Характеристики светодиодов для фонариков. Ремонт и увеличение мощности

Проблема выбора светодиода стоит остро в связи с их широким ассортиментом и безграничным диапазоном цен. Технология производства и параметры LED ламп ускоряются очень быстро. Трудно угнаться за новинками, еще трудней разобраться в том, какой диод лучше, какой новее и что следует покупать в том или ином случае.

Безусловно, выбирать источник света следует исходя из потребностей. Если вы фанатик новинок и любите померяться длиной и шириной луча в компании единомышленников, естественно, вам необходимы последние суперяркие новинки. Для охотников, рыболовов, дайверов и прочих любителей активного времяпрепровождения важны яркость, фокусировка или рассеянность луча, его цветовой оттенок.

Расшифровка бин-кодов светодиодов

При производстве светодиодов им присваиваются бин-коды. На первый взгляд эта абракадабра не говорит ни о чем. Лишь зная классификацию, становится совершенно понятно, какой диод находится перед вами. Бин светодиода включает данные о конструкции корпуса, подгруппе цвета, оттенок цвета, код яркости. Имеются дополнительные цифры, относящиеся к внутреннему производственному коду, для пользователя они не имеют ценности.

Например:
XPGWHT-L1-1C0-R5 - это диод с корпусом XPG, цвет - WHT (белый), подгруппа L1- белый, 1C0 - оттенок по таблице ANSI, R5 - код яркости (139-148 люмен при 350 мА).

Cree XLAMP XR-E

Часто встречающийся, но довольно устаревший светодиод. Представляет собой небольшой кристалл с защитной стеклянной линзой, установленный на подложке, которая выполняет функцию теплоотвода и служит основой для контактов.

Мощность светового потока зависит от кода яркости и находится в диапазоне от Q2 (от 87,4 до 93,9 люмен) до R2 (от 114 до 122 люмен) притоке 350 мА. Как правило, диод такого класса используется в недорогих фонариках. Максимальная температура светоизлучающего кристалла до 150 °С, при работе с максимальным током не более 1 А и напряжении не более 3,9 В.

Выпускаются в цветовых оттенках:
теплый белый - 2700-3600°К;
нейтральный белый - 3700-5000°К;
холодный белый -5000-10000°К.

Cree XLAMP XP

XPE. Эта серия пользуется особой популярностью за счет сочетания надежности конструкции, повышенным характеристикам светоотдачи и приемлемой стоимости. Внешне кристалл имеет большие размеры, чем предыдущие серии, рефлектор неглубокий. Максимальная температура 150 °C, сила тока 1 А, напряжение 3,4 В. Cree XPE имеет более широкую температурную шкалу цветов, в шкалу введен оттенок «Outdoor white» с диапазоном 4000-5300°К. Это более естественный холодный белый цвет. Яркостные бины: N4, P2, P3, P4, Q2, Q3, Q4, Q5, R2, R3, это 144-280 Лм. Световая отдача 19-34 лм/Вт.
XPC. Эта серия является модификацией XP-E с силой тока 0,5 А и напряжением 3,5 В. Цветовые оттенки и мощность светового потока находится в том же диапазоне, что и у прототипа. Световая отдача выше (35-59 лм/Вт), соответственно можно говорить о явном преимуществе по этому параметру. XPE и XPC используются в малогабаритных ручных фонариках.
XPG. Светодиод нового поколения, отличающийся сверхяркостью и эффективностью. Имеет сравнительно большую площадь кристалла, может выдерживать до 1,5 А. Световая отдача оставляет далеко позади предшественников и находится в диапазоне от 90 до 139 лм/Вт. Максимальный световой поток 346-534 Лм. Цветовой оттенок делится на 4 группы. Классификация яркостных бинов: Q4, Q5, R2, R3, R4, R5, S2, S3 - определяется при токе в 700 мА. Диоды этого класса используются для мощных ручных, спортивных фонарей. Для дальнобойных, суперярких фонарей следует использовать новейшую систему XP-G2, обладающую большей светоотдачей при стандартных характеристиках.

Cree XM-L

Очень мощный светодиод (10 Вт), использующийся в профессиональных фонарях и стационарных источниках освещения. Кристалл имеет размеры в 2,5 раза превосходящие XPG, что обеспечивает широкий пучок света. Если использовать неглубокий рефлектор, то получается большое заливное пятно от фонаря. Световой поток при токе в 3 А может достигать 900 Лм. Максимальный световой поток, зависящий от бина яркости - 1008 лм. Классификация яркостных бинов определяется при токе в 700 мА, используются: S6, T2-T6, U2, U3 (аналог Cree J-A5).

Какой диод выбрать?

Если вам важны световые характеристики, то на марку светодиода можно и не смотреть, так как она определяет лишь конструктивные особенности. Нет необходимости покупать мощный диод Cree XM-L для фонарика-брелока, здесь достаточно и XPE. Для мощных и надежных источников света лучше подойдут XP-G, XP-G2, XM-L, XM-L2.

Цветовая группа - это дело вкуса. Оптимальным вариантов является нейтральный или естественный белый. Исключение составляют профессионалы, которые используют светодиоды в своей оптике и им важен спектральный оттенок.

Мощность фонаря зависит от источника питания, а вот яркость непосредственно от бинов. При токе 350 мА наиболее яркими будут Q5 и R2, при токе 700 мА - T6, S3 или U2, U3. Выбирая яркостные бины, учитывайте, что некоторые из них, например, U, могут работать только в холодном спектре, поэтому для фонарей с мягким, теплым светом лучше подобрать что-то их кодировки T.

Китайская светодиодная промышленность развивается огромными темпами. Большинство из вас знают, что китайцы копируют всё что могут скопировать, включая автомобили BMW, Toyota. Соответственно, они научились копировать внешний вид фирменных светодиодов Cree, Philips, Osram. Чтобы отличить оригинал от подделки требуется дорогостоящее оборудование и знание технических характеристик оригинала. Сравнить конечно можно по фото кристалла и по размерам, небольшие мелочи выдают подделку.

Копия конечно обладает худшими параметрами:

светоотдача в Люменах на Ватт ниже;
быстрее деградирует кристалл;
сильнее греется;
её разгоняют до уровня Cree

Но вы этого не заметите, потому что не разбираетесь в этом. Вы не измеряете световой поток и не считаете количество часов, которые проработал светодиод. То что это подделка, узнаете через 5-10 тыс.часов когда лампа или фонарик скончаются. Оригинал светил бы в 3-5 раз дольше, 30-50 т.ч.

1. Подделки от LatticeBright
2. Примеры
3. Светодиодные балки
4. Видео про велофару на копии
5. Оригинальные светодиоды Cree
6. Спецификации на LatticeBright
7. Выводы

Подделки от LatticeBright

Индустрия подделывания процветает, раньше было достаточно упомянуть бренд Крии, и светодиодные фонари и лампы хорошо продавались. Теперь появились специалисты, типа меня, которые публикуют информацию про махинации китайцев. Теперь без специальных знаний и опыта сложно отличать настоящий от копии.

Светодиоды производства китайской компании LatticeBright (сокращенно LB) делаются максимально похожими на настоящие светодиоды Cree. Естественно компания КРИ не будет продавать свои технологии китайским производителям, зачем им конкуренты в сфере высококачественных led диодов.

Когда информация о этих подделках всплыла на зарубежных форумах, все побежали проверять свои фонарики, лампы купленные в китайский магазинах ширпотреба. Половина народу материлась и бурно ругалась, у многих оказались копии.

Всё было аккуратно украдено и тщательно скопировано с точностью 99%, включая маркировку чипов. Даже есть свеженькие модели XHP50, оперативно трудятся.

LatticeBright втихаря производили и продавали некоторым заводам, а они впаривали нам, ведь это же Cree, сами посмотрите. Отличить очень сложно, надо иметь опыт и сравнивать непосредственно держа в руках оба образца. Даже я не подозревал о таком клонировании, надо будет проверить свои аккумуляторные светодиодные фонарики. Чую, что там не оригинальные led чипы стоят. Трудолюбивые китайцы в подвалах копируют Osram и Philips, скопированные Philips MZ я уже встречал.

Официальный сайт http://www.latticebright.com/En/Index.html
во всём можете убедится самостоятельно, производство поставлено в огромных масштабах. Не только они занимаются воровством, можно поискать и другие заводы.

Примеры

На фото собраны различные фейковые образцы. Это в основном велофары и ручные фонари. Габариты и высота полностью совпадают с Кришными.

Светодиодные балки

Изредка у меня спрашивают про светодиодные балки для джипов и квадроциклов, в них я не разбираюсь, опыта мало. Показывают фото, дают ссылки на товар. У большинства написано, что сделаны на Cree чипах или Osram, но цена низкая, диодные комплектующие подозрительные.

В светодиодной балке для автомобиля от 20 до 120 светодиодов, это идеальный вариант ставить копии и продавать как настоящие. Хорошая светодиодная балка с оригинальными комплектующими прослужит вам, вашим детям и внукам. Поддельная порадует только вас, ресурс у неё раз в 5 меньше. Примерно 50% (может и 80%) недорогих балок с Aliexpress и других интернет-магазинах собраны на подделках, вместо обещанных оригинальных КРИИ.

Видео про велофару на копии

Потерпевший расскажет, что он обнаружил внутри фары для велосипеда. Наглядно покажет отличия с комментариями.

Оригинальные светодиоды Cree

Модельный ряд настоящих Кри достаточно большой, различные модификации и бины. Коллега расскажет и покажет основные визуальные отличия XM-L T6, XM-L2 U2 и XP-E Q5.

Спецификации на LatticeBright

Покажу пример спецификаций (даташит)на подделку от LatticeBright. Маркировка бинов такая же, как у настоящих, чтоб сложнее было отличать. Бины выше чем T2 скорее всего работают за счет превышения номинального тока, то есть разгон.

Информация по параметрам очень скудная:

не написано, при какой температуре измерены показатели светового потока. Cree обычно делает при 85°, китайцы при 25°. Если они это не указали, значит есть что скрывать, показатель очень важный;
максимальная температура ядра 125° для всех моделей LB, у оригиналов Cree 150°. Разница в 25 очень существенная, например для автоламп с небольшим радиатором;
номинальный световой поток указана в 220лм при токе 700мА и цветовой температуре 8000К, чем выше цветовая, тем выше светоотдача;
индекс цветопередачи очень низкий CRI70, при норме в CRI80;

Перечислил основные нехорошие и важные моменты, за счет которых скрываются реальные параметры.

Выводы

Выбирая фонарь, каждый хочет, чтобы его световой поток был ярче, а срок службы дольше. С появлением светодиодных приборов в какой-то степени эти желания были удовлетворены, ведь по сравнению с лампами накаливания параметры светопотока и долговечности LED-устройств значительно выше. И все же всегда хочется чего-то лучшего.

И вот, в начале 21-го века американская компания «Cree» презентует новейший мощный светодиод на базе карбида кремния, совершая прорыв в сегменте LED SMD-компонентов. Новейший светодиод имеет необычно яркое свечение и несмотря на малые размеры, присущие SMD-элементам, обгоняет их по всем параметрам. Так что же представляет собой подобный чип?

По внешнему виду подобные светодиоды выглядят как обычный чип, накрытый прозрачной полусферой. Собственно, на этом описание его схожести с другими SMD-компонентами и заканчивается.

Характеристики светодиодов

Бытовая лампочка на основе светодиодов Сree

На некоторые характеристики подобных элементов необходимо обратить особое внимание. Конечно, первое, на что обращает внимание потребитель при приобретении подобного продукта – это яркость, т. е. сила светового потока, качество цветопередачи, обзор, который они дают при освещении, а также температура цвета.

Линейка светодиодов Cree насчитывает примерно восемь основных видов, различных между собой по яркости. Это T5 (260–280 лм), T6 (280–300 лм), U2 (300–320 лм), который можно определить как самый мощный, Q2 (87–94 лм), Q3 (94–100 лм), Q4 (100–107 лм), Q5 (107–114 лм), R2 (114–122 лм) и Cree R3 (световой поток у него немного сильнее, чем у R2).

Самым распространенным из перечисленных светодиодов является Q5, который и представлен большим количеством разновидностей. Конечно, для мощных фонарей лучшими характеристиками обладают чипы T6 или U2, но для бытового использования в домашних условиях более оптимальными являются SMD-компоненты серии Q.

Кроме силы светового потока на подобных светодиодах проставляется и BIN (маркировка) оттенка. Как и в любых LED-элементах, он может быть теплым, нейтральным и холодным. Дополнительно у световых устройств Cree присутствует и природный оттенок цвета. Если смотреть по температуре, то у некоторых современных моделей холодного белого цвета она может достигать 8 000 К.

По качеству цвета есть еще один параметр, обозначающийся CRI. Он показывает правильность передачи по сравнению с цветовым источником, считающимся идеалом, т. е. абсолютно черным. За максимум принят показатель CRI, равный 100, следовательно, его минимальная отметка – ноль. У Cree LED этот показатель находится в диапазоне 75–85, но у некоторых моделей достигает и 90 или немного больше.

Как выбрать диоды Cree

Как уже упоминалось, оптимальным выбором для домашнего использования является светодиод, классификация которого маркирована как Q. Из этой линейки наиболее яркое и в то же время мягкое свечение вырабатывает Cree Q5 LED.

Подобный чип относится к более старой модели, выпускаемой этой фирмой, маркирующейся как XR-E. Также есть такие модели, как XP-E, XP-G и XM-L.

Кстати, XM-L является по своей сути уникальным изделием, разработанным сравнительно недавно, в 2011 году. С того времени, как оно было изобретено, около 90% мощных фонариков изготавливаются именно на таком светодиоде. Сила его светового потока может достигать 1 000 лм.

Но, возвращаясь к серии Q, нужно отметить, что хотя эти светодиоды и не являются самыми мощными из всех моделей, представленных фирмой Cree, но все-таки очень востребованы благодаря своим особенностям.

Мощность подобных LED-приборов составляет 1–3 ватта. Цветовая гамма разнообразна, т. к. есть и многоцветные их разновидности. Световой пучок зависит от устройства отражателя, а потому подобные светодиоды, в том числе и Cree Q5, бывают установлены на подсветке зданий и сооружений. Также подобными характеристиками обладают чипы Cree XP-E, XP-E R3, Cree XR-E Q5, который более похож по параметрам на XP-E Q 5, но является более старой моделью, однако по-прежнему пользующейся спросом.

Ультра яркие High-Brightness

Ультраяркий светодиод Cree серии CLX

Среди этой группы светодиодов из общего ряда выделяются определенные элементы, маркированные как CLX. Могут быть как в белом, так и в цветном исполнении. Количество пар анод-катод обуславливает цветовую гамму излучаемого свечения, т. е. при наличии одной пары светодиод будет светить лишь с одним оттенком, ну а три пары обеспечат свечение всеми расцветками. По своей сути это 3 RGB-элемента, скомпонованные в один корпус.

Также интересна и модель Р4. Такие LED-компоненты созданы для излучения направленного света, что позволяет использовать их для подсветки рекламных щитов и т. п. Они тоже имеют одноцветное и многоцветное исполнение.

Оригинал или подделка?

Естественно, что при такой популярности Cree-светодиодов появилось много фальсификата – многие, в основном китайские, фирмочки пытаются заработать на раскрученном бренде. Впервые информация о подобных подделках появилась в 2013 году, тогда это были лишь единичные случаи.

Сейчас, конечно, на рынке электротехники их стало несколько больше. Дело в том, что на глаз при приобретении фальшивку отличить от оригинального светодиода практически невозможно. Среди отличий характеристик подделки выделяются пониженные показатели светоотдачи, более быстрая деградация элемента, т. к. по сути он был просто «разогнан» до параметров Cree-светодиода, а также в 4-5 раз меньший срок службы.

От Сергея он указал мне на один интересный факт, который заинтересовал не только его, но и меня. Так как я более ориентирован на светодиоды, мне эта тема показалась интересной. Ну и я попытался ее "раскачать" и посмотреть "что к чему". Оказывается, эта проблема уже висит в воздухе давно, особенно в европейских странах. Уверен у нас тоже сплошь и рядом одни подделки. Особенно видя, как полки наших магазинов заполонили китайские товары под видом качественного продукта. Большая часть материала - иностранные заключения, есть мои световые тесты. Мне только пришлось все перевести и кое-где вставлять свои комментарии. Писать буду от первого лица. Так проще и удобнее, за что прошу покорнейше извинить)

Начало разоблачений подделок LED CREE XM-L, XRC, XPE

А начало таких разоблачений началось еще в 2013 году, именно этим годом датируется большинство сообщений на зарубежных форумах, посвященных разнообразным светотехническим изделиям на светодиодах. Преобладающими, конечно же, являлись форумы по фонарикам. Их достаточно часто разбирают. Кто-то обращает внимание, а кто-то просто бросает это дело на самотек. Сразу скажу, не смотря на то, что большинство товаров на китайских-базарах (и не только китайских) выпускается именно на поддельных LED CREE XM-L, XRC, XPE - они имеют очень не плохие световые характеристики, первоначально заставляющие поверить в то, что внутри действительно диоды от известной конторы. Ну а если у Вас еще имеются и хорошие линзы, то могу заверить, что Вы никогда и не усомнитесь в "правильности" покупки.

Самыми распространенными подделками являются чипы от азиатских компаний - LB и Latticebright. Самое интересное, что господа из поднебесной подошли очень практично к этому вопросу, понимая, что хороший товар продается легко. Не поскупились и создали вполне удобоваримый товар, для тех, кто не знает "настоящего" CREE. Тех, кто осведомлен в этих вопросах уже не заставишь покупать подделки. Пройдено.

Подделки LED CREE XM-L, XRC, XPE виды и типы, как подделывают

Никто не будет оспаривать тот факт, что подделка - это плохо. Особенно если сделанная на спех. В этом случае мы получаем низкое качество, малую эффективность. Большинство производителей понимают, что им не догнать Cree и ради продаж идут на разнообразные ухищрения, в частности подделывая знаменитый бренд. Но есть компании, которые преуспели в этом деле и отличить настоящий CREE от поддельного - практически невозможно. Одной из них является уже всемирно известная “Latticebright”, как бы смешно это не звучало). На фотографии Вы можете видеть отличие подделок от настоящих. И если первые "неизвестные" легко определяются по размеру кристалла, то с “Latticebright” проблема. Размер практически идентичен... Мы оставим в покое на некоторое время неизвестных плагиаторов, а рассмотрим “Latticebright” и оригинал Cree XM-L. Поиграем как в детстве в игру - найди 10 отличий. Сколько нашли? Не важно. Подскажу.

Размер кристалла (об это мы говорили) он имеет меньшую длину и ширину.
Токопроводящие дорожки у подделки на поверхности, у настоящего утоплены в монтажку.
Количество люминофора. У настоящих его больше. Приглядевшись можно заметить, что нет "разделительных полосок."
Ну и самый интересный факт - три проводника (из золота) у основания в родных чипах имеют монтаж в виде точек. В поддельных отчетливо видны квадраты.

Для каждого диода есть свой порог нагрева. Мало-мальски производители пытаются еще на начальных стадиях отводить тепло от кристалла. В результате этого была придумана плата-звезда. Но нашим поддельщикам все-нипочем. "Мы разместим свои кристаллы даже на платах с Вашим брендом."-думают нехорошие дяденьки и потирают руки в предвкушении прибыли.

Подделки CREE XP-E

Ниже можно видеть не менее подделываемые диоды семейства XP-E. Слева - подлинник. Справа фэйковые. У настоящих внутри линзы около кристалла можно видеть выемки, у подделки их нет. У нормальных размер кристалла больше. У поддельных в одном из углов имеется отверстие, чего у настоящих мы не видим. При сравнении по светоотдаче - настоящие светят ярче при токе в 1,6 А, когда подделка не дотягивает до истинных даже при 2,2 А. При этом фэйковые имеют ужасный синеватый оттенок.

Посмотрим на еще один пример с точками

Ну и на последок - подделка, которую можно определить по плате. У настоящих Cree плата более толстая, многослойная темно-зеленого, серого цвета. У их "собратьев" белого. Ну и конечно размеры кристалла, которые не дадут Вам вдоволь насладиться долгой работой фонарика, т.к. быстро выйдут из строя.

Видео - как отличить поддельные светодиоды от настоящих CREE XM-L

Как светят настоящие и поддельные CREE

Думаю комментарии излишни). Где какой-понятно без слов.

Как самостоятельно определить подделку и настоящие светодиоды LED CREE XM-L, XRC, XPE

И все-таки, определимся с вопросом "Как самостоятельно определить подделку". Для неопытных это достаточно трудно. Поэтому и были предоставлены некоторые картинки выше, на которых акцентировано внимание наиболее часто встречающихся подделок. Придерживайтесь их, если Вам трудно определять. Ну и для самых любопытных можете прочитать этот раздел и почерпнуть еще не много больше информации о том, как самостоятельно отличать подделки CREE от настоящих.

Истинные светодиоды имеют следующие характерные признаки:

XRC / XPC – 2 прямоугольника
ХРЕ / ХРЕ – 3 прямоугольника (могут быть и по 0,9*0,9 и по 1,0*1,0 мм)
XP-G – 4 прямоугольника
XML – 6 прямоугольников

1 Для самостоятельной отбраковки практически не обойтись без микроскопа или лупы. Можно и без них, но нужен хороший фотоаппарат с функцией макросъемки. Можно вообще без них. Если Ваши диоды пришли на плате, где явно нет надписи Cree, можно обойтись без этих приборов)). Сравнивая разделения прямоугольников вы можете легко найти подделку.

2 Первичная оптика у CREE (линза) не имеет сколов и трещин. Ее поверхность полностью однородна и не имеет вкраплений или пузырей. Не жесткая.

3 Пайка выводов очень тонкая. В настоящих чипах Вы не найдете больших пятаков, неровностей, большого количества припоя и т.п. ляпов.

Про остальные отличия я писал выше, рассматривая наиболее распространенные виды подделок по каждому из типов светодиодов.

Почему не стоит использовать поддельные светодиоды. Чем чипы CREE лучше других

Писать об этом можно долго и много. Для простых обывателей достаточно будет посмотреть на отличия и самим сделать вывод в пользу настоящих диодов.

Типы, виды	Срок службы,ч	Снижение яркости на 1000 часов	Светоотдача, лм/Вт	Цена
Истинные CREE	50000	3%	100
Epistar, Bridgelux	30000	4,8%	70	1/2 от стоимости CREE
Поддельные CREE	22000	7%	60	1/3 от стоимости CREE
	15000	9%	55	1/4 от стоимости CREE

Ну и конечно, захотелось посмотреть на официальную страницу самого известного поддельщика http://www.latticebright.com. Беглого взгляда достаточно, чтобы понять - практически вся линейка CREE представлена для заказа. Разница только в маркировке. Какой-либо более конкретной информации по чипам - мало. Только самое основное. Естественно покопавшись в интернете можно найти datasheet для любого диода. Но мне лень. Смысла не вижу. Достаточно только вот этого:
При 700 мА мы получим 260 люмен с учетом цветовой температуры. Холодная температура. За счет цветовой температуры они еще не много разогнали световой поток, пускай и визуально.

Выводы по сравнению CREE и подделок

Что сказать? Да, рынок подделок велик. Есть откровенные негодные чипы. А есть LatticeBright. Посмотрел не один урезанный Datasheet и что могу сказать - по факту это самостоятельный продукт. Ни один из параметров не подпадает под характеристики, которые нам преподносит Cree. Но в любом случае он остается на достаточно высоком уровне (хоть и не превосходит чипы брэнда). Как говорится - китайцы решили сильно не заморачиваться, а оставить только внешнее сходство. Как мне кажется, сделано это для того, чтобы создать конкуренцию ведущей корпорации, пускай и таким образом. А ведь если приложить не много голову и создать свой вид с характеристиками, подобными сегодняшним, то можно было бы создать конкуренцию. Стоимость чипов LatticeBright дешевле почти в два раза. Света меньше, но за такую цену сойдет. И синий оттенок убрать бы))) Думаю, для определенных световых решений можно было бы использовать их. Вопрос в другом - когда вы приобретаете приборы с "заявками", что там стоят диоды CREE, то хотите их там видеть. Если нет, то не приятно, что обманули...

Господа китайцы, сделайте на основе тех чипов (что выдаете за CREE) свой продукт с аналогичными характеристиками и люди будут брать. И брать осознанно. А так... не далеко и до судов и реальных сроков. Воровать не хорошо. Даже если это только облик.

Ну а теперь все дружненько побежали проверять свои приборы на подделку)

Заинтересованность крупных компаний в снижении расходов на электроэнергию заставляет их задуматься о перераспределении бюджета на осветительные приборы. Светодиоды CREE могут стать хорошим подспорьем для повсеместного внедрения экономичных и долговечных источников освещения.

Описание

Американская компания CREE с 1987 года активно занимается исследованием и производством полупроводниковых осветительных приборов, и в настоящее время является одним из крупнейших производителей мощных светодиодов в мире.

Светодиоды CREE производятся по технологии выращивания излучающей структуры на кристалле карбида кремния, что в свое время стало инновационным прорывом компании (до этого известные способы производства предполагали использование сапфира). Такой подход позволил не только удешевить производство, но и снизить тепловое сопротивление подложки.

Применение

Светодиоды CREE могут использоваться в первую очередь там, где требуется получить высокую яркость свечения при минимальных затратах энергии: железнодорожный транспорт, автомобильная промышленность, уличное освещение в крупных городах и т.д.

Классификация

В общем случае светодиоды CREE можно разбить на две группы: мощные под названием XLamp и сверхъяркие – High-Brightness.

Светодиоды XLamp делятся на следующие подгруппы:

ML – мощность от 0.25 до 1.6 Вт. Предназначены, в основном, для дежурной подсветки небольших помещений;
MX – мощность от 2 до 4 Вт. Используются при подсветке жилых помещений;
XB – мощность 3-5 Вт. Сфера применения достаточно широка – от портативных фонарей до подсветки больших складских помещений;
XH – керамические LED мощностью от 0.6 до 1 Вт. Благодаря высокому показателю отношения световой поток/мощность (150-180 Лм/Вт) могут использоваться при освещении домов, офисов и т.д;
XHP35 – мощные (13 Вт) светодиоды. Предназначены для направленного излучения, например, при световой сигнализации на дорогах и подсветке парковок;
XM – мощность 10 Вт. Используются в портативных фонарях и фарах;
XP – самая обширная линейка. Мощность от 2 до 10 Вт. Производятся как белые, так и цветные. Ввиду многообразия моделей, могут использоваться практически в любом приложении;
XQ – миниатюрные LED мощностью от 1 до 3 Вт. Выпускаются как в белом, так и в цветном исполнении. Используются для ночной подсветки архитектурных сооружений, а также теплиц и крупногабаритного транспорта;
XR – белые и цветные диоды мощностью от 2 до 4 Вт. Предназначены для подсветки ночных зданий, транспорта, концертных площадок;
XT-E – led мощностью 5 Вт. Выпускаются в белом и синем исполнении. Сфера применения достаточно широка – от бытовых фонариков до подсветки складов и жилых помещений.

В семействе XT-E существует модификация XT-E High-Voltage White, рассчитанная на работу при повышенном напряжении питания (48 В). Ее мощность составляет 3.5 Вт, и она может служить заменой, например, 48 – вольтовым галогенным лампам.

Ниже представлен модельный ряд наиболее распространенных светодиодов XLamp:

Сверхъяркие светодиоды High-Brightness делятся на следующие группы:

Р2 Oval 4-mm – цветные, представленные в красном, синем и зеленом исполнении. Предназначены для использования в различных RGB – устройствах, например, для подсветки мониторов и биллбордов;
P2 Oval 5-mm – цветные светодиоды, разработанные специально для использования в LED-модулях типа «бегущая строка» и различных информационных указателях на дорогах, в аэропортах и т.д. Представлены в красном, зеленом, синем и желтом (янтарном) цветах;
P2 Round 5-mm – здесь представлены как цветные, так и белые, предназначенные для работы в условиях повышенной влажности и при перепадах температуры, поэтому могут использоваться на открытом воздухе. Цветные светодиоды доступны в красном, синем, зеленом и желтом цветах. Белые светодиоды разделяются на два типа: cool white и warm white, то есть холодный и теплый оттенки;
SMD – цветные и белые светодиоды в корпусе для поверхностного монтажа. Имеют маркировку типа CLx. Цветные LED можно разделить на single-color, то есть имеющие одну пару анод-катод и светящиеся одним цветом, и full-color, которые имеют три пары анод-катод и представляют собой, по сути, три разноцветных (RGB) светодиода в одном корпусе. Белые светодиоды, аналогично выводным LED типа Р2 Round, имеют разновидности cool white и warm white;
P4 – белые и цветные светодиоды, предназначенные для создания направленного излучения, поэтому могут быть использованы при подсветке вывесок магазинов, сигнальных фонарей транспорта и др.

Внешний вид светодиодов High-Brightness показан на рисунке ниже:

Подделки CREE

Успех компании CREE спровоцировал появление на рынке большого количества подделок ее продукции. Технические характеристики таких копий заметно уступают оригиналу:

Соотношение световой поток/мощность (Лм/Вт) ниже.
Кристалл сильнее нагревается.
Кристалл быстрее деградирует из-за повышенного нагрева.

Все это приводит к тому, что количество часов наработки снижается на порядок (15-20 тыс. часов против оригинальных 50-100 тыс.).

На фото ниже представлены для сравнения оригинальный CREE XM-L и подделка от получившей довольно большую «известность» в деле подделывания светодиодов CREE китайской компании Latticebright.

Визуально сразу можно обратить внимание на то, что размер кристалла подделки меньше оригинального. Также у оригинального токопроводящие дорожки утоплены внутрь монтажной платы, поэтому не так заметны.

На фото выше: слева расположен оригинальный CREE XP-E, справа – подделка. У оригинала можно заметить внутри линзы выемки, которых нет у копии. Опять же, размер кристалла у CREE больше.

На ролике ниже демонстрируется разбор фары с поддельным светодиодом XM-L2 и последующее визуальное сравнение с оригиналом – заметна разница в размерах корпуса и кристалла:

На фото ниже наглядно представлены световые пятна оригинального (справа) и поддельного светодиодов:

Подключение

Для светодиодов CREE необходим источник питания напряжением 9-12 В (типовые значения), хотя возможно использование и более высоких напряжений, — главное правильно подобрать проходящий через диод ток. Подключать светодиоды следует параллельно, используя гасящие резисторы. Схема включения представлена на рисунке ниже.

Номиналы резисторов рассчитываются исходя из напряжения источника и потребляемого светодиодом тока.

Последовательное включение мощных светодиодов приводит к неравномерному распределению напряжения на них и, соответственно, неравномерному их износу, в результате чего из строя выходит вся цепь.

Плюсы и минусы светодиодов CREE

Основными достоинствами светодиодов являются их низкое энергопотребление и длительный срок службы — производитель гарантирует 100 000 часов работы, что составляет 50 жизненных циклов обычной лампы накаливания (или около 5 – для люминесцентной лампы).

Из минусов можно отметить высокую стоимость светодиодных светильников – при мощности 45 Вт их стоимость составляет от 2000 р без учета стоимости блока питания, при том, что аналогичные светильники на люминесцентных лампах стоят от 400 до 700 р. Хотя следует отметить, что по соотношению цена/качество светодиоды CREE не имеют аналогов.

Еще одним недостатком светодиодов является специфичный характер спектра их свечения, неприятный некоторым людям. Этот недостаток дополняется еще тем фактом, что они дают направленное излучение, то есть для получения привычной освещенности в помещении потребуется больше светильников, чем при использовании традиционных источников освещения.

Третий недостаток заключается в том, что для стабильной работы светодиодных светильников требуются источники питания и охлаждения, стоимость которых сопоставима со стоимостью самих светильников. Таким образом, срок окупаемости светодиодной техники составляет порядка нескольких лет.

Сравнение светодиодов CREE

Ниже представлена сравнительная таблица некоторых моделей светодиодов семейств XP (мощность 5 Вт для XP-G2 и 10 Вт для XP-L) и XPH35 (мощность 13 Вт). При сравнении учитывались относительные размеры, максимальный световой поток и относительная стоимость.

Также имеется диаграмма сравнения светового потока для самых популярных светодиодов серий XM, XP, XR:

Светодиодные сборки и ленты CREE

Кроме дискретных светодиодов, компания CREE производит сборки и ленты.

Светодиодная сборка – это интеграция нескольких кристаллов в один корпус для повышения мощности и интенсивности излучения. Типичные представители этого класса изображены ниже:

Мощность таких сборок может достигать 32 Вт (XLamp XHP70) при световом потоке в 4022 Лм.

Светодиодные ленты CREE построены на основе светодиодов типа CXA, характеристики некоторых приведены ниже:

Существует также второе поколение LED этого типа под маркировкой CXB. Они характеризуются более высоким отношением световой поток/мощность при тех же размерах.

Резюме

Ассортимент продукции CREE стремительно пополняется, — несколько лет назад модельный ряд XLamp был в несколько раз меньше. Это говорит о том, что продукты компании пользуются большим спросом, а масштабы производства подделок могут это подчеркнуть. Благодаря экономичности и качеству за приемлемую цену, продукты компании CREE обещают стать эффективной заменой традиционных источников освещения в будущем.