Обзор фонарика UltraFire E17 на светодиоде CREE XM-L T6. Налобный фонарь (Cree XM-L U2) Где применяются светодиоды XM-L T6

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).

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 -))