Lumileds Luxeon K2 vs. Cree XLamp 7090 XR-E

[Mirfaelltkeinerein]

Hallo allerseits!

Ich möchte hier mal zwei aktuelle High-Power-LEDs vergleichen. Einerseits die Lumileds Luxeon K2 LXK2-PW14-U00, weiß mit typischerweise 130 lm bei 1500mA und andererseits die Cree XLamp 7090 XR-E XR7090WT-U1-WG-P3-0-0001. Cree bewirbt diese LEDs als LEDs mit beispielloser Helligkeit und Lichtausbeute.

Dieses Bild zeigt meinen, zugegeben etwas chaotischen Aufbau:

Wie man an den Multimetern ablesen kann, laufen die beiden LEDs mit jeweils 100mA.


Hier ist eine größere Aufnahme der beiden (ausgeschalteten) LEDs, die Cree-LED links, die Luxeon rechts:

Beide LEDs sind mit ihren Trägerplatinen einfach nur mit Wärmeleitpaste auf die Kühlkörper 'gepappt'. Dabei muss man darauf achten, dass sie sich nicht unbeabsichtigt ablösen. Die Luxeon-LED (aus'm Shop) ist auf die hier im Shop erhältliche, sechseckige Trägerplatine aufgesetzt. Dafür habe ich zunächst die mittlere Metallfläche mit Leit-Epoxy auf die Platine aufgeklebt und anschließend die Kontakte verlötet. Das sollte jeder Hobby-Bastler hinbekommen.
Für die Cree-LED musste ich mir zunächst eine Platine machen, weil ich die nur als einzelne LED bekommen habe, als Muster direkt von Cree . Dafür habe ich 0,5mm dickes Epoxy-Material verwendet. Auf diese Platine wurde die LED dann großflächig mit Lotpaste aufgelötet (Achtung, geht nur mit dem richtigen Equipment, wahrscheinlich nichts für Hobby-Bastler, zumindest nichts für ungeübte ).

Zum Vergleich: Hier sieht man die beiden LEDs mit jeweils 700 mA hinter einem Blatt Schreibmaschinenpapier (die Raumbeleuchtung ist übrigens noch an):

Wie man sieht, ist die XLamp (links) wesentlich heller, als die Luxeon (rechts). Die XLamp hat einen etwas geringeren Abstrahlwinkel, womit der Unterschied aber nicht erklärt werden kann. Vielmehr wird im Datenblatt für die XLamp eine Lichtstärke von 80 Lumen bei 350 mA angegeben. Bei der Luxeon wird nur ein Wert bei 1000 mA (100 Lumen) und 1500 mA (130 Lumen) angegeben. Extrapoliert man linear herunter auf 350 mA, erhält man 35 Lumen. Sicherlich ist so eine lineare Extrapolation nicht ganz richtig, aber der genaue Kurvenverlauf ist halt nicht im Datenblatt angegeben. Für die lichtschwächeren Typen gibt es Werte bei 350 mA: 45 Lumen, bzw. 60 Lumen, je nach Typ.

Jetzt habe ich einmal den Strom auf die jeweiligen Maximalwerte hochgedreht. D.h. für die XLamp bleibt es bei 700 mA, die Luxeon bekommt 1500 mA:

Wie man unschwer erkennen kann, ist die XLamp (links) immer noch heller. Auch das deckt sich mit dem Datenblatt bzw. der Werbung. Cree reklamiert 160 Lumen für sich, Lumileds begnügt sich mit 130 Lumen. Und dabei braucht die XLamp auch noch weniger als den halben Strom, ein Unterschied, der sich sehr deutlich in der Erwärmung der Kühlkörper bemerkbar macht.

Wozu ich allerdings keine Aussagen machen kann ist der Preis. Klar, die Luxeon K2 bekommt man für 4,99€ hier im Shop. Wieviel so eine XLamp kosten soll und wo man die in kleinen Stückzahlen herbekommt (<10000 Stück), weiß ich nicht (vieleicht ja demnächst auch hier...?).

Fazit: Mit den XLamps wird wohl so langsam die Behauptung von der effizienten LED-Beleuchtung, die den Leuchtstofflampen Konkurrenz machen kann, wahr. Jetzt muss die nur noch zu tragbaren Preisen erhältlich werden. Durch die höhere Effizienz wird auch die Kühlung einfacher.
Bis dahin bleiben wir halt bei den Luxeons. Lumileds muss aber in Kürze nachlegen, sonst werden sie technologisch abgehängt. Aber ich denke, sie analysieren schon fleißig bis ins Kleinste das Konkurrenzprodukt...


So, ich hoffe, mein Vergleich hat euch nicht zu sehr frustriert, das soll er nämlich auf keinen Fall. Solange man nichts besseres KAUFEN kann sind nämlich die Luxeons die besten auf dem Markt erhältlichen LEDs. Und günstiger, als hier habe ich sie auch noch nicht gesehen.

Also dann, schönen Tag noch...


P.S.: Das hier ist mein erster Vergleichstest. Für Anregungen und Verbesserungsvorschläge bin ich immer dankbar.

[John.S]

Super dass du es testest.
Dabei musst du bedenken dass du nicht die beste Selektion von Cree hast den die liefert bei 350ma 100,4 Lumen!

Die Cree nimmt bei 700ma übrigens nur 2,59W auf,die K2 bei 1500ma 5,6W dagegen.

[Jay]

sehr schön, ich denke über den preis kan man ja mit dem hersteller verhandeln

dafür bekommst du von mir 100 Credits

MfG
Jay

[Mirfaelltkeinerein]

@John.S: Äh, ja, stimmt. Hier sind noch die jeweiligen Flussspannungen bei den unterschiedlichen Strömen (nachgemessen):

Luxeon K2:

350 mA: 3,43 V => 1,20 W
700 mA: 3,76 V => 2,63 W
1500 mA: 4,40 V => 6,60 W


XLamp:

350 mA: 3,15 V => 1,10 W
700 mA: 3,35 V => 2,35 W

[Mirfaelltkeinerein]

dafür bekommst du von mir 100 Credits

Und nochmal öffentlich: D A N K E !!!!!!

[Timolol]

Moin,

Geiler Vergleich. Gibts denn schon ein Datum wann die LEDs an die Endkunden vertickt werden? Was mir nebenbei noch aufgefallen ist, ist das Vossloh-Schwabe?! Die LEDs entwickelt/vertreibt?!!! Da hätte ich eine Ausbildung machen können . Ist aber dann doch eine andere Firma geworden.



Mfg Timo

[Mirfaelltkeinerein]

Ja, Vossloh-Schwabe hat wohl (noch) den Exklusiv-Vertrieb, ist aber nicht der Hersteller. Aber die geben keine Verkaufs-Preise an oder haben einen Web-Shop.

[Timolol]

Aber schon geil die LEDs, die brauchen doch so gut wie keine Kühlung so effektiv wie die sind?!
Und ich hab vor einigen Monaten noch ne Wasserkühlung für Luxeon5 gebaut... Naja .



Mfg Timo

[Fightclub]

@mirfälltkeinerein: sehr schöner Test ich denke mal das ist 150 credits wert. Allerdings würde mich noch interessieren wie es mit den Spannungen aussieht. Sind die gleich?
edit: und wie siehts mit der wärmeentwicklung im vergleich aus?

[Neo]

sehr guter Test !

das währe doch Mahl ein produckt für den lumitronix shop !

[Sh@rk]

Jop schließe mich neo an wirklich sehr guter Test

Mit Freundlichen Grüßen Sh@rk

[John.S]

@John.S: Äh, ja, stimmt. Hier sind noch die jeweiligen Flussspannungen bei den unterschiedlichen Strömen (nachgemessen):

Luxeon K2:

350 mA: 3,43 V => 1,20 W
700 mA: 3,76 V => 2,63 W
1500 mA: 4,40 V => 6,60 W


XLamp:

350 mA: 3,15 V => 1,10 W
700 mA: 3,35 V => 2,35 W

Ich habe die Werte aus dem Gedächtnis gesagt,die sind ja in Wirklichkeit noch besser für die Xlamp und noch schlechter für die K2...

[Mirfaelltkeinerein]

@Fightclub: Spannungen s.o.

@Timolol & @Fightclub: Die Wärmeentwicklung der XLamp ist bei Maximalleistung natürlich wesentlich geringer. Bei 700 mA tun sich da beide nichts, außer bei der Lichtausbeute. Ich muss mir mal ein Thermometer besorgen, um die Kühlkörpertemperaturen zu messen, aber die Thermische Ankopplung unterscheidet sich auch ganz schön. Die ist bei der XLamp durch die 0,5mm Platinenmaterial deutlich schlechter.
Die sechseckige Platine von der Luxeon K2 besteht im wesentlichen aus einem Stück Alu-Blech. Darauf ist dann eine dünne Isolierschicht aufgebracht und dann die Kupferkaschierung für die Leiterbahnen. Ohne die Isolierschicht aufzukratzen lässt sich aber nicht sagen, wie dick die ist. Ich würde schätzen, maximal 0,1mm. Ist schon sehr gut gemacht...

[Pehu]

Echt cooler Test. Danke schön!
Die Xlamp ist ja wirklich der Hammer, wie bist du an die Xlamp gekommen? Ich denke als Privatmann kann man kein Muster anfordern??

[Mirfaelltkeinerein]

Ich fürchte, als Privatmann wirst Du wirklich keine bekommen. Ich habe direkt bei Cree nach einem Muster angefragt. Allerdings: fragen kostet ja bekanntlich nichts. Dazu muss man auf http://www.cree.com/products/xlamp7090_xre.asp. Da gibt's dann einen Button 'Request a sample LED' mit einem ziemlich langen Fragebogen dahinter. Es wird auch gefragt, ob man die Möglichkeiten zur SMT-Fertigung hat, um den Wärmekontakt flächig aufzulöten (Hmmm, obwohl, wenn man das mit 'Nein' beantwortet hätte, hätte man vieleicht gleich eine LED auf einer Trägerplatine bekommen... So musste ich eine selbst machen. Na ja, jedenfalls habe ich bei der Arbeit Zugriff auf eine Lötanlage mit der das Auflöten sehr schön funktioniert hat.). Und wenn man dann Glück hat, bekommt man eine.

Hey, Lumitronix-Team, das wäre doch auch was für euch. Aber Ihr bekommt wahrscheinlich eh LED-Muster von den Herstellern, wenn Ihr die in's Programm aufnehmen wollt. Andererseits weiß ich nicht, was Vossloh-Schwabe zahlt, damit die weiterhin Exklusiv-Distributor bleiben...

[Mirfaelltkeinerein]

Wen übrigens die Stromversorgung bei solchen Strömen interessiert, dazu habe ich einen anderen Thread aufgemacht:
http://www.lumitronixforum.de/viewtopic ... 1797#21797

Aber bevor Ihr zu viel erwartet, die Stromversorgung ist noch nicht fertig, bisher werden da 'nur' Lösungen diskutiert.

[Mirfaelltkeinerein]

Es scheint jetzt eine noch effizientere LED zu geben und vor allem auch eine noch hellere: von Seoul Semiconductor gibt es jetzt eine LED mit 240 Lumen bei 1000mA
Und bei 350mA sollen 80Lumen oder 100Lumen erreicht werden, je nach Typ.
Hier der Artikel von der Elektor mit einem weiteren Link: http://www.elektor.de/Default.aspx?tabi ... ItemID=757

[alexStyles]

So Ich habe dreister weise auch mal diesen Fragebogen ausgefüllt
Aber alles schön brav und wahrheits gemäß beschrieben
Ich denke zwar nicht unbedingt eine Led zu bekommen *heul*
Aber wenn dann werde Ich auch einen Test machen etc....
Scheinen ja doch verdammt effizient zu seien diese Cree-X Lamps...
Da muss sich Philips Lumileds ja warm anziehen *gg*
Schauen wir mal was drauss wird

MfG Alex

[John.S]

Die Lichtausbeute soll bis zum Jahr 2007 auf 135 lm/W und bis zum ersten Quartal 2008 noch auf 145 lm/W gesteigert werden.

Krass,in den letzen Jahren ist die Led Entwicklung ja richtig ins Rollen gekommen.
mit 135 Lumen kaltweißen Licht wäre die Led dann ja schon die effektivste Lichtquelle überhaupt wenn man mal von Schwefelplasmalampen absieht da sie kein richtiges Weiß abgeben sondern eins mit einem starken Grünstich,total abartig irgendwie.
145lm/W wäre ja dann nochmal besser und wahrscheinlich würde Cree dann auch noch mal nachlegen und noch bessere Leds herausbringen.

[alexStyles]

Ach stimmt mir ist noch garnicht aufgefallen die Sache da mit der Epoxy Platine Mh...
Also mir kann keiner erzählen Epoxy leitet so "GUT" wie ein Metall ...
An und für sich müsste man eine direkte Verbindung zur Wärmeableitung zum Metall herstellen !!!!!!!!!!
Man kann doch auch die Led mit Wärmeleitkleber auf Metall packen
und dann die Beinchen/Kontakte verlöten und mit Schlumpfschlauch xD isolieren ???
Aber Ich schätze Ich hab mich mal wieder bei irgendetwas vertan hier lol

MfG Alex

[Mirfaelltkeinerein]

Ach stimmt mir ist noch garnicht aufgefallen die Sache da mit der Epoxy Platine Mh...
Also mir kann keiner erzählen Epoxy leitet so "GUT" wie ein Metall ...

Erzählt dir ja auch keiner...

An und für sich müsste man eine direkte Verbindung zur Wärmeableitung zum Metall herstellen !!!!!!!!!!
Man kann doch auch die Led mit Wärmeleitkleber auf Metall packen

Könnte man auch machen, nur muss man dann in den Kühlkörper zwei Nuten reinmachen, damit die Kontakte für Anode und Kathode nicht kurzgeschlossen werden.

und dann die Beinchen/Kontakte verlöten und mit Schlumpfschlauch xD isolieren ???

Tchhhjjjjaaaaaa, das Teil hat keine Beinchen, sondern Kontaktflächen (drei Stück nebeneinander, auf der selben Höhe, ca. 0,7mm Zwischenraum) aber man kann die LEDs auch auf der Oberseite kontaktieren. Schrumpfschlauch? Öhhhh, braucht man dann eigentlich nicht, wenn man die Kabel nicht zu weit abisoliert.

[alexStyles]

Ich hab ja nix gegen deinen Test
Ich find den Test super

MFG Alex

[Mirfaelltkeinerein]

Ich hab' das jetzt nicht so verstanden, als hättest du irgendwas an dem Test auszusetzen.
Was die Epoxy-Platine angeht, ich hab' nun mal nichts anderes bekommen. 0,5mm Dicke war das dünnste, was ich in annehmbarer Zeit zu annehmbaren Preisen bekommen konnte. Ich wollte jetzt nicht für hunderte von Euros einen Leiterplattenhersteller beauftragen, mir eine Alu-Leiterplatte zu machen. Deshalb habe ich auch die Kupferfläche für das Kühlpad über die ganze Platine gezogen, um die Wärmeverteilung zu unterstützen. Bei einer Alu-Leiterplatte kann man sich das sicherlich sparen. Aber die Temperaturen zeigen, dass das völlig ausreicht. Die LED und der Bereich drumherum wird zwar warm, aber man kann den Finger beliebig lange drauflassen, ohne dass es unangenehm wird.
Die LEDs direkt auf einen Kühlkörper zu kleben habe ich mir für die K2 überlegt, aber da soll das Wärmeableitpad nicht elektrisch neutral sein, also muss das dann isoliert werden Eine Metall-Metall-Verbindung ist für eine gute Wärmeableitung für alle Power-LEDs sinnvoll. Ob sie auch vernünftig realisierbar ist, ist eine andere Sache (nicht jeder bietet noch passende Platinchen (wie Lumitronix für die K2) an, schon gar nicht für Muster).

[John.S]

Bitte nicht neidisch sein aber das liegt bei mir im Zimmer rum:lol: :

Wird noch auf 12 Stück insgesamt erweitert.


Von welcher Epoxy Platien redet ihr eigentlich?Die ist doch aus Keramik!Würde ich zumindest sagen.

[Pehu]

@John
Von wo hast du soviele Xlamps bekommen?