Die effizienteste Led kommt von Cree: 186 Lumen/Watt

Announcements, neue Produkte und Features bei LUMITRONIX® und in der LED-Branche

Moderator: T.Hoffmann

Benutzeravatar
CRI 93+ / Ra 93+
Auserwählter
Auserwählter
Beiträge: 2801
Registriert: So, 19.10.08, 23:56
Wohnort: Hannover

Do, 10.12.09, 00:58

@Achim: das bedeutet einfach nur, dass man leider kein anderes Kriterium als den (hoffentlich) im Datenblatt angegebenen CRI hat, um auf die Farbwiedergabequalität einer LED zu schließen und dass die Praxis zeigt, dass die Farbwiedergabequalität tatsächlich brauchbarer ist, wenn dort ein höherer Wert angegeben ist.

Die DIN, die von Sailor genannt wurde, wird von keinem mir bekannten LED-Hersteller angewandt, auch nicht von Osram.

Ganz exakt und inklusive Farbtemperatur ließe sich die Farbwiedergabequalität sicherlich aus den "relative [luminous] intensity"-Diagrammen errechnen. Und dann sowohl der CRI oder auch nach DIN xy. Und IMHO kann man sogar schon durch einen Blick aufs Diagramm einermaßen abschätzen, was einen erwarten wird.
Benutzeravatar
Achim H
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 13067
Registriert: Mi, 14.11.07, 02:14
Wohnort: Herdecke (NRW)
Kontaktdaten:

Mi, 17.02.10, 14:24

Tja, so schnell kann es gehen.
Die effizienteste Led kommt zwar weiterhin von Cree, der Output wurde aber mittlerweile auf 208 Lumen/Watt vergrößert (unter Laborbedingungen).

Pressebericht vom 03. Feb. 2010 (Sprache: englisch)

mfg Achim
Benutzeravatar
CRI 93+ / Ra 93+
Auserwählter
Auserwählter
Beiträge: 2801
Registriert: So, 19.10.08, 23:56
Wohnort: Hannover

Do, 18.02.10, 23:53

Weil's so interessant ist hier nochmal zusammengefasst:

Die 208 lm/W werden erreicht bei 1 Watt und 350 mA, was 2,857142857 Volt Vorwärtsspannung entspricht. Die Farbtemperatur dabei betrug 4579K, das ganze bei Raumtemperatur. Zum CRI keine Angabe, vermutlich aber um 40 bis 60.

Cree schreibt, dass diese Effizienzsteigerung durch höhere Effizienz blauer LED-Chips sowie eine verringerte Vorwärtsspannung möglich wurde.

Was ist eigentlich nach der LED die zweit-effizienteste Lichtquelle? HID-Metalldampflampen mit ca. 110 lm/W? Oder gibt's noch was dazwischen?

Und wieviel Prozent Wirkungsgrad entsprechen eigentlich 208 lm/W? Ich habe Studien gelesen, da wurden ca. 200 lm/W als fast das maximal mögliche, als ca. 2011..2012 im Labor und 2015..2020 im Handel angegeben.

Ich find's nur leider gerade nicht wieder, aber hier ein Einstieg zur Suche...


lt. Wikipedia kann die maximale Lichtausbeuite bei 6600K nicht höher als 350 lm/W liegen, bei warmweiß noch deutlich weniger. Das heißt also, dass bei 208 lm/W schon weit mehr als 50% der Energie wirklich zu Licht werden, d.h. wiederum von den 1W der LED sind nichtmal 0,5W wärme abzuführen!

Maximal mögliche Lichtausbeute
Benutzeravatar
Achim H
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 13067
Registriert: Mi, 14.11.07, 02:14
Wohnort: Herdecke (NRW)
Kontaktdaten:

Fr, 19.02.10, 04:51

CRI 93+ / Ra 93+ hat geschrieben:... da wurden ca. 200 lm/W als fast das maximal mögliche, ... angegeben.
Im Wikipedia-Artikel zur Leuchtdiode steht folgendes:
"Lichtausbeute

Die effizientesten weißen LEDs erreichen derzeit (Stand Februar 2010) im optimalen Fall eine Lichtausbeute bis zu 208 Lumen/Watt [11]. Das ist schon sehr viel, wenn man berücksichtigt, dass das theoretische Maximum (100 % Strahlungsleistung) bei 6600 K (relativ kalt wirkend) physikalisch nicht größer als ca. 350 lm/W sein kann. Die Lumenzahl ist stark von der Lichtfarbe abhängig, bei warmweißen LED liegt sie deutlich unter der von kaltweißen."
Quelle: Wikipedia: Leuchtdiode

Effizienz:
208lm/W
----------- = 0,59428 = 59,43%
350lm/W

Die Effizienz kann noch um ca. 40% gesteigert werden, wenn man vom theoretischen Maximum im Wikipedia-Artikel (siehe oben) ausgeht.

Meine persönliche Meinung:
Die Farbtemperatur (4579k) der Led mit 208 Lumen/Watt erachte ich noch als sehenswert.
Alles was über 5700k (Cree Q5 @350mA) hinausgeht, kann man schwerlich noch als Weiß bezeichnen (zu kalt, zu blau).
Benutzeravatar
CRI 93+ / Ra 93+
Auserwählter
Auserwählter
Beiträge: 2801
Registriert: So, 19.10.08, 23:56
Wohnort: Hannover

Fr, 19.02.10, 09:16

Die Cree-LED dürfte dann wohl eher bei 70% Wirkungsgrad oder noch drüber liegen (weiß leider nicht, wie man das ausrechnet, ist nur geschätzt), denn die 350 lm/W gelten bei 6600K. Das steht ja auch im Wiki-Artikel, dass bei wärmerem weißton die maximal mögliche Effizienz geringer ist, und 4579K ist schon deutlich wärmer als 6600K.

Dass 208 lm/W das Maximum sind habe ich (und auch Wiki) ja gar nicht geschrieben, sondern nur dass ich Prognosen gesehen habe, die dies als Ende der Fahnenstange in einigen Jahren sehen. Die sind aber so von 2007..2008.
Benutzeravatar
Achim H
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 13067
Registriert: Mi, 14.11.07, 02:14
Wohnort: Herdecke (NRW)
Kontaktdaten:

Fr, 19.02.10, 10:08

Bei den Cree Binnings ist der typische Output @350mA für alle Farbtemperaturen gleich, nur der maximale Strom durch die Led und damit auch der maximale Output ist unterschiedlich.

Beispiel (siehe Flux Characteristics auf Seite 2 des Datenblattes der XR-E):
P4 in kaltweiß --> 80,6lm @ 350mA
P4 in neutralweiß --> 80,6lm @ 350mA
P4 in warmweiß --> 80,6lm @ 350mA

warm- und neutralweiße Leds mit einer Farbtemperatur <5000k dürfen nur mit max. 700mA bestromt werden,
kaltweiße Leds mit Farbtemperaturen >5000k dürfen mit Strömen bis 1A resp bis 1,5A (XP-G) betrieben werden.

Ich klammere einfach mal die XP-G (max. Strom 1,5A) aus.

Der maximale Output wäre entsprechend
für warm- und neutralweiße Leds 1,75fach (175%) des typ. Output.
für kaltweiße Leds 2,28 (228%) des typ. Output.

Wenn 350lm/W das theoretische Maximum darstellen und für Leds bis 6600K gelten sollen, dann könnten warm- und neutralweiße Leds mit Farbtemperaturen <5000k (theoretisch)

350lm/W x 175%
-------------------- = 268,64lm/W
228%

erreichen.
Die Effizienz der Led mit 208lm/W (4579k) würde somit (theoretisch) bei

208lm/W
---------------- = 0,7746 = 77,46%
268,64lm/W

liegen.
Benutzeravatar
CRI 93+ / Ra 93+
Auserwählter
Auserwählter
Beiträge: 2801
Registriert: So, 19.10.08, 23:56
Wohnort: Hannover

Fr, 19.02.10, 12:39

Ich bin nicht sicher, ob ich das nachvollziehen kann und ob Du nicht Output und Effizient durcheinanderwürfelst.
Ob die Vorwärtsspannung bei warm-/neutral-/kaltweiß gleich ist, ist auch nicht sicher.

Irgendwie fehlt mir in der Rechnung die info, wie Du die maximal mögliche Effizienz von 350 lm/W bei 6600K auf 4579K runtergerechnet hast und wie andere LEDs dabei helfen, es ist ja nur deren realer Wirkungsgrad bekannt, aber nicht der bei ihrer Farbtemperatur maximal mögliche Wirkungsgrad....
Benutzeravatar
Achim H
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 13067
Registriert: Mi, 14.11.07, 02:14
Wohnort: Herdecke (NRW)
Kontaktdaten:

Fr, 19.02.10, 13:40

Irgendwie fehlt mir in der Rechnung die info, wie Du die maximal mögliche Effizienz von 350 lm/W bei 6600K auf 4579K runtergerechnet hast
Irgendwie ist die ganze Rechnerei total falsch und ohnehin nur theoretisch.
Die Led mit 208lm/W strahlt ihr Licht mit 4579k ab, somit ist die Farbtemperatur kleiner 5000k und die Led darf nur mit maximal 700mA bestromt werden.

Wenn das theretische Maximum (350lm/W) für Led in kaltweiß gelten soll, dann muss man irgendeine Relation schaffen. Das habe ich über das Binning der Cree Leds unter Berücksichtigung des max. Strom und der Farbtemperatur versucht zu berechnen.

ich bin davon ausgegangen, dass warmweiße Leds niemals so hell wie kaltweiße Leds werden können, weil diese nicht so hoch bestromt werden können (diese Annahme ist falsch, weil ja nicht der max. zulässige Strom in die Rechnung einfließt, sondern nur der typische.).
rolandk
User
User
Beiträge: 38
Registriert: So, 12.01.14, 02:18

So, 12.01.14, 20:57

Benutzeravatar
Romiman
Moderator
Beiträge: 1082
Registriert: Mi, 09.02.05, 00:08
Wohnort: (Niedersachsen)

Mo, 13.01.14, 18:00

Achim H hat geschrieben:... warmweiße Leds niemals so hell wie kaltweiße Leds werden können, weil diese nicht so hoch bestromt werden können (diese Annahme ist falsch...
Liegt das nicht daran, daß in warmweißen LEDs ein (im Vgl. zur baugleichen kaltweißen) höherer Lichtanteil (von blau auf weiß) konvertiert wird, und dieses Konvertieren eben Licht "schluckt" ?
Loong

Mo, 13.01.14, 18:43

rolandk hat geschrieben:mittlerweile sind sie bei 276lm/W:
http://www.cree.com/News-and-Events/Cre ... ry/276-LPW
Nach Achims Rechnung kommt die dann auf 102,7834615 % Wirkungsgrad :D.

Rechnet man richtig und legt das Spektrum einer XM-L2 Cool White zugrunde, so käme diese LED auf 87 % elektrischen Wirkungsgrad, d. h. 87 % der zugeführten elektrischen Leistung werden LED von der LED als Strahlungsleistung wieder abgestrahlt.

Das ist vollkommen utopisch, die besten royalblauen LEDs liegen derzeit um 60 % herum und eine weiße LED ist ja nix anderes als eine royalblaue mit Konversionsleuchtstoff. Und eben dieser Konversionsleuchtstoff verursacht Verluste: Er nimmt ein royalblaues Photon auf und gibt ein gelbes Photon wieder ab. In der Summe mit dem royalblauen Chiplicht gibt das Weiß. Ein gelbes Photon ist aber energieärmer als ein blaues, die Differenzenergie heizt den Leuchtstoff auf und ist verloren.

Wie hat Cree das also gemacht? Die Menge Konversionsleuchtstoff auf eine homöopathische Menge reduziert, so daß man das Licht nur noch mit gutem Willen als weiß bezeichnen kann. Von den Farbwiedergabeeigenschaften mal ganz zu schweigen.

Warum eigentlich investiert Cree (und auch andere LED-Hersteller) nicht zur Abwechslung mal Hirnschmalz in die Verbesserung der Farbwiedergabeeigenschaft vor allem der neutral- und kaltweißen LEDs?
Benutzeravatar
Achim H
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 13067
Registriert: Mi, 14.11.07, 02:14
Wohnort: Herdecke (NRW)
Kontaktdaten:

Mo, 13.01.14, 18:51

Nach Achims Rechnung kommt die dann auf 102,7834615 % Wirkungsgrad :D.
Immer noch besser als ein 100 Meter langer Kühlkörper. :mrgreen:

Der Beitrag ist fast 4 Jahre alt. Was ich mal gerechnet habe, muss nicht zwangsläufig richtig sein.
Und auf einem Fehler drauf rumreiten macht Dich nicht zum Gott. Also lass es.
rolandk
User
User
Beiträge: 38
Registriert: So, 12.01.14, 02:18

So, 26.10.14, 13:21

die effizienteste cree hat jetzt 303lm/W

http://www.cree.com/News-and-Events/Cre ... ED-barrier
Benutzeravatar
Achim H
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 13067
Registriert: Mi, 14.11.07, 02:14
Wohnort: Herdecke (NRW)
Kontaktdaten:

So, 26.10.14, 16:07

siehe auch: Re: Nichia erreicht 250Lumen/Watt.
Im vorletzten Beitrag habe ich die 303 Lumen/Watt Klamotte von Cree bereits angemerkt (Rubrik: News, Beitrag vom 02.04.2014)

Benutzt bitte die Forum-Suche, damit keine doppelten Beiträge entstehen.
rolandk
User
User
Beiträge: 38
Registriert: So, 12.01.14, 02:18

So, 26.10.14, 17:30

wenn ich nach "303 lm/watt" suche find ich aber keinen " Re: Nichia erreicht 250Lumen/Watt" thread - nach was hätte ich denn suchen sollen?
dagegen finde ich mit dem suchbegriff nun _diesen_ thread in dem von der effizientesten cred led die rede ist.

redundante information ist übrigens eins der grundprinzipien des internets, die paar extra-bytes wird der ledhilfe server doch wohl hoffentlich verkraften?
Benutzeravatar
Achim H
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 13067
Registriert: Mi, 14.11.07, 02:14
Wohnort: Herdecke (NRW)
Kontaktdaten:

So, 26.10.14, 20:20

Es ist noch gar nicht so lange her, da hat die Lumitronix-Suchmaschine noch nicht einmal 3-buchstabige Wörter gefunden.
Was die Rekord-Leds angeht: such mal nach "Rekord".
Gefunden werden kann allerdings nur das, was auch in der Überschrift bzw. im Text steht.

Alternative Suche:
Google (dort in die Suchzeile eingeben) --> site:ledhilfe.de Suchwort
Unter Such-Optionen das Datum eingrenzen. Beiträge vor 2012 sind wahrscheinlich uninteressant.
andrusch
Mini-User
Beiträge: 9
Registriert: Do, 28.01.10, 10:26

Fr, 29.01.16, 02:25

Wenn schon anfang 2014 Cree Led mit 303 lm/W gebastelt hat, dann möchte ich fragen ob das alles nur Laborversuche sind oder warum dümpelt man nun Jahrelang bei um 100lm/W bei hier angebotenen LED rum, erreicht gerade mal um die 160 Lm/W bei den besten Led? Wo gibt es also LED zu kaufen die nur annähernd die Jubelwerte der Pressemitteilungen erreichen :?
Benutzeravatar
Romiman
Moderator
Beiträge: 1082
Registriert: Mi, 09.02.05, 00:08
Wohnort: (Niedersachsen)

Fr, 29.01.16, 20:24

Das frage ich mich auch seit langem. Inklusive einer inzwischen eingekehrten "Abwehrreaktion" bezüglich dieser Meldungen.
Kann aber auch gut sein, daß diese Hocheffizienz-LEDs einfach nicht für den Endkundenmarkt (im Sinne von Käufern von einzelnen losen LEDs) bestimmt sind.
Was den Energieverbrauch betrifft, haben LEDs ja schon seit Jahren (für mein Empfinden 2007 mit der berühmten SSC P4) eine Effizienz erreicht, die deren anschließenden Siegeszug in der Allgemeinbeleuchtung ermöglicht hat.
Da noch ein paar Lumen oder milliAmpere rauszuquetschen ist höchstens für die interessant, die aufgrund der dadurch möglichen Leistungsverringerung auch den Kühlaufwand reduzieren können. Ich denke da an Fahrzeugscheinwerfer und Maximalleistungsanwendungen wie Beleuchtung für Straßen, Stadien, Leuchttürme...

Hier nebem meinem PC-Monitor leuchtet seit 2008 eine selbstumgebaute Schreibtischleuchte mit 3 warmweißen Luxeon K2 in einer wunderbaren Lichtfarbe, daß kaum Erneuerungswünsche aufkommen. (Und ob sie nun 7,6 oder 5,2W verbraucht, ist mir auch wurscht.)
Antworten