[学习]强光手电的基础知识

streetbike · 发表于 2009-6-15 13:06

第一章光源
1、白炽灯：没什么好介绍的，爱迪生同志的发明，略加改良，数十年来一直用它

2、氪气灯（Krypton）：其实结构跟白炽灯一样，顾名思义，充入了惰性气体，增加灯丝稳定性，能够比普通白炽灯增加70%的亮度，代表产品：GP的2AA手电DISCOVERY，普通的超市都可以买到。

3、氙气灯（Xeon）：智慧的您一定不用我多解释了，不过氙气灯的地位跟前两者真的不能放在同一档次上，号称亮度能够比普通白炽灯提高130%以上，目前的大大小小许多知名品牌的手电都用了这种灯泡，价格从国产的几元一颗到进口的几百一颗的都有，个人对其总结的特点是：亮度高，体积小，寿命短。在国内除了少数发烧友也只有香港警察这样的机构才装备得起。代表产品：美国SUREFIRE公司的6P

4、3mm、5mm、10mm LED：这个就是现在街头的主角，前面不同的数字表示不同大小颗粒的LED，现在用得最多的是5mm的产品，国内国外众多公司生产，产品质量差距很大，一般认为“日亚”公司的管子最好（又是小日本），不过目测是很难分辨好坏的，现在基本上都依靠数量来取得亮度的增加，无数朋友在看到这篇文章的时候，可能也正掉入这个怪圈当中。一般我们认为，最好的管子单颗的光通量有2-3流明，所以当您拿到这么一款产品后，可以简单以2乘上灯头数来估计总光通量，但是这也许并不是您实际得到的亮度，因为这种LED始终无法解决的问题就是聚焦，具体解释因为需要耗费大量篇幅不再解释，总之当照射距离超过50cm左右，大量的光线因为散射而消失无踪，超过3米，就算有100颗LED也是回天无力了。另一个头痛的问题是偏色，几乎所有的白光产品偏蓝色。代表产品：美国INOVA公司X5，5颗LED灯头，售价非常昂贵，亮度跟现在街边买的10几元一支的相差无几。

5、卤素灯：工地里的“小太阳”大家一定记得，提到这个就是一个大功率高亮度的概念，优质的大功率强光灯多用这种灯，一般10W的灯泡大概能有150流明左右的输出，正比增长，您自己算吧，20W就是300流明……

6、大功率LED：LED照明产品发展的必然之路，很多公司争相开发，美国、日本、德国、韩国、我国的台湾等都有很好的产品面世，这其中又以美国的流明公司（LUXEON）的产品最成熟，亮度最高，质量也最好。所以，从实用及发烧的角度来说，以下介绍的大功率LED无特别说明，均为流明公司产品。大功率LED产品分为1W、3W、5W三种，即功率分别为1瓦、3瓦、5瓦，每一种功率的产品都分很多档次，根据亮度高低及光色不同，用英文进行标识，称为 BIN CODE，
BIN是表示LED的亮度、光色、驱动电压等的一个编号，具体表示内容如下：

第一位代表亮度：

BIN....最低流明亮度.......最高流明亮度
M..........13.9...............18.1
N..........18.1...............23.5
P..........23.5...............30.6
Q..........30.6...............39.8
R..........39.8...............51.7
S..........51.7...............67.2
T..........67.2...............87.4
U..........87.4...............113.6
V..........113.6..............147.7
W..........147.7..............192.0
X..........192.0..............249.6

第二三位代表光色：

Y0、YA偏蓝，X1跟X0偏黄，V1、VO偏绿，W0、WA被认为是最白的
（编者语：其实白种人跟黄种人虹膜颜色不同，这个是国外的标准，很多国人用后认为，XO是最白的）

第四位表示驱动电压
E.............2.31V - 2.55V
F.............2.55V - 2.79V
G............2.79V - 3.03V
H............3.03V - 3.27V
J.............3.27V - 3.51V
K............3.51V - 3.75V
L.............3.75V - 3.99V
M............3.99V - 4.23V
N............4.23V - 4.47V
R.............5.43V - 5.91V
S.............5.91V - 6.39V
T.............6.39V - 6.87V
U.............6.87V - 7.35V
V.............7.35V - 7.83V
W............7.83V - 8.31V
第五位W表示颜色
W..............white白色
Y...............royal blue亮蓝
B...............blue蓝色
C...............cyan绿蓝
G..............green绿色
A..............amber琥珀色
H..............red-orange红橙色
R..............red红
代表产品：好多，说出来可能您也未必听过，干脆不说了。

7、氙气体放电灯（HID）：说着名字陌生，可是您一定见过，马路上跑的宝马、奔驰等高档轿车多装备这种灯，一般来讲，相同的光通量，这种灯泡能够减少一般左右的能量消耗，这个对于大功率手电来讲真是太珍贵了，而且输出的是高色温度的光，即“白光”，而且灯泡寿命也比较长，可以有500小时以上，说了这么多优点，缺点就一个字——贵，现在量产的成品，最便宜的也要近2000元，不是一般人能够承受得起的。代表品牌：海德、狼眼、纳丽德

8、紫外与激光等异类产品本文就不介绍了

第二章电源
1、干电池：我想没必要把常见电池再罗列一遍了，需要指出的常见的电池以碱性电池的品质为好，但即使这样，这些电池都不适合大电流放电，用过数码相机的朋友一定知道，4颗AA电池装进去拍不了几张就OVER了，其实电池不是用完的，是大电流放电放坏的。

2、镍氢（镍镉）电池：可充电，有民用的型号，跟干电池规格相同的都有，也有各种其他型号的，总之您需要明白的有两点，首先，只要是镍氢（镍镉）电池，单颗电压都是1.2V（标称），冲足的时候实际要高一点，认为是1.5也可以，多个电池的电池组就是这个电压的倍数。比如看到12V的镍氢（镍镉）电池，那就是10颗电池堆出来的；其次，镍氢（镍镉）电池是有记忆效应的。

3、锂电池：这里说的锂电池为一次性电池，不可充电，规格也很多，目前国内的价格是比较昂贵的，最多的是CR123A和CR2电池，提到锂电池，就可以认为单颗的电压是3V。

4、锂离子电池（锂聚合物电池）：不去深究它的结构，是现在用多最多也是品质最好的一类可冲电池，最大的优点是没有记忆效应。缺点是电压波动比较大，好在现在的电子设备里用了很多稳压块。提到锂离子电池，标称电压都是3.6v（有的标3.7），电池的最高电压为4.2V，这一点很重要，使用不当烧设备都是不注意这0.6V的电压，可别小看这0.6V，多几颗串起来是很危险的。

5、铅蓄电池：笨重的东东，驴友不爱用，我也不多说，有6V、12V、24V等

6、燃料电池：别想了，没可能用到的

第三章反光杯

1、材料：

1）塑料镀膜：价格低，加工容易，精度容易掌握，较容易设计出优质的产品，但是不耐高温，大功率设备无法使用。

2）玻璃：加工难度大，极少用。

3）铝合金：所有高档产品无一例外地使用了铝金属杯，优点留给您自己想吧，缺点是价格贵，加工难度大，国内目前的工艺能做出精品的少之又少。

2、表面工艺：

1）平面：反射效率高，易加工，但是因为目前的光源尚难做到纯粹的点，都是有一定形状的，比如灯丝，这个就很容易把灯丝的影象及灯泡壁的影象投出去，形成令人讨厌的光环。

2）瓦棱：把反光面做成多个平面是个很好的方法，有效减少了光环，增加了光照的均匀性，但是损失较大，而且最要命的是做大容易做小难，小反光杯方寸之间做不下这么多个反光面。

3）橘皮：把反光面做成凹凸不平的橘皮状，这是目前反光杯的最高境界，但是这个工艺就更难掌握了，纹理大了容易散，小纹理更难做。

第四章桶身材料

1、铝合金：最常用的材料，全世界的铝材料大同小异，区别在于表面电镀工艺，3级电镀的最好，2级的次之。

2、尼龙：质量轻，具有跟金属类似的加工特性，但是很少用到。

3、工程塑料：除了便宜还是便宜，说廉价可能不太好听。

(说完基础理论，终于可以介绍产品了，其实如果阅读了以上文章，您对手持照明设备的了解已经超过大多数JS了。)

第五章使用推荐

近距离照明（1米以内，配合周围物体反光）

推荐多LED产品，适合作为营灯、头灯等在近距离书写、修理、进餐等，但是不提倡灯头越多越好，其实5mmLED的耗电量没有JS吹嘘得那么低，LED的工作电压在3V左右，所以很多手电、头灯都用3AAA电池来推动，20到30个灯头就接近电流负载极限了，再多容易损坏电池，减少照明时间，得到的亮度提升也不明显，个人认为5个以上就够用了，多出来的LED只会增加故障出现的几率。

中距离（2米到50米）

大功率LED产品，尤以3W的产品为好，3W芯片也是公认的流明公司产品中最成熟的，现在一片TXO的芯片的价格非正常渠道获得可以低到百元左右，所以，加上一个廉价的桶身，1**元就可以买到最低档次的产品，高达80流明左右的亮度，较低的电池消耗，特别适合夜晚出行。如果用到好的产品，聚光做得好，是可以照得很远的。其使用时间可以用大家在初中掌握的电子知识简单计算，比如用一颗3.6V 2000ma的电池驱动，工作电流为1A左右大致就是3W的功率运行，这样就能有两个小时的使用时间，而实际上，随电压下降电流会明显下降，而亮度降低就没这么明显，这个是LED的一大优点，除非使用驱动电路保持在满功率状态，否则实际使用时间大大长于计算值，以上面的2000ma电池为例，实际使用时间可能大于4个小时。

氙气灯产品，这类产品中高档的产品可能原本是实际用来提供军队、警察使用的，用国家的钱，所以也就不用太多考虑费用的消耗，举个例子来说，美国SUREFIRE 6P，售价在500左右，使用两颗CR123A不可充电电池，灯泡调整好后跟灯杯是一体的，只能整体更换，灯头价格1**，电池现在国产的劣质假电池也要10元一颗，能够提供60流明（厂家标称保守，对照国内，可以认为有120流明），一个小时的连续照明，灯泡使用寿命15小时，确实不是一般人能够承受的。现在台湾和国内部分厂家已经开发出兼容的灯头产品，质量很好，亮度有过之，价格则要低很多，有G&P、纳丽德等品牌，如果追求小体积跟绝对的亮度，就选择它吧。