CREE与lumileds在大功率LED光源上面的比较文档格式.docx
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CREE似乎在大功率下保有高光效的技术上取得领先,至少,目前能够批量订货的产品,1W到3W功率,CREE在效能上具有无可争议的优势。
但是,在封装技术上,CREE并不是一家成熟的公司,CREE勺封装形式,无法很好的适应目前的LED外部光学配件,而且其封装在使用过程中曾经出现过部件脱落等现象,其引脚的布局也有很大局限性。
尽管如此,CREE是成功的,封装作为LED的外围技术,其技术含量并不高,即使几乎不具备大功率LED核心制造技术的中国大陆,也掌握了一定的封装技术,我相信随着市场对其产品的不断反馈,creE能够把其产品的这个缺陷
消除掉。
从2006年2月份发布第一款产品资料,到现在已经接近一个年头,不少厂商已经逐步接受他们的产品并将其应用在自己的设计中,这里面包括著名的手电厂商SureFire(中文翻译:
神火)。
以下是CREEXLamp7090XR-ESeriesLEDlumiledsK2LXK2-PW12-S0的几个参数对比:
(注:
7090XR-E是CREE工作在350~700mA的性能最好的LED产品,而LXK2-PW12-S00也是K2系列350mA~700mA性能最好的产品。
)350mA下,CREE效率70流明/瓦,发光通量80流明,正向压降
3.3VK2效率50流明/瓦,发光通量60流明正向压降
3.42V700mA下,CREE效率50流明/瓦,发光通量130流明正向压降
3.75VK2效率40流明/瓦,发光通量100流明,正向压降
3.6V目前CREE勺售价比K2略低,双方在价格上的差距引起的性价比差距使得CREE勺优势更加明显。
不过,我不认为lumileds会就此善罢甘休,在2007年,在这个LED仍然在飞速发展的时代,LED性能大战会继续上演,而受益的是使用了这些产品,而提高效率,降低能耗和成本的用户。
顺便,国内号称60流明/瓦的LED生产线不知道投产没有,在70流明/瓦的对手面前,这条生产线是依靠低价拼抢市场,还是简单的把60流明/瓦的印
字改成70流明/瓦抑或80呢?
从1999Lumileds推出大功率LED或者从2001年Lumileds的大功率LED装上手电开售开始,数年来一直没有公司能和Lumileds在这个领域正面竞争。
Nichia的光效不断破纪录,但仅限于小功率;
以大粉团为代表的国产(包括台湾产)大功率LED光效低下,核心面积还大,只能作为低质低价的代用品。
Osram的LED很早就突破了500流明,但是光效不高,多核心,面积大电压高耗电多,只能在较大的改装品手电用用。
于是多年来,大家都已经习惯了Lumileds的产品,一提到大功率LED手
电,首先就会问,是Lumileds的吗?
Lumileds其实也在不断改进自己的产品,比如K2在健壮性方面有了很大提高,LED的Bin也在缓慢的提升中,高Bin的LED越来越常见。
这时手电厂商所做的事情,似乎只是完善设计,并且等待更好的Bin出来。
然而到了2006年下半年,突然一个另大家倍感陌生的名字出现了,这就是
Creeo
Cree公司其实不是这么晚才出LED的,比如很早以前的CR2ION就用了Cree的一款LED不过这些产品并没有引起大家的什么注意。
到了2006年的7月,Cree开始发售基于EZ1000核心的7090XR-E系列LED,—些玩家的初步测试证明了其所标称的惊人数据不虚,Lumileds的产品在
一夜之间落后了。
和Lumileds的K2提高产品健壮性不同的是,Cree在另外一个方面有了巨大进步,这就是发光效率。
LumiledsLuxII,K2在350ma下典型光通量是40—50流明,而Cree则有80-90流明,也就是说Cree的光效差不多比Lumileds产品高了一倍。
在1000ma下,Cree的光通量最高可以达到210流明,而Lumileds的Lux
III,K2不过100流明左右。
Lumiled的另外一款产品,LuxV最大光通量虽然勉强可以和Cree对抗,但是能耗高一倍,核心面积大三倍,同样完败。
Fig.28Cree7090XR-ECree7090XR的犹良性能,使其一下子成为手电发光体的热选。
但是Cree的LED并不和原有的Lumileds产品兼容,主要的原因是:
1.Cree的发光体本身带有一个金属圈,发光角度较小,半功率辐射角只有75度,远远小于Lumileds的120度,这意味着光束向前集中较多,反光杯要足够深才能收集到足够多的光。
2.Cree发光体的辐射点更深,这导致原有的为配合Lumileds设计的聚光装
置直接装上Cree以后不合焦。
这种不兼容意味着手电厂商必须重新设计聚光装置来配合Cree的LED
最早出现的Cree手电是一些非量产手电。
美国的手电改装大师McGizmo原来设计过一款配合CreeUVLED勺MCR19XF反光杯,焦距极短,配合7090XR-E也合焦,于是他很快推出了基于Aleph19的XR-E。
虽然只是一款非量产产品,还是让很多爱好者通过这只手电认识了Cree的
威力。
和原来使用LuxV的SurefireL6相比,两者光通量差不多,但XR-E只用一节电池就能驱动,L6则需要三节。
XR—E的反光碗只有17mm口径,聚光却不输L6的34mm光碗配合LuxV,泛光还更强,一时间,LuxV从昔日的香饽饽变成了明日黄花。
Fig.29A19XR-EVSSurefireL6Fig.3OMcGizmO钛PDXR(Cree)系列,后来的PD—S(SSC系列外观类似。
量产手电方面,反应最快的当数国厂Fenix,2006的最后几天,P1D的Cree版P1DCEt出,此后没几个月,Fenix就把自己的全线产品换成了CreeLED完成了换代。
全线换装CreeLED勺Fenix光通量比前代产品提高一倍,很多产品还带有多档调光,暴闪等功能。
性能先进,功能繁多,质量中上,价格适中的Fenix进一步扩大了自己的市
场份额。
国产其他的品牌比如Lumapower,Jetbeam之类,也随后把自己的原有产品升级成为Cree版。
Fig.31P1DCESurefire!
然也不会坐视不理,在Shotshow2007上SF展示了自己的Cree版手电,包括L5,E1L,E2L和L
1。
这几款手电最大的特点是使用了一种专门为Cree开发的20mm口径透镜,自从Inova放弃了TIROS透镜后,使用特殊透镜的厂商已经不多,Surefire的这种尝试非常难得。
和以往的透镜比,SF的新型Cree透镜有效克服了缺乏泛光,光斑不圆,有明显色边等问题,进步很明显。
但和优秀的反光碗产品相比,光斑的过渡,均匀性等还有一段路要走。
从这几款手电的参数设定上,也体现出了Surefire作为一个大厂的一些保守
和局限。
比如E1L的功率设定只有
0.5W左右,虽然电池寿命很长,亮度就不能让人满意(30流明)。
在上架时间上也是如此,虽然在07年初已经发布,真正的产品却迟迟不能开卖。
直到7月才少量上架,而作为SurefireCree手电的最强者L5却在6月被宣布暂不发布。
这大概是因为Surefire作为一个主要面向政府采购的大厂,对新技术应用的要求并不那么迫切,而且出于产品的兼容性,生产成本考虑,不愿意轻易换代。
另外一个原因可能是因为Surefire对于LED发展的估计,2007年目录上的SurefireLED电筒同时使用Cree,SSCLumileds三个厂家的LED这显然只是一个权宜之计。
Fig.32Cree版的Surefire新LISurefireCree手电推出的缓慢和性能设定的保守给了别的厂商一些机会,比如市场上现在就有很多专门为6P,C2,Z2,M2,G2,G2Z它们的灯头通用)开发的Cree灯头,价格合理,性能也不错,往往还带有多档调光,频闪,记忆等功能。
带有类似功能的,结构类似6P的国产Cree电筒也大量出现。
Pelican在大功率LED电筒的产品不多,但设计都颇有特点。
2007年初LAPD(洛衫机警察局)打算采购100只小型LED电筒取代原有的大型金属电筒(比如4DMaglite),这样可以避免警察滥用电筒作为钝器攻击平民的事件发生。
以此为契机,Pelican开发了7060LAPD使用一节18650可充电电池,Cree配合深度很大的光面反光碗,使得这款手电具有很强的投射力(一米照度超过100lux),足以在夜间让嫌犯头晕眼花一阵。
由于体积比别的小型LED手电大不少,它使用了较为方便的侧面开关(尾部也有开关)。
在完成了LAPD的订单以后,这款手电也开始向民间发售。
Fig.33Pelican的LAPD7060Cree的LED本身也有一些局限,比如它的封装结构导致发光角度小,用反光碗必须足够深才能收集到足够光线(这也是SF为其
开发透镜的原因之一)。
焦点位置和Lumileds的不一致,所以很多原来使用LumiledsLED的手电无法更换升级。
另外,由于一次透镜外面有个金属圈,会在泛光中形成一些圈圈,有点碍眼。
还有用户抱怨那个透镜非常容易脱落,哪怕擦拭稍微用力都会造成脱落损坏。
这些都给CreeLED的应用带来一些麻烦。
另外一家公司,相对较新的韩国首尔半导体(SSC也推出了自己的高光效LEDZPowerP系列。
这个系列的LED的核心其实还是Cree的EZ1000,不过使用了不同的荧光粉技术,外观封装也不同。
SSC宣称P4白光系列LED在350ma下有100流明的典型光通量(UBin),在1A下则最咼可以达到240流明。
由于封装结构的不同,SSCP4勺半功率发光角度达到125度,和LumiledsHD封装的产品非常类似,两者的焦点位置也非常接近,以至于原有配合Lumileds的反光碗不用改装或者稍加改装就可以配合SSCP使用,这给很多原
有的LumiledsLED电筒用户升级带来了很大便利,也给手电厂商的应用带来不少方便。
Fig.34SSCP4LE同样,McGizmo很快基于SSC推出了基于原来27L,和PD,更换LuxIII为SSCP的27L-S和PD-S。
相对于用深径比很大的MCR19XF配己合Cree,PD-S的泛光范围更大,中心照度也不输,更加实用一些,使用MCR27—S的27L-S和S27-PD则具有更好的投射力。
2007Surefire目录里面,最独特的一款莫过于Titan,它和以往的Surefire手电可以说是截然不同,一改强悍的战术风格,而融入了更多的精致的东方元素。
它是Surefire第一款使用CR2电池的手电,体积娇小。
正如其名称,Titan的外壳由钛合金制成,使用反光碗+SSCLE,最高输出80流明,可以近乎无级(1000级)调光。
首批Titan生产1000支,以后的将改为价格比较平民化的铝合金版本,据说这1000支配额已经被订空。
Fig.35SurefireTitan相对于Cree,量产手电使用SSC的相对较少,这里面最值得一提的是Novatac的EDC系列。
EDC系列本属于HDS,2006年,Novatac和HDS进行了整合,EDC系列也被纳入了Novatac门下,基于以前的HDSEDC6085,Novatac推出使用SSC+20mm轻橘皮反光碗的EDC85EDC120两个系列。
每个系列又分为标准,T(战术),P(可编程型),这样一共就有6种产品。
EDC85120分别代表其最大光通量为85,120流明。
标准,T,P的区别则主要是软件,比如标准型默认的第一档亮度是10流
明,而T型为最大亮度,P型可以自己编辑获得,此外标准型和T型的尾按钮突出而P型是平的,关于它们的具体的区别可以在官方主页查询。
这里再八卦一下,据说最近HDS和Novatac又有了法律纠纷,最直接的后果是CPF上的HDS版被取消了,现在对民间市场发售的Novatac的EDC85120处于预订状态,预期发货时间是7月底,不知道他们的纠纷会不会影响到产品的出货。
Fig.36NovatacEDC系列,值得期待的智能电筒至于说到SSC勺缺点,从一些使用的个例来看,SSC的荧光粉稳定性相对欠佳,有时候在电流较大,散热不好时会出现变色,衰减快等现象。
SSC的产能相对Cree,Lumileds较低,这些都是量产手电较少采用SSC勺原因。
另外,使用同样口径的反光碗时,SSC勺光斑会比Cree和LuxIII大一些,不大利于远射,SSC一次透镜为较软较粘,沾上灰尘不易清理(个人经验是用棉签蘸水后轻轻擦拭)。
高光效大功率LEDCree仅仅是个开始。
Lumileds当然不会坐视不理,显然,Lumileds也找到了提高光效的方法,在结合了K2核心健壮性的优势以后,这样的产品更具有竞争力。
2007年1月23日,PhilipsLumileds宣布其基于K2的大功率白光LED,也就是新K2,光效首次突破100lm/W大关:
在350mA下,光效115lm/W(光通量为1361m)、相关色温(CCT)4685;
新K2不仅提高了光效,健壮性也进一步增强,可以耐受2000mA的电流,此时光
通量达502Im,光效为61lm/W。
不过,Lumileds对新K2的发布,更多是处于宣传考虑,新K2真正量产发货,恐怕要到2007年底。
尽管如此,这还是一款非常值得期待的产品,新K2的应用,使得量产手持
单LED手电有可能达到250流明以上的光通量。
在发布新K2两个月后,Lumileds又发布了名为Rebel的新产品,这款产品除了同样具有高光效(但是比新K2略低),还大大减小的一次光学的透镜体积和整个封装体积(核心面积不变),大小只有以往大功率LED的四分之一左
右。
按照Lumileds的说法,这样小的透镜使得LED更加接近点光源,另外一个显而易见的优势是,这么小的封装体积非常适合在袖珍型号的手电上应用,反光碗也可以更加充分地利用反射面积。
Rebel的发布虽然晚一些,但是出货时间更早,现在已经可以在零售市场买到,大概在7月,Fenix和Ultrafire的RebelLED手电就会全面上市了。
Fig.37LumiledsRebe以及和其他LED体形比较Cree的LED是否会进一步升级呢?
回答大概是肯定的,现在已经有经销商预售在产品目录里面还没有标出的Q4Bin甚至Q5Bin7090XE-E,350ma下光通量分别是
100.4-107lm和107
113.6Im,可以预见,Cree和Lumileds的竞争将会十分精彩,类似过去数年Lumileds一家独大的局面是一去不复返了。
Fig.38Cree光效升级时间表得益于LED技术的进步,在短短的几年间LED手电有了巨大的进步:
第一代1WLED只有不到15流明的光通量,现在最亮的量产单LED手电在3-4W功率下可以达到150流明左右。
LED手电的种类,花样也更加丰富,多档调光,频闪,编程这些功能都出现在手电上,大量国产厂商的介入也使得我们有了很多廉价的选择(虽然质量和可靠性不是太令人满意)。
在未来的几年里,Lumileds,Cree甚至Osram还会有什么新进展?
手电的结构,功能,人机界面还会有什么突破?
大家一起拭目以待吧。
E1L,E2L,L1三只Cree的Surefire手电开卖了,和前几个月看到的原型机比,最大的区别是透镜前部加了一个雾状透镜,作用类似反光碗的橘皮纹理,可以使得光斑更加均匀平滑,从评测来看输出令人满意。
驱动电流不是很高,但寿命,输出比较平衡,新的透镜光斑很类似反光碗。
此外,Surefire开公布了G2L,6PL两款使用SSCLE的手电,其实就是原有的G2和6P加上了LED的兼容灯头,和现在市面上常见的LuxIII或者Cree的6P兼容灯头原理类似。
Fig.39L1Cree版灯头透镜特写以及和老款的对比Peter终于解决了ARCLS
new电路方面的一点小Bug,进入生产阶段,照片公布。
ARCLSnew(ARC5的机械外观部分由电筒改造大师McGizmo负责,Peter本人主要负责电路部分。
从公布的照片看,外观非常类似McGizmo的PD,活塞结构开关,两个档位。
但是这两个档位似乎是可以编程设定的,LED方面可能使用SSC和K
2。
ARCLSneW勺头部为钛合金制造,从初步的消息来看价格恐怕不便宜,可能会大大超过Novatac。
Fig.40ARCLSneW?
有夹子的版本(原型机)Fig.41ARCLSne不带夹子的版本(原型机)Fig.42和几个亲戚的比较Rebel的手电终于面世了,其实最早上市的是MTE品牌的,但没有引起什么反向。
Fenix在美国的经销商首先推出了采用0100Rebe啲P3D限量版,
0100Rebel是现在RebeI中光效最好的,350ma下光通量最低100流明。
开放几个小时以后几十只已经被预定一空,P3DRebe还有使用0080的普
通版本,价格和原有的P3D持平。
另外,ultrafire也推出了使用rebelLED的手电。
Fig.43P3DRebelPremium100LE的发展在上了一个台阶以后,又进入缓慢提高Bin的过程中,比较好的产品往往会选择Cree的Q4,Q5;
或者Lumileds
的Rebel。
新K2仍然没有动静,SSC勺UBin倒是已见端倪。
Arc终于推出了ArcAAAP的升级版,采用了最高光效的NichiaDSLED最低光通量为9流明左右,而原有用CSLED勺版本为
5.5流明。
ARCAAAD版典型的光通量则一般会超过10流明,按照Peter的说法,大约提升30%左右,颜色也没有原来那么蓝了。
原来的用CS的P版,现在降级成普通版,降价出售。
外观都没有变化,故无需贴图
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