоянии 1 метра.

Освещенность на расстоянии 10 см без линзы составила 5800 лк, с линзой - 10000 лк.

Здравствуйте, друзья! Сегодня поговорим о велоаксессуарах, ведь сезон уже можно считать открытым. Самыми важными из них являются средства, повышающие безопасность движения. Самое-самое главное это велошлем. Его советуют приобретать в оффлайновых магазинах, с примеркой по месту. Вторым по счёту будет велоосвещение. Головная фара/фонарь и задний фонарь являются обязательными для безопасного движения в черте города и тем более за городом. Как раз их приобретать за бугром- мило дело, у нас в магазинах они продаются с наценкой в 2-3 раза.
Наткнулся я случайно на фару аж с 5ю светодиодами XM-L-T6, и стало мне очень любопытно её пощупать. Связался с Санни из DX и спустя просто огромное время (спасибо нашей родной почте) получил её для тестов.

Вот она, красавица. Хочу сразу обратить внимание, что в комплектации нет ни аккумуляторов, ни зарядника. Входное напряжение по паспорту 5.4~12 В, у меня были аккумуляторы на ~8.4 В, 2S2P из обычных 18650, с ними и будем проводить испытания.

Залезем внутрь, для этого надо открутить «корону». Между стеклом и короной проложено уплотняющее фосфорисцирующее колечко. На самом корпусе есть проточка с резиновым колечком. Силиконовая смазка при этом отсутствует. Микросхема, драйвер полевого транзистора, со спиленной маркировкой. Вполне может быть, что это и не драйвер, а операционник для рядом расположенных SMD светодиодов. Они, кстати, сообщают об уровне подаваемого напряжения и скажут о приближающейся кончине аккумулятора.

На обратной стороне прячется индуктивность, под ней- полевичок, и его небольшая обвязка. На плате драйвера присутствует маркировка YYTD84-05

Плата светодиодов приклеена к алюминиевому основанию на термоклей. Дополнительный прижим осуществляется через сами площадки диодов отражателем, для этого сделаны прокладки из белого пластика. Отражатель к основанию притягивается 2мя винтами. Глазастые уже поняли, что китайцы лукавят, называя эту фару XM-L-T6. В соответствии с это уже XM-L2, которые являются следующей ступенькой эволюции серии XM. Об этом говорит наличие двух проводов внутри сборки и точечная перфорация подложки. Диоды эти более эффективны, чем предыдущее поколение, но вот какой BIN- не понятно.

Впаяемся в провод питания, измерим ток на максимальном режиме. Напряжение при этом на аккумуляторе составляет 8.1 В, получаем около 12 Вт. Скажем, 1 Вт осядет на преобразователе, значит в свет уходит 10-11 Вт. Отсюда сразу следует то, что диоды работают не на полной мощности. Но это и очень здорово. Кривая эффективности светодиода такова, что с ростом протекающего через него тока, его светимость увеличивается, но не так сильно как хотелось бы. Но при этом значительно растёт нагрев и, как следствие, его КПД снижается. Так что, с точки зрения простоты конструкции и здравого смысла, лучше поставить серию диодов и запитать их на половину мощности, чем их меньшее количество жарить на полную и пытаться как-то их охлаждать.
Для полноты картины, на среднем режиме ток составляет 0.3 А. Для старой фары, ссылка на которую будет позднее, эти величины составляют 1.3, 0.8 и 0.4 А

Батареи заряжены, можно начинать боевое сравнение.

Сравнивать будем фарами, с которыми мы с женой катаемся по ночам . Зарядка и аккумулятор используются от них же.

От велосипеда и штатива до стены здания примерно 40 метров. Фотоаппарат был в ручном режиме и на одних и тех же настройках на протяжении всех кадров.

1)T6 XML-T6, режим максимальный.

2)T6 XML-T6, режим средний.

3)T6 XML-T6, режим слабый. На всех режимах заметная ярка середина, и незначительная боковая засветка. Блин, я раньше думал что это отличная боковая засветка. Но дальше вы поймёте, как я ошибался.

4) 5 x Cree XM-L T6 3000lm, режим максимальный. Вот это блин шикарная боковая засветка!!!111. Я был в шоке, когда включил её в первый раз. Пучок широкий, заливающий, настоящий flood light!

5) 5 x Cree XM-L T6 3000lm, режим средний. Следующий режим снимать бесполезно, это очень раздражающий строб. Отличный режим для движения днём, автолюбители его издалека палят.

Примерно вот так выглядит дорожка с точки зрения велосипедиста.

Фотографии в антураже.

Пора подводить итоги. Фара очень понравилась. Понравилась настолько сильно, прямо как когда я впервый раз пересел с фонаря на 100500 светодиодах на один с 3 ваттным светодиодом. Комфортно более чем. Единственное что, эта штука будет слепить встречных пешеходов и автолюбителей, так что её следует наклонять пониже, и при необходимости сразу выключать. Привыкайте, что водители будут дальним подмаргивать.

Из откровенных минусов то, что нет в комплекте зарядного устройства и аккумуляторов. Тем, кто покупает в качестве апгрейда- отлично, не нужно платить за то что уже есть. А тем, кто покупает с нуля, я бы посоветовал купить всё в сборе.

С почином меня, первый пост -))