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[其它] (上)如何选择户外手电之——————手电的基本构成!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

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本帖最后由 珏瑞户外装备 于 2009-9-17 18:44 编辑

          当我们面对林林种种的手电,我们不禁迷茫,如何才能选到自己称心如意的手电呢,本文将从技术和使用的角度,为你一一道来.

               第一部分:手电的基本构成

一、发光体

发光体可以说是手电的灵魂,决定着手电的基本类别及属性,目前手电的发光体共有三种:白炽灯泡、LEDHID,其中LED已经被公认是手电发光体发展的方向,因此本文将着重介绍LED
1、白炽灯泡
白炽灯泡是最早出现的手电发光体,在传统手电领域得到非常广泛的运用。其原理是通过加热灯丝达到白炽状态发光(与太阳光相同),优点是显色性好、成本低、而缺点是耗能高、寿命短,在中高端小型灯具市场正逐步被LED光源取代,但在一些对能耗不敏感或者普通大型灯具领域仍有非常广泛的运用。
2、LED
LEDLight Emitting Diode),又称发光二极管,是一种高亮度、低能耗、高可靠性、长寿命的发光体,它在低温下直接完成光电转换,发光效率极高。近年来随着LED技术的飞速发展,在手电领域的应用越来越广泛,并率先在中高端灯具逐步替代白炽灯成为主流产品。
3、HID

HIDHigh intensity discharge lamp system就是高压气体放电灯,它的特点就是亮度高、发光效率高、寿命适中,但另一方面HID体积巨大、功耗要求极高,加上成本和驱动技术都存在难题,因此仅出现在极少数专业大型灯具中,在手电中应用很少。
4、LED的主要特性
   LED的内在特征决定了他可以作为最理想的光源的代替传统光源;

体积小:LED是由一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面 构成,体积小重量轻;
耗电量低:LED耗电非常低,使用普通AA碱性电池足以维持一个高亮度LED几十甚至上百小时的照明,十倍于普通白炽灯泡;
寿命长:在恰当的电流和电压下,LED的使用寿命长达数万小时,无需使用备用光源;
亮度高:最新的大功率LED亮度已经达到单颗500流明以上,数倍于同等大小及功耗的白炽灯泡,具备极佳的照明能力;
热量低:由于LED的发光效率高且属于冷光源,同等条件下发热量极低,在易燃易爆环境下更加安全;
环保:LED是由无毒的材料制成,不像荧光灯含水银会造成污染,同时LED也可以回收再利用;
坚固耐用:LED是被完全的封装在环氧树脂里面,采用全固体封装制造,抗冲击和振动能力很强,比灯泡和荧光灯管坚固很多。
   5、LED的主要品牌
     在高端手电照明领域,应用较多、性能最佳的LED品牌主要有CREE(科锐)、LumiledsNichia(日亚)、SSC(汉城半导体)等几个,几大品牌的LED在亮度、寿命、稳定性、光色等多个方面都有显著的优势,是中高端灯具的首选。

手电的基本构成

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LED的主要品牌

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LED

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HID

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手电的基本构成

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本帖最后由 珏瑞户外装备 于 2009-9-16 17:41 编辑

二、光学系统
同样数量的光,根据不同的应用是汇聚还是发散,如何发挥其最佳的照明效用,这就是手电光学系统这位魔法师的工作了,光学系统是手电的核心技术之一,从某种程度上讲,手电光学系统的优劣决定着一个手电照明效果的优劣。手电最常见光学系统是通过反光杯和透镜来实现。

1、
反光杯

反光杯的目的是把四周发散的光线汇聚发射往一个方向,聚弱光为强光,以达到强化照明效果,增加照射距离的目的。通过反光杯面的设计,可以调整手电的发光角度、泛光/聚光比例等。理论上将,反光杯的深度越深,口径越大,其聚光能力就越强,但在实际应用中并非聚光强就一定好,还应结合产品的实际使用情况做出选择,如需要远距离照明的可选择聚光强的手电,而近距离照明则应选择泛光较好的手电(聚光太强刺眼睛反而无法看清物体)。

市场上常见的反光杯类型主要有光面反光杯(简称光杯)和纹理反光杯(常称橘皮杯)。

光面反光杯:

1、光杯内壁呈镜面状;

2、能够使手电产生一个非常亮的中心光斑,光斑均匀性稍差;

3、由于中心光斑亮度高,因此照射距离相对远一些;

纹理反光杯:

1、桔皮杯面呈皱纹状;

2、光斑更均匀和柔和,从中心光斑到泛光之间过渡更好,使人的视觉感受更舒适;

3、照射距离相对近一些;

           从这里也可以看出,光面反光杯和纹理反光杯无所谓孰优孰劣,还应根据自己的要求选择。

2、
透镜

透镜是通过光线的折射来实现汇聚或者分散光线的目的,其优点是可变性强,同样口径的透镜可以输出高聚光光束,也可以输出均匀的泛光。但透镜的不利因素是对光的细节难以把握,比如经透镜折射后的光,通常有明显的亮光圈和暗圈,同时光色发生改变,在照明细节效果上不够优秀。但透镜种类多,也还有很大的精细发展空间,不可一概而论。

一、
电路系统


LED
是一个脆弱的元件,对电压、电流和散热都有极其严格的要求,因此LED必备驱动电路,从某种意义上说,没有驱动电路或者错误设计驱动电路的LED手电产品都是不可靠的,会让LED的寿命呈指数级缩减,甚至到仅有几小时,并且不断损伤LED使之亮度不断降低。而正确地驱动LED,则能够享受其优秀的性能、可靠性和长达几万小时的寿命。因此,驱动电路上LED手电的非常重要的部件,也是衡量手电优劣的重要指标之一。

1、电路在手电中的作用

       首先是驱动发光体,尤其是LED,其对电压有特定的要求,如果是直驱,LED的亮度会迅速衰减,短时间不对比可能看不出来,但一经对比就会很明显发现亮度已经减半甚至更低。因此LED组适合的电路是恒流电路,它可以自动把不同电池产生的不同电压调节到适合驱动LED的状态,最终达到输出额定电流,正确驱动LED的目的。



其次,电路还能实现各种照明功能,即通过电路的控制,手电输出不同的亮度和其他功能,比如SOS、爆闪等,以满足使用者的不同照明需求。

2、衡量手电电路的重要标准



评价手电电路的优劣则主要是考虑电路的可靠性、功率和功能等三方面。

      可靠性:电路是手电的构成中既关键同时也是比较脆弱的组成部分,电子元件本身是很精密的,加上手电是在运动中使用会面临一定的冲击,而电路一旦损坏,就基本等于手电损坏,因此电路的可靠性和稳定性,将是电路设计和元器件选用的最重要原则。

          效率:电路转换是需要消耗能量的,同样的亮度和电池,电路效率越高,续航时间就越长,因此高效率在户外运动手电中是极其重要的。

       功能:目前高品质的户外手电,一般都会通过电路来实现多种功能,比如可以在不同的时间亮度切换,以满足不同的照明需求,并达到动态节能的目的。并且通过电路的控制,手电可以发出不同的信号模式,对于户外运动爱好者的户外安全都有积极的作用。

3、最适合LED手电的电路——恒流电路

目前手电应用领域最先进和高效的电路是恒流电路,它使手电在使用的过程中,电流不会随着电池电压的衰减而降低,也就保证了手电的亮度始终保持在一个相同的水平上。手电照明亮度的恒定大大增加了照明稳定性,是高质量照明的重要要求。

反光杯

反光杯
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手电的基本构成

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本帖最后由 珏瑞户外装备 于 2009-9-16 17:42 编辑

     四、电  源

       所用电源的种类是选择手电时一个重要的考察项目,选择了不合适自己使用的电源的手电,也就等于判了这个手电死缓。

1、
电池的种类

手电中应用较多的电池主要包括:碱性电池、镍氢电池、锂离子电池,按照是否可以充电还分为一次电池和二次电池。

碱性电池:属于一次性电池(不可充电),常见尺寸型号有AA5号电池)、AAA7号电池)、C2号电池)、D1号电池),优点是容易获得,安全性高,价格便宜,缺点是容量偏小,大电流放电能力差。

镍氢电池:属于二次电池,常见尺寸型号有AA5号电池)、AAA7号电池),它的安全性高,容量大并适合大电流放电,性能优越。虽然单颗价格较高,但因为可以循环使用,使得使用成本极低。

锂电池:属于一次电池,常见尺寸型号有CR123ACR2,安全性较高,而且单颗能量最大,电压高,耐低温环境,性能非常优越。缺点是价格高而且销售网点少,不易补给。

锂离子电池:属于二次电池,常见尺寸型号有163401865017670等,单颗能量大,电压高,使用成本低,但应用于手电的本类电池尚属于工业用途电池,安全性较差,不当使用时易产生燃烧、爆炸等危险,不建议非专业人士使用。

2、
基于电池的手电分类

基于以上电池,手电一般分为以下三类:

使用常规电池的手电:通常为使用AA或者AAA电池的手电,兼容碱性电池和镍氢电池两类,此类手电使用成本低、电池易补充,性能不错(特别是使用镍氢电池时),适应面最广,通用于绝大多数户外运动和民用场合;

使用高能电池的手电,基于CR123A锂电池设计的手电,适合对成本不敏感,对性能要求极高的人士,同时在高寒地区更有利;

使用锂离子电池的特种手电:适合对性能要求高、使用成本敏感,并具有相当专业知识和安全防护能力的人士。

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手电的基本构成

本帖最后由 珏瑞户外装备 于 2009-9-16 17:47 编辑

          五、壳体

          大部分的手电选用的壳体材料是金属和工程塑料。其中金属材料中又以材质轻、导热性好、容易加工及易做表面处理的铝合金最为常见。

1、
金属材料

金属材料材质坚固耐久、导热性好、利于散热,常见金属材质有铝合金,也有不锈钢、钛等其它金属。铝合金具有轻便、耐腐蚀、易加工、导热导电性能好的优势;不锈钢硬度和耐磨性更高,但重量几乎是铝合金的3倍,同时导热性远逊于铝合金;钛合金略重于铝合金,耐腐蚀能力最佳,但导热性最差。铝合金制作手电壳体的综合优势较大,因此,常见的优质手电大都使用铝合金制造。

2、
工程塑料/聚合物

塑料具有轻便和易于造型的优点,同时色彩也异常丰富,因此塑料手电通常样式多变,色彩多样。但塑料手电的主要缺点是散热差,导致亮度无法提到金属手电的高度,同时如果材料不佳则容易老化,极端寒冷情况下可能会发生脆裂,通常来自优秀品派的塑料手电在材料品质上会更有保障。

3、
铝合金的表面处理

为了提高铝合金的表面耐磨损和耐腐蚀能力,同时染色美化产品,铝合金手电通常会进行表明处理,主要表面处理工艺有如下几种:

色粉处理/涂油漆:这种方式简单易行,成本低廉,但都不是很稳定和耐用,主要用于美化产品,但是很容易刮花或者脱落。

阳极氧化(二型氧化,Type II Anodize):这是最常见的一种铝合金表面处理方式,具有一定的耐磨性,可以做出多种靓丽的颜色,应用范围极其广泛。

硬质阳极氧化(三型氧化,Type III Anodize):这是仅见于高端铝合金手电采用的表面处理方式,耐磨性和耐腐蚀性极佳,可以保护手电多年不易因磨损而影响功能。但硬质阳极氧化的表面美观度较差,易出现色差、线条、裂纹等,也不易染色很难做出靓丽的彩色(偏灰暗),同时尖锐处耐冲击能力不佳,撞击后易破裂,不过即便如此,也还能够起到很好的整体耐磨损作用,因此备受专业手电用户推荐。

        六、开关


手电开关的设置决定了其使用的方便性,常见的手电开关分为以下几种:

1、
滑键式开关

传统手电的开关方式,功能单一,简单直观,但先天缺陷几乎无法做到彻底防水;

2、
尾部按钮开关

小型手电中使用的比较广泛,特点是操作方便,容易点亮和锁定长亮,通常防水能力很好,结构较复杂;

3、
旋转灯头开关

最为简单可靠的开关,几乎不可能损坏,防水好,知识操作舒适度不如按钮开关;

4、
侧面按钮开关

大型手电较为常用,以便于平衡力矩,具有按钮开关的便利性,但结构复杂,防水能力弱于尾部按钮开关;

HAIII军规硬质氧化外壳

HAIII军规硬质氧化外壳

旋转灯头开关(最为简单、可靠的开关)

旋转灯头开关(最为简单、可靠的开关)

镀金弹簧尾部按钮开关

镀金弹簧尾部按钮开关
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希望各位驴友都来交流使用户外照明装备的经验!
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终于弄好了,自己先顶一下!!
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很详细哈,再说下品牌和价格.
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谢谢支持!!
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那么好的东西,大家都来支持哈撒!
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