Test H7 versus LED

ENRESO.EU
Test H7 versus LED
Created by Istas René
Date of creation: 07/07/2016
Graduated in Autmotive Technologys
In deze test worden de specificaties van een tweetal H7 LED-autolampen gemeten. Heel belangrijk is of de temperatuur van de
LEDjes niet te hoog wordt. Daarnaast doen we ook een opzienbarende ontdekking over het opgenomen vermogen van deze lampen.
Dit blijkt namelijk niet overeen te komen met de specificaties.
De originele koplampen bevatten Halogeen lampen van het type H7, verbruiken per stuk 55 Watt, en produceren volgens de
specificaties 1500 lumen bij een kleurtemperatuur van 3850 Kelvin. Gezien de geringe lichtproductie en het relatief hoge
energieverbruik ging ik op zoek naar betere alternatieven.
De koplampen zijn zo geconstrueerd dat dezelfde lamp wordt gebruikt voor zowel dimlicht als groot licht. Indien groot licht wordt
ingeschakeld, gaat in de koplamp alleen mechanisch een kapje omhoog. Hierdoor is er maar één lamp per koplamp nodig.
Een bekend alternatief is Xenon-verlichting. Een veelvoorkomende set daarvan heeft lampen die 35 Watt opnemen, en 3200 lumen
aan licht produceren bij een kleurtemperatuur van 6000 Kelvin. Een nadeel van Xenon is echter dat deze een opstarttijd hebben van
soms enkele seconden. Als het dimlicht uit is, en je wil even kort een signaal geven m.b.v. het grote licht, zal dit in het meeste geval
niet het gewenste effect hebben. Mede daardoor ging ik op onderzoek uit naar de nieuwste technieken in LED-verlichting.
In kocht een setje van 2400 lumen, dat kwa afmetingen in de testkoplampen past. Na enig zoekwerk ontdekte ik LED-lampen die zelfs
de dubbele hoeveelheid licht (4800 lumen) zouden moeten uitstralen t.o.v. de eerder gekochte set.
H7 LED 4800lm 6000K
H7 LED 2400lm 6000K
Specificaties per lamp:
H7 LED 4800lm
H7 LED 2400lm
Lichtstroom
4800 lm
2400 lm
Vermogen
40 W
20 W
Kleurtemperatuur
6000 K
6000 K
LED type
CREE XLamp XHP50
CREE XLamp XM-L2
Levensduur
> 30.000 uur
Links: H7 LED 2400lm 6000K, Rechts: H7 LED 4800lm 6000K
> 30.000 uur
Boven: H7 Halogeen 55W 1500lm 3850K
Onder: H7 LED 4800lm 6000K
Zoals je kan zien zit de gloeidraad en de LED op dezelfde afstand van de montage-ring. Dit is belangrijk, want de lenzen en
reflectoren in de koplamp zijn hier op afgestemd, en zorgen er voor dat de lichtbundel juist op de weg wordt geprojecteerd.
Lichtspectrum:
CREE XLamp XHP50 spectrum (blauwe lijn):
CREE XLamp XM-L2 spectrum (blauwe lijn):
Doorsnede LEDjes:
T_AIR = Air temperature
T_J = Junction temperature
T_SP = Solder point
De gele laag, is een fosfor laag, die het licht omzet naar de gewenste kleur.
De stralingshoek is het gedeelte waar de relatieve lichtintensiteit minimaal 50% is. Het is dus niet zo dat de LED alleen maar precies
binnen deze hoek licht geeft, maar het is een afspraak die gemaakt is hoe de stralingshoek wordt bepaald.
H7 LED 4800lm
H7 LED 2400lm
Maximale Junction temperatuur
150°C
150°C
Stralingshoek
120°
125°
Maximale vermogen (LEDje)
19 W
10 W
Maximale lichtstroom
2546 lm
1198 lm
Meetopstelling en warmtebeelden:
Om de temperatuur van de (glimmende) metalen onderdelen van de LED-lampen goed te kunnen meten met de Flir warmtecamera,
hebben we deze delen beplakt met tape.
Gemeten temperatuur:
De gemeten temperatuur van de LEDjes komt in deze meetopstelling niet boven de 140°C. Maar let op, dit is de temperatuur
gemeten aan de silicone lens. Het kan zijn dat de Junction-temperatuur (zie afbeelding hierboven van de doorsnede van de LED) dus
nog hoger ligt. Volgens de specificaties van CREE mag deze de 150°C niet overschrijden! Bij de 4800lm LED-lamp ligt de temperatuur
daar niet ver vanaf. Indien deze daarboven komt zal de levensduur afnemen. Daarom is het belangrijk dat de metalen koelbanden
hun warmte goed aan de omgeving kunnen overdragen.
Vermogen:
H7 LED 4800lm
H7 LED 2400lm
Opgegeven vermogen (per lamp)
40 W
20 W
Gemeten vermogen (per lamp)
24 W (40% minder)
13 W (35% minder)
Besparing t.o.v. halogeen 55W
(per 2 lampen)
(55-24)*2 = 62 W
(55-13)*2 = 84 W
Het blijkt dus dat de lampen 35 tot 40% (!) minder energie gebruiken dan de specificaties aangeven. Waarom de fabrikant een hoger
vermogen opgeeft is niet duidelijk. Misschien dat het puur uit commercieel oogpunt is gedaan, zoals ze ook bij stofzuigers vaak doen.
Maar als je er over nadenkt, zou het juist een negatieve werking hebben, want je koopt meestal LED-lampen omdat deze
energiezuiniger zijn. Een mogelijke verklaring is dat de lichtopbrengst ook 35 tot 40% minder is dan gespecificeerd. Maar dat is
gissen.
Helaas konden we het vermogen dat van de driver naar de LED-lamp gaat niet apart meten. Maar aan de temperatuur van de driverkastjes kun je zien dat daar nog een aanzienlijke hoeveelheid vermogen in warmte wordt omgezet. Vermogen dat dus niet naar de
LEDjes gaat.
(Alle foto’s zijn gemaakt met dezelfde handmatige camera-instelling.)
Dimlicht
Groot licht
Boven: Halogeen 55W 1500lm 3850K
Midden: LED 2400lm 6000K
Onder: LED 4800lm 6000K (De lantaarnpaal in de verte brandt nu niet)
Conclusie
Als je kijkt naar de lichtopbrengst van de nieuwe generatie LED-lampen voor auto’s, dan is deze techniek zeker volwassen geworden.
Zelf ben ik over de 4800lm LED-lampen zeer tevreden.
In de testopstelling lijkt de temperatuur binnen de maximale waarden te blijven. Echter, de testopstelling komt niet exact overeen
met de praktijksituatie (denk aan temperatuurinvloeden en vorm en ventilatie rondom de koplampen), waardoor de werkelijke
waarden anders kunnen uitpakken.
Of de beloofde levensduur van minimaal 30.000 branduren gehaald wordt, is moeilijk te voorspellen. Maar een feit is, dat meerdere
auto’s inmiddels met de hierboven beschreven LED-lampen.
Tot en volgende keer.