Светодиод cree xm l led. Светодиодный фонарик UltraFire Cree XML T6

По сравнению с галогеновыми, ксеноновыми и лампами накаливания светодиоды Сree обладают целым спектром преимуществ:

  • Имеют более высокий уровень светоотдачи из расчета на каждый ватт энергии.
  • Устойчивы к вибрационному и механическому воздействию.
  • Длительный срок работоспособности.
  • Низкий расход энергии.
  • Миниатюрные габариты и экономичный дизайн.
  • Дают излучение как в теплых, так и в холодных границах спектра, а также свечение разных цветовых оттенков.
  • Дает максимальную отдачу светового потока непосредственно с момента включения, без периода разогрева.
  • Ширина светового луча может варьироваться от 15 до 180 градусов.
  • Использование низкого уровня напряжения во время эксплуатации.
  • Не нагревается в процессе работы.
  • Работают при больших температурных перепадах внешней среды.
  • Количество активаций светодиода не влияет на срок службы диода.

Характеристики Cree XM-L T6, XM-L2, XP-L

  • Светодиод Cree XM - L T 6

Однокристальный диод с высоким КПД. Имеет стандартные для диодов этой серии размеры 5ммх5мм, высота 2,1мм и стандартное посадочное основание. Показатели мощности рабочего тока находятся в пределах от 700 до 3000 Ватт. Имеет высокий уровень светоотдачи порядка 120 люменов на каждый Ватт. Цветовая палитра излучения дает нейтральный и холодный белый свет от 5000 К до 8300 К. Угол рассеивания луча составляет 125°. Уровень рабочего напряжения колеблется в пределах 3 - 10 Вт. При максимальной температуре внешней среды + 15О снижение яркости светового потока составляет не более 15 - 20%.Xml T6 - весьма удачный по характеристикам экземпляр. Однако, довольно дорогой. Он подойдет тем, кто выбирает фирменное качество и ценит товар в том числе за бренд.

  • Светодиод Cree XM-L 2

Твердотельный мощный диод нового поколения. Используется при производстве мощных аккумуляторных и ручных фонарей, велосипедных фар. Отличается от базовой модели XM-L серебристым цветом подложки. Имеет аналогичные исходнику размеры 5х5 мм и форму посадочного основания. Технологический отбор производится при температурном показателе переходности 85°C, это облегчает проверку характеристик прибора в процессе эксплуатации. Цветовая палитра излучения дает нейтральный и холодный белый свет от 2700 К до 8300 К. Коэффициент полезного действия по сравнению с исходной моделью увеличен на 15 - 20 %. Светодиод дает более выраженную интенсивность светового луча при меньшем теплоотведении. Светоотдача при базовых показателях тока 700 мА составляет 150 лм/Вт. Предельный показатель рабочего тока 3 А. По сравнению с базовой моделью xm-l яркость исходящего потока света этой модели была увеличена на 20%. Но при этом уменьшен теплоотвод. Что позволяет фирмам, производящим осветительное оборудование создавать меньшие по объему, но более яркие фонари.

  • Светодиод Cree XP-L

Модель XP-L отличается, по сравнению с диодами этой серии, минимальными размерами 3,45х3,45 мм при высоте 1 мм. При этом несомненным достоинством является высокая мощность - до 10 Вт. Линза светодиода XP-L практически аналогична XM-L, единственное отличие - усеченные боковые грани оптического элемента. Оптическая ось совместима с геометрическим центром корпуса, что значительно упрощает конструкцию вторичной оптической системы и обеспечивает их максимальную совместимость. Угол светового потока равен 125°. Посадочная площадка аналогична моделям XT-E и XP-G, что обеспечивает их взаимозаменяемость. Светодиод XP-L активно используется при производстве мощных фонарей такими брендами, как UltraFire, Police, Bailong, Nitercore, Olight, Imalent. Этот диод - весьма интересная новинка. Миниатюрные размеры при высокой производительности – его главная особенность. Может быть собран в довольно обширные матрицы.

Подведём итоги:

Из сравнения характеристик этих светодиодов мы можем отметить, что светодиод XM-L T6 является сейчас наиболее массовым диодом, с хорошими показателями светоотдачи к ватту и отличным соотношению цены и качества.
Светодиод XM-L2 уже более новое поколение, имеет такие же физические размеры на подложке, как и XM-L, при этом яркость исходящего потока света удалось увеличить на 20% еще и уменьшив его нагрев.
Серия светодиодов XPL - это самая лучшая разработка компании Cree на данное время.
Диод серии XPL даже визуально можно отличить от прошлых серий, это самый миниатюрный диод в своем классе, высокая плотность кристала позволяет повысить светоотдачу.
Во всех температурных режимах он демонстрирует лучшую эффективность в сравнении с поколением диодов XM-L2 до 7.5% и лучше справляется с высокими температурами.
Безусловно можно сказать, что за этим диодом, сочетающим минималистичный размер, большую мощность и высочайщую светоотдачу, будущее компании Cree.

Характеристики: XM-L XM-LT6 XM-L2 XP-L

Номинальный световой поток (Люмен)

Мощность (Вт)

Рабочая температура (градусов)

От - 40 до + 85

От - 40 до + 150

От - 40 до + 90

От - 40 до + 120

Сила номинального тока (мА)
Светоотдача на примере отдельных бинов диода

XM-L U2 (300 лм на токе 700 мА)

XM-L T6 (290 лм на токе 700 мА)

XM-L2 U2 (320 лм на токе 700 мА)

XP-L V2 (420 лм на токе 1050 мА)

Размеры (мм)

Угол светового потока (градусов)

Индекс цветопередачи (Ra)

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).

Американская компания с тридцатилетней историей выпускает лучшую полупроводниковую продукцию. Светодиод Cree XM-L T6 представляет собой одну из самых популярных моделей в ряду мощных led. С момента его появления в 2011 году и до настоящего времени является самым продаваемым led фирмы . Все это благодаря его производительности и качеству.

Достоинства XM-L T6

Чип cree xm-l имеет форму квадрата со сторонами 5х5 мм, и расположен на зеленой подложке. Это отличает его от светодиодов предшествующих и новых поколений, подложка которых имеет серый цвет. Сверху светодиод защищает прозрачная , с радиусом около 3 мм. Главным достоинством светодиода является его световой поток, значения которого разнятся в зависимости от цветовой температуры.

Значение теплового сопротивления около 2,5°С/Вт. Алюминиевая теплоотводящая подложка может быть в форме звезды с диаметром 20 мм, а также круглая с выемками, диаметром 16 мм. Толщина подложки составляет 2 мм.

Основные параметры

Габариты светодиода не очень большие, особенно если учитывать его параметры свечения.

Размеры светодиода

Главным параметром Cree XM-L является световой поток. Для модели Т6 минимальное значение светового потока равно 280 лм. При этом ток составляет 0.7А. При увеличении тока до 1 А минимальный световой поток будет 388 лм, соответственно, при 1.5 А – 551 лм, при 2А – 692 лм.

Эти данные получены теоретически, на практике нормальная работа гарантируется при номинальном значении тока в 700 мА.

Падение напряжения при этом не превышает 2.9 В. Угол рассеивания – 125°. Индекс цветопередачи находится в пределах от 80 до 90 Ra. На рисунке ниже показана вольт-амперная характеристика при нормальной температуре окружающей среды.

ВАХ светодиода Cree XM-L T6 при нормальной температуре

Следующий график демонстрирует относительное падение светового потока при увеличении температуры до 150°С

ВАХ светодиода Cree XM-L T6 при температуре 150 градусов

Подробные характеристики

Световой поток cree t6 зависит от температуры цвета, для этого вводится характеристика – бин светодиода. Если рассматривать указанную модель, то существует 8 вариантов бинов. Они обозначаются цифрой и латинской буквой, например, 0D, 2A,3B и так далее. Бину соответствует определенная температура цвета с допустимым отклонением. Например, Cree XM-L T6 4C – будет иметь нейтрально белый оттенок. Производитель предусматривает комплекты поставки наборов с разными бинами, потому что технологически невозможно выделить конкретный. Существует 6 типовых наборов поставки, 5 из которых относятся к холодному белому свечению, 1 – к нейтральному. На оригинальной упаковке всегда указан код комплекта 50, 51, 53, Е1, Е2 или Е3. Кроме cree t6 wc в серии XM-L существует еще 14 групп. Минимальный световой поток и самый желтый оттенок будет у группы S4, а максимальный и, соответственно, фиолетовый оттенок у группы U2.

Какой драйвер нужен для данного светодиода?

От выбранного драйвера зависит максимальная яркость led и количество режимов работы. Типичный драйвер для светодиода Cree XM-L T6 должен соответствовать следующим параметрам:

  • номинальное входное напряжение – 4.2 В;
  • сила тока на выходе до 3 А.

Задачей устройства является обеспечивать стабилизацию выходного тока в узких пределах. Это гарантирует надежное свечение и высокий срок эксплуатации. Часто характеристики драйвера предусматривают 5 режимов работы разной мощности. Но бывают варианты. На видео показана схема, как собрать драйвер своими руками.

Используется дешевый микроконтроллер, МОП-транзистор, резистор и конденсатор.

Где применяются светодиоды XM-L T6

Данный вид led получил широкое распространение во многих сферах, это касается, как наружного, так и внутреннего декоративного освещения. Но самым популярным изделием, выполненным на базе данного полупроводникового прибора, является ручной фонарик UltraFire E17.

Фонарик UltraFire E7 на светодиодах CREE XM-L T6

Многие неоспоримые достоинства изделия связаны с тем, что в нем используется качественный светодиод, обеспечивающий работу около 100 тысяч часов. Конструкция самого фонарика предусматривает фокусировку светового потока с помощью раздвижной части корпуса. Питание происходит от батареек или аккумулятора. Установленный здесь драйвер рассчитан как раз на 5 режимов работы: максимальная мощность, средняя, слабая, стробоскоп и SOS.

Подводя итоги, можно сказать, что Cree XM-L T6 является одним из самых востребованных в линейке сверхъярких светодиодов. Конструкция подложки star обеспечивает наилучший теплоотвод, что для мощных устройств является важным параметром, ведь с перегревом led теряет в светоотдаче. Качество и срок эксплуатации гарантируется известным американским брендом.

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.

В очередном обзоре рассмотрим недорогой китайский фонарик с магазина TinyDeal: UltraFire XML-T6. Лот называется "5-mode 1200-lumens Cree XML-T6 LED Flashlight for Outdoor FLD-144539 ". Что в переводе на русский язык означает 5 режимный фонарик на светодиоде Cree XML-T6 с мощностью светового потока 1200 люмен. Стоимость составляет чуть более 10$.

Фонарик пришел в невзрачной белой упаковке, на которой был только цифровой штрихкод и артикул товара: FLD-144539.

Заявленные характеристики:
Светодиод: Cree XML-T6
Мощность светового потока: 1200 люмен
5 режимов: слабый, средний с сильный свет, стробоскоп, SOS
Рабочее напряжение: 3.6-4.5В
Питание от одного аккумулятора 18650
Прочный корпус из алюминиевого сплава
Масса: 97г.
Размеры: 118 x 34 x 34 мм

В полностью выдвинутом виде длина фонаря составила 137мм. В свернутом виде (максимально широкий угол освещения) - 125мм. Диаметр самой широкой части корпуса соответствует заявленным, т.е. 35мм.

Фонарик достаточно эргономичен и удобно сидит в руке. Корпус сделан из алюминия, каких-либо люфтов не замечено.

Приступим к разборке фонаря.

Материал линзы - пластик. Ширина угла освещения формируется путем увеличения фокусного расстояния, что достигается при помощи прокручивания фонаря.

В режиме X1 - самый узкий луч (квадратный). А в режиме Х2080 - самый широкий угол луча. Чтобы пройти от режима Х1 к режиму Х2080 надо сделать три оборота.

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 работы 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.

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

В алюминиевом корпусе задней части фонаря, механизм кнопки с пружиной для батареи сидят достаточно плотно и не выдавливаются из корпуса при сильном нажатии на кнопку включения, как это было с фонариком .

На завинчивающей крышке батарейного отсека есть уплотнительное резиновое кольцо.

Отражатель - плоский, металлический, сверху прижимается шайбой. Между платой светодиода и отражателем стоит прозрачная изолирующая прокладка.

Итак, мы планомерно подошли к основному элементу любого фонарика - к источнику светового излучения. В спецификации, да и в названии фонаря указано, что используется светодиод Cree XML-T6. Однако разобрав фонарик там был обнаружен светодиод Cree XML-U2.

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

Выше приведена таблица для сравнения светодиодов T6 и U2. Как видим светоотдача U2 немного больше, так что то, что вместо светодиода XML-T6 установлен светодиод XML-U2 скорее можно отнести к достоинствам, а не к недостаткам.

По спецификации фонаря световой поток составляет 1200 лм, но из даташита на светодиоды XML видим, что данное семейство не может обеспечить такой световой поток. Отсюда вывод, что указанный световой поток в 1500 лм (а в некоторых магазинах я встречал и 2000 лм) не соответствует действительности.

Плата светодиода на мой взгляд имеет хороший теплоотвод, который снизу всей поверхностью соприкасается с корпусом. Это хорошо видно на нижней фотографии.

В плате управления установлен P-канальный MOSFET-транзистор APM9435, даташит и параметры которого можно посмотреть .

Приступим к тестам энергопотребления и замерам освещенности.

Освещенность на расстоянии 10 см без линзы составила 3600 лк, с линзой - 9000 лк.