Hallo, Man kann ja mittlerweilse sehr helle LEDs mit 1000 Lumen und mehr kaufen. Dummerweise wird bei diesen die Helligkeit fast immer dadurch erreicht, dass man die Chipfläche vergrößert. Kennt jemand eine LED, die auf einer kleinen Chipfläche, von 5x5mm² oder kleiner, eine sehr hohe Leuchtdichte erzeugt? Ein Lichtstrom von 200 Lumen wären schön, je kleiner der Austrittswinkel desto besser.
200m bei 5x5mm ist macht doch fast jede besser LED http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Cree-High-Power-LEDs/Cree-XP-G-R5-weiss-493-Lumen.html leider gibt es sie nur ohne linse und damit mit recht großen austrittswinkel
Ah, ich sehe es gerade. Mein Wissenstand ist in Sachen LED-Technik wohl etwas "veraltet". Cree MC-E mit 750 Lumen. Holla die Waldfee!
http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Cree-High-Power-LEDs/Cree-XM-L-T6-weiss-910-Lumen.html 910 lm und auch noch billiger als die MC-E
>Man kann ja mittlerweilse sehr helle LEDs mit 1000 Lumen und mehr >kaufen. Dummerweise wird bei diesen die Helligkeit fast immer dadurch >erreicht, dass man die Chipfläche vergrößert. Warum wohl? Weil das Entscheidende bei den Power-LEDs ist, wie du letztlich die Wärme vom Chip weg bekommst!
Und die in die LEDs integrierten Linsen lassen auch nicht 100% des Lichts durch, sondern vielleicht nur 95%. Die restlichen 5% werden absorbiert und in Wärme verwandelt. Und wenn so eine Linse (die sind ja meist aus Plastik oder Silikon) zu heiß wird, dann geht sie halt kaputt. Daher kann man nicht beliebig viel Licht durch eine winzige Linse jagen... Nur mal so als Veranschaulichung: Die Linsen-Oberfläche einer Cree XP-G R5 LED leuchtet bei vollem Strom mit einer Beleuchtungsstärke von fast 50 Millionen Lux (also 50 Mio. Lumen/m²). Volles Sonnenlicht bringt es dagegen auf gerade mal 100000 Lux...
> 910 lm und auch noch billiger als die MC-E Aber 6500K Farbtemperatur, also höchstens am Tag als Aufhellung brauchbar ;) BTW: Ich habe mal die MC-E und die XP-G in warmweiss verglichen. Die MC-E ist zwar effizienzmässig etwas schlechter, macht aber das schönere Weiss. Die XP-G hat irgendwie einen schwachen lila-Stich. Interessanterweise sehen beide als Kamerabeleuchtung aber absolut identisch aus. Und da denkt man doch sonst, dass Kameras empfindlicher als das Auge auf sowas reagieren. Aber es ist schon der Wahnsinn, was es inzwischen an LEDs gibt. Die XP-G waren der drop-in-Ersatz für ein Kameralicht mit 3 3W-Luxeons. Die haben ein total matchiges und grünstichiges Bild produziert (Personen sahen eher tot als lebendig aus...). Die XP-G machen beim selben Strom ca. 4mal mehr Licht (mit Belichtungsmesser nachgemessen) und das Licht passt auch noch sehr gut zu Beleuchtung mit Scheinwerfern etc.
Markus Frejek schrieb: > Und wenn so eine Linse (die sind ja meist aus Plastik oder Silikon) zu > heiß wird, dann geht sie halt kaputt. Daher kann man nicht beliebig viel > Licht durch eine winzige Linse jagen... Bei einem Wirkungsgrad von 30% (ca. 100lm/W) verwandelt eine 10W-LED 3W in Licht. Davon 5% sind 150mW Verlustleistung in der Linse und Wärmetechnisch somit kaum der Rede wert. Also red nicht son Käse!
>Bei einem Wirkungsgrad von 30% (ca. 100lm/W) verwandelt eine 10W-LED 3W >in Licht. Also müssen 7W Verlustleistung abgeführt werden...
Wirkungsgrad von modernen LED: http://www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?311740-LEDs-waste-75-as-heat und hier was zur Leuchtdichte: http://www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?225519-the-emitter-with-the-highest-surface-brightness Der kritische Punkt ist immer, die Abwärme vom Chip abzuführen, insbesondere da Wirkungsgrad und Lebensdauer bei höheren Tmperaturen deutlich abnehmen. Ab 5 W LED-Leistung wird das auch bei Cree xml mit passiver Kühlung schwierig. Gruß, W.
Marcow schrieb: > Davon 5% sind 150mW Verlustleistung in der Linse und > Wärmetechnisch somit kaum der Rede wert. Also red nicht son Käse! Allerdings entstehen diese "vernachlässigbaren" 150mW in der Silikon-Linse. Und Silikon ist ja bekanntlich kein guter Wärmeleiter (ganz anders als das Keramik-Substrat der LED). Ich gehe schon davon aus, dass sich die Linse dadurch um einige 10K erwärmt. Und ich habe auch nie behauptet, diese Erwärmung sei bei aktuellen LEDs schon extrem kritisch. Ich habe damit nur gemeint, dass das bei künftigen LEDs vielleicht mal Probleme machen könnte. Georg A. schrieb: > Aber 6500K Farbtemperatur, also höchstens am Tag als Aufhellung > brauchbar ;) Das ist Geschmackssache... Also ich habe 6 Cree XP-G R5 mit 6500K Farbtemperatur als Zimmerbeleuchtung - und ich finde dieses Licht sehr schön ;) Wolfgang D. schrieb: > Ab 5 W LED-Leistung wird das auch bei Cree xml mit > passiver Kühlung schwierig. Vor allem, wenn das Ganze sehr kompakt werden muss. Das ist halt das Hauptproblem an Power-LEDs... Bei LED-TECH gibt's günstig runde Kühlkörper mit 70mm Durchmesser (http://www.led-tech.de/de/High-Power-Zubehoer/Kuehlkoerper/Sternkuehlkoerper-rund-70mm-LT-1389_106_114.html). Die haben wohl 4K/W. 5 Watt kann man damit prima abführen; 10 Watt gehen notfalls auch noch (dann wird der Kühlkörper bei 30°C Umgebungstemperatur aber schon 70°C heiß). Und zumindest ich finde diese Kühlkörper auch optisch ganz ansprechend ;) Für viele Zwecke dürfte ein 70mm-Kühlkörper aber schon zu groß sein. Man muss bei Power-LEDs aber auch bedenken, dass sie (bei konstantem Strom) mit steigender Temperatur immer weniger Licht abgeben. Die Cree-LEDs liefern z.B. bei 100°C Sperrschichttemperatur nur noch ~85% ihres Nenn-Lichtstroms. Allerdings sinkt auch die Durchlassspannung mit steigender Temperatur. Das heißt, dass (bei konstantem Strom) auch die Leistungsaufnahme abnimmt.
Markus Frejek schrieb: > Allerdings entstehen diese "vernachlässigbaren" 150mW in der > Silikon-Linse. Und Silikon ist ja bekanntlich kein guter Wärmeleiter > (ganz anders als das Keramik-Substrat der LED). Sind die LED-Linsen tatsächlich teilweise aus Silikon? Die würden doch wackeln wie ein Pudding ;-) > Ich gehe schon davon aus, dass sich die Linse dadurch um einige 10K > erwärmt. Da würde dem Silikon sicher wenig ausmachen. Immerhin ist ja die Kabelisolierung von (besseren) Lötkolben aus eben diesem Material und hält locker eine längere Berührung mit der 350° warmen Lötspitze aus. Auch Kuchenformen für den Backofen werden teilweise aus Silikon gefertigt.
Yalu X. schrieb: > Sind die LED-Linsen tatsächlich teilweise aus Silikon? Die würden doch > wackeln wie ein Pudding ;-) Ja, zumindest die Cree XP-G LEDs haben Silikonlinsen. Es ist aber ein recht festes Silikon, außerdem sind die Linsen ja sehr klein. Also wackeln tun die eigentlich nicht ;) Und Cree hat in einem PDF beschrieben, dass hohe Umgebungslufttemperaturen die Lichtausbeute der LEDs schnell erheblich absinken lassen. Verwunderlich ist aber, dass die LEDs bei gleicher Sperrschichttemperatur sehr viel langsamer altern, wenn die Umgebungsluft kühler ist. Hier das PDF: http://www.cree.com/products/pdf/XLampXR-E_lumen_maintenance.pdf Laut Cree liegt das tatsächlich an der Alterung der Silikonlinsen; das wird wohl durch hohe Umgebungstemperaturen erheblich beschleunigt.
spricht denn gegen Glaslinsen oder Flüssigkeitsgefüllte Hybridlinsen?
Markus Frejek schrieb: > Hier das PDF: Vielen Dank für den Artikel. Er enthält ein paar interessante Informa- tionen, aber auch viele Ungereimtheiten. Es gibt wohl zwei unterschiedliche Linsenkonstruktionen: - Bei der XP-G ist die Linse komplett aus Silikon (Abbildung S. 5 des Artikels). - Bei der XR-E ist der Raum zwischen Chip und Linse mit Silikon gefüllt, die Linse selbst scheint aus einem anderen Material zu sein (Abbildung S. 2 des Artikels). Insgesamt wirft der Artikel aber mehr Fragen auf als er Antworten liefert: - Wird das Silikon nur durch die Temperatur als solche zersetzt, oder begünstigt eine höhere Temperatur die chemische Reaktion des Silikons mit der Umgebungsluft (z.B. Oxidaton)? Wäre ersteres der Fall, dürfte die Umgebungstemperatur keinen großen Einfluss auf den Prozess haben, da die höchste Temperatur im Inneren der Linse in Chipnähe auftritt, und hauptsächlich durch die Sperrschichttemperatur bestimmt wird. Wäre die Oxidation an der Luft die Ursache, dürfte der Effekt bei der XR-E (die vermutlich ein anderes Linsenmaterial hat) nicht auftreten, da das Silikon hier kaum Kontakt mit der Umgebungsluft hat. Da natürlich auch das andere Material temperaturempfindlich sein könnte, müsste dieses getrennt untersucht werden. - Beim "High Junction Temperature Testing" (S. 4) wird die Umgebungs- lufttemperatur T_AIR auf 25°C und die Lötpunkttemperatur T_SP per elektrischem Kühler auf einem konstanten Wert bis 150°C gehalten. Mit dem Unterschied zwischen T_SP und der Sperrschichttemperatur T_J scheinen es die Cree-Mannen aber nicht so genau zu nehmen. Um T_J auf einem definierten Wert zu halten, muss auch die Kühlung von der Oberseite der LED berücksichtigt werden, auf die die elektrische Kühlung an der Unterseite nur beschränkten Einfluss hat. - Im Diagramm auf der gleiche Seite ist nicht T_J, sondern T_SP angege- ben, was darauf schließen lässt, dass T_J nicht gemessen oder ander- weitig bestimmt worden ist. Selbst wenn in der grünen Kurve T_SP höher als bei den beiden anderen Kurven ist, heißt das noch lange nicht, dass auch T_J höher ist. Es kann sogar gut sein, dass T_J auf Grund der stärkeren Luftkühlung von oben bei der grünen Kurve niedriger ist, was die langsamere Alterung der LED auch ohne die Silikonzersetzungs- theorie erklären würde. - Im Diagramm steigt während der ersten 25 Stunden die grüne Kurve deut- lich an, während die anderen Kurven abfallen. Heißt das, dass bei 85°C das Silikon schon am ersten Tag deutlich degeneriert, während es sich bei 25°C sogar noch zu verbessern scheint? Wohl kaum. Der Effekt wird eher durch einen Fehler in der Testdurchführung verursacht worden sein. Normiert man die drei Kurven so, dass sie bei t=25h den gleichen Wert von 100% haben, haben sie auch am rechten Endpunkt der grünen Kurve (t=1800h) alle drei exakt den gleichen Wert, nämlich 96%. - Dass die grüne Messung anders durchgeführt worden ist als die beiden anderen, kann man schon daran erkennen, dass sie früher endet und die Werte linear interpoliert worden sind (bei den anderen scheint eine Spline-Interpolation gemacht worden zu sein). - Im Diagramm auf S. 5 wird gezeigt, wie die Degeneration der LEDs innerhalb der ersten 14.000h auf die L70-Lebensdauer hochgerechnet wird: Die Werte für t1=5.000h und t2=14.000h werden einfach linear extrapoliert. Bei der recht deutlichen Krümmung der realen Alterungs- kurve (schwarze Linie) ist mit dieser Methode eine Vorhersage für 140.000h (s. Diagramm auf S. 6) reinste Kaffesatzleserei. Die nachfol- genden Lebensdauerdiagramme sind somit nur von sehr begrenzten Wert. - In diesen Diagrammen (S. 6 ff.) ist auf der x-Achse jeweils T_J aufgetragen. Danach steigt die Lebensdauer bei gleichem T_J und T_AIR um bis zu 75%, wenn der Strom von 1000mA auf 350mA abgesenkt wird. Diese starke Abhängigkeit erscheint mir etwas fragwürdig, da die Lebensdauer primär von der Temperatur und weniger vom Strom abhängt. Sollte an den Diagrammen statt T_J nicht vielleicht T_SP stehen? Dann wären die Kurven plausibler. Bei so viel verbreitetem Zweifel auf nur 10 Seiten musste ich bei dieser Aussage etwas grinsen: "The effects of TAIR, TJ, TSP and IF on long-term lumen maintenance have been closely studied and are well understood." Vielleicht (und hoffentlich) gibt es bei Cree tatsächlich Leute, die die Zusammenhänge verstanden haben. Derjenige, der den Artikel geschrieben und die Diagramme gemalt hat, gehört jedenfalls nicht dazu ;-) Wenn der Verdacht besteht, dass das Silikon durch die Umgebungstempera- tur tatsächlich altert, warum schmeißt man dann nicht einfach ein paar dieser Linsen ohne die LED-Chips in den Ofen und misst danach die Licht- durchlässigkeit des Materials? Parallel dazu könnte man ein paar LEDs ohne Linse testen. Dann hätte man mehrere sich gegenseitig beeinflussen- de Effekte sauber getrennt, und man wüsste man hinterher genau, welchen Einfluss die Chip-Temperatur und welchen die Linsentemperatur auf die Lebensdauer der Gesamt-LED hat. So bin ich aber nach wie vor skeptisch, ob die Silikonlinsen bei einer Umgebungstemperatur von 85°C tatsächlich schneller altern als bei 25°C.
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