一些手电的知识
最近总是能看到xta3d兄卖一些手电类的东东...很好奇,所以搜了点东西和大家共勉下吧^_^(引用自:http://blog.sina.com.cn/u/5752900f0100069w)手电依据发光原理的不同基本分为三大类：1. 应用最为广泛的一种，就是传统的灯泡手电。
灯泡手电用钨丝电阻通电加热发光，这种手电的性能关键在于灯泡技术的好坏。刚开始的时候玻璃泡是真空的，但强光灯泡钨丝高温热升华，灯泡使用寿命很短，后来人们在灯泡中充入高压的惰性气体，减少钨丝升华，有充氪气的，有充氙气的，这种一般被称作惰性气体灯泡；还有的充入碘，因为碘在钨丝热升华以后与钨化合，遇到温度更高的灯丝的时候又还原成钨和碘蒸气，从而减少钨丝升华，因为碘在元素周期表里属于卤族元素，这种称为卤素灯泡。如果灯丝温度不够高，碘化钨比较难被还原成钨和碘，所以卤素灯泡必须要在一定的功率以上运行才能保证寿命。
一般比较正规的战术手电的强光灯泡都是两种手段同时应用，既充氙气又充碘，制作十分精良，灯泡寿命可以保证在5～30小时或者开关几千次，但灯泡寿命的离散性很大，这个值也只是个大概值，实际使用中很难具体说哪个灯泡的寿命更长些，只能说正规厂家做出的产品出现不稳定寿命的概率非常低，而小厂出的就不太可能保证稳定的寿命了，大家平时用普通手电的时候就可以感觉到，好的灯泡亮度高寿命长，劣质灯泡相当差，隔三岔五就烧掉了。
灯泡的发光效率大概10～15流明/瓦（前提是灯泡质量及格，劣质灯泡发光效率更低），大部分能量都被变成热量浪费掉了。
选择灯泡战术手电的时候，一般要求手电亮度超过60流明，灯泡功率超过6W。
2. 最近风头很劲的一种，就是使用大功率发光二极管（LED）代替灯泡的手电。
LED的最大特点就是寿命超长，在额定功率范围内，寿命可以几千几万小时，几乎不必考虑更换灯泡的问题，也许手电筒身用烂了，LED还没有坏，真是厉害！
LED的发光效率也比灯泡手电高，可以达到20流明/瓦以上。而且，LED的结构决定了LED天生抗震，用在枪械上不必象灯泡一样害怕灯丝震断。
白光LED的发光原理我不懂，反正好象是半导体通电发出一定波长的单色光，激发荧光粉发出各种颜色混合在一起的白光。
LED与电阻不同，它不服从U/I的线性电压/电流关系，电压有微小的变化，电流就有相对比较大的变化，发光强度也相应发生变化，而且电流过大的话LED发热厉害，寿命锐减，所以大部分LED手电都有个驱动电路，提供恒流输出，也有少数提供恒压输出，以保证LED稳定发光，但有的LED手电为了最大可能简化结构、提高可靠性，直接串联一个电阻来限制电流，效果也过得去，也能提供比较长的稳定发光时间。
发光效率高、光色好、功率大、寿命长的LED开发、设计、生产起来比较困难，目前只有LUMILEDS COMPANY的luxeon star LED应用比较广泛，所以国内鲜有好的LED手电出现。
国内产品常见的，都是多个小功率LED共同发光的手电，光色差，严重偏蓝，功率很小，聚光性能也非常差，那些只能是平时的玩具，与战术手电差距甚远！
不过也有直接采用luxeon star LED的国产手电，手电论坛上非常热的“山娃”（3瓦）LED手电就是这样的，但是做工相对比较差，与我的标准还差那么一截，我认为是不能作为战术手电的。
3. 最前卫的技术就是HID（High Intensity Discharge，好象是气体高压放电发光技术）手电了。
目前只有很少的产品问世，基本上是体积比较大的搜索用灯具，没有小型手电，而且价格超级昂贵。
除了家中常见的日光灯管，HID最常见于照相机的闪光灯，一个小小的充有气体的灯管，用电容蓄积起来的高压将气体击穿瞬间放电，发出闪电一样的耀眼白光，而HID手电则是用特殊电路持续提供稳定的高压电，使气体持续发出强烈的光。
这种手电的特点就是发光效率高，可以达到50流明/瓦以上，而且色温比较高，显色性也好，这一点在照相机普遍采用HID作辅助光源上也能验证出来。
国内品牌Wolf-Eyes已经有40W 3400流明的HID产品问世（简直就是个小太阳啊！），10W 500流明的也要走出实验室了，国外也有些HID手电问世，不过……HID的价格……Wolf-Eyes的那个40W的是1700............美金！目前我还不了解HID手电的更多细节以及优缺点，等我中了500万大奖的时候说不定我会买一个回来具体测试一下。
还要解释几个常见的比较重要的词汇：
光通量，单位 流明 Lm（Lumen），光源单位时间内以光的形式发出的能量的总和，通俗地讲就是衡量一个手电到底有多亮的一个指标，战术手电一般要60流明以上。
色温，也就是光色，单位开尔文（K），当光源所发出的光的颜色与“黑体”在某一温度下辐射的颜色相同时，“黑体”的温度就成为该光源的色温，“黑体”的温度越高，光谱中蓝色的成分越多，而红色的成份越少。光色大致分三类：暖色＜3300K，中间色3300至5300K，日光色＞5300K。
手电色温越高就越耀眼，越能达到“短时致盲”的效果，战术手电一般能达到3500K以上。普通手电的色温就逊色多了，一个直观的感受就是普通手电的光都是黄黄的，很柔和，战术手电的光都是雪白的，不能直视。
显色性，光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性，通常叫做“显色指数”，原则上，人造光线应该与自然光相同，使用肉眼能正确辨别事物的颜色，由于光线中光谱的组成有差别，因此即使光色相同，光的显色性也可能不同。国产的那些多LED手电，色温比较高，通常都严重偏蓝，所以照在物体上很难像普通灯泡那样有比较好的显色性，有的LED甚至让眼睛看物体的立体感降低不少，非常不舒服。显色性是大功率白光LED的一个重要指标，luxeon star LED在这方面做得比较好，能做出一些好的白光LED，国内大部分产品则比较差。
其它指标像什么光强、照度等等不常用，我也搞不太清楚，就不解释了。
手电的性能如何集中体现在其构造上的几个关键点上：光源、聚光装置、电源（就是电池）、手电筒身、开关及电路。
战术手电最重要的部分就是光源，光源的好坏直接决定了手电的性能。灯泡战术手电最具代表性的品牌无疑是SureFire，国内的就只有Wolf-Eyes了，其它品牌，诸如Streamlight（三炮的大电棒子就是这个牌子的）、Pelican（塘鹅）等等在国内应用并不广泛，我也没啥了解，就不卖弄了，呵呵。
这些品牌的做工精良，灯泡寿命和照明效果有保证，但价格也比较昂贵，一般都在几百元，大部分SureFire的手电甚至都在千元以上，而且这些战术灯的灯泡一般都与反光碗、灯座做成一体，作为一个灯头来卖，灯泡烧掉后更换一个灯头也要上百元，相当烧钱。
国内也生产所谓的“仿SureFire”，价格几十元左右，大多打着“police”的标志，其实是国内许多厂家生产的低档手电，外形基本相同，生产厂家繁多，做工因厂家不同而不同，很难说质量好坏，也许日常使用甚至到户外都可以抵挡一阵，但有一点是可以肯定的，就是绝对不适合用在危险的战术环境中！这种手电灯泡采用单独的小米泡，价格便宜，在几块钱左右，更换灯泡时可以不必更换灯头，但灯泡的质量和照明效果很难保证。
大功率LED手电目前风头正盛，国内外厂家争先上马，但LED基本上都是用的LUMILEDS COMPANY的luxeon star LED，其它厂家的大功率LED还很难达到这个公司产品的效果。
luxeon star LED中，3W的技术比较成熟，各厂商都有比较不错的产品，而且3W的驱动电压正好适合一节锂离子充电电池的电压，DIY也比较方便。
5W的散热比较困难，开发输出功率比较大、效率比较高的稳流电路也比较困难，所以暂时只有SureFire有比较多的产品问世，但价格都在千元以上，国内的情况恐怕只有发烧友能接受这个价格。
目前战术手电还是以灯泡手电为主，大功率LED和HID都还没形成足够的规模，难以有什么大的作为，但前景是非常“光明”的！哈哈
聚光装置对手电的照明效果影响很大，普通手电的中心光斑由于用的是简单的光滑面反光碗，所以光斑是一圈一圈的波纹形状，中间有暗斑和亮点，奇形怪状的，中心光斑与周围泛光之间也没有平滑的过渡，中心光斑区域非常亮，一到泛光区域马上就暗了下来，所以用在战术环境中不太合适。
战术手电的中光斑必须是比较规整的类圆型，一定要非常均匀，不能有暗斑和亮点，中心光斑与周围泛光之间要有比较平滑的过渡区，逐渐降低亮度，而且中心光斑的光束呈圆锥状，要有一定的发散角，一般在15°左右，视战术手电用途不同而有所差别。战术手电所用的反光碗一般都是专门设计的皱面反光碗，反光面就象橘子皮，以保证光斑具有上述特点。
除了反光碗，还有的手电使用全反射透镜或者其它类型的透镜，但从目前来看，透镜要达到皱皮反光碗的效果还不是很容易，所以很少用在战术手电上。
战术手电的聚光装置还必须具有耐高热的性能，因为不管是高亮度灯泡、大功率LED或者是HID灯，都拥有巨大的发热量，普通塑料灯碗根本承受不了！所以SureFire用的是厚实的金属反光碗，Wolf-Eyes用的是陶瓷灯碗（搀了金属粉末，用的是什么粉末冶金还是什么技术来着？我忘记了，反正也不懂，就不想了，呵呵）。国内的“仿SureFire”，基本上都是使用光滑面的反光碗，光斑效果参差不齐，很难有比较理想光斑。
同样要具有耐高热性能的还有灯头玻璃片，SureFire的不知道是什么做的，比较坚固，Wolf-Eyes的据说是用与战斗机座舱玻璃一样的技术，不但防刮防划防破损，而且耐高温性能一流，国产“仿SureFire”就比较复杂了，反正我已经看到好几个手电灯头用塑料片，结果很快就被烤化了。
战术手电耗电量比较大，所以对电池的要求比较高，大型的电棒子一般都用几节镍镉或镍氢的大号充电电池。小型战术手电都用个头小、单体电压高、电量充足的锂电池，锂电池又有可充电的和不可充电的，可充电的有金属锂的、锂离子的，金属锂的因为阳极容易出现枝状结晶刺破隔膜、导致内部短路引起爆炸，所以慢慢被淘汰了，现在最常见的是锂离子电池。
锂电池的缺点是危险系数比传统电池大，放电电流过大、过度充电或者是过度放电、内部短路，都可以引起燃烧甚至爆炸，媒体上常见的“手机变手雷”的报道就是因为电池质量问题或使用不当导致电池爆炸，手电论坛上确认过的已经炸了两个手电了，一个SureFire的C2，一个Wolf-Eyes的6AX，把灯头、尾盖都炸出去了。
最常见的各种小型战术手电大多使用CR 123a型照相机用电池，就是死贵死贵的那种，1、2十元一节，是不可充电的一次性电池，标称电压3V，装在战术手电这种大电流放电的东东里通常容量为1500mAh不到，常见的SureFire的6P、G2、C2，狼眼的6系列，国产的“仿SureFire”，都是使用2节CR123a，使用时间在1小时左右；
现在有的手电比如狼眼，配专用的低压灯头，可以使用一节锂离子可充电电池，标称电压3.7V，电池型号是18650（18650的含义是前两位表示直径18mm后三位表示长度65.0mm，另外一些常见的型号标识有17670、16340、14505、18500、26500……），由于18650常用于笔记本电脑的电池组里，所以最常见，容量（C）也比较大，可以达到1800mAh～2400mAh，锂离子电池放电电流一般不超过1C，所以使用18650电池的时候，放电电流不能超过2A。
特别要指出的是，16340电池与CR123a电池的外形尺寸几乎是一样的，所以现在有很多人把16340当作可充电的CR123a电池，想把16340用在使用CR123a的手电上，实际上两者是不能通用的，cr123a电池的标称电压是3V，最高电压才是3.6V，而16340的标称电压就有3.7V，最高电压达到4.2V，如果有过度充电使电池内压增高的情况，甚至能达到4.5V以上，所以误用16340的话是一定要烧掉灯泡的，除非更换专用的高电压灯泡，而且16340的容量也比较小，只有700mAh左右，不能大电流放电。
目前，我所知道的可以用18650可充电电池的只有Wolf-Eyes战术灯，它有专门的充电套装和3.7V强光灯头，电池上加装有防止过充电过放电的保护电路，比一般电池安全多了，可以放心使用，Wolf-Eyes还提供专门用于SureFire传统型号改装的充电套装和灯头，用以降低手电使用成本，所用电池是比18650细一圈的17670加保护电路。SureFire自己也有充电型的战术灯，但价格……嘿嘿，贵得要命！
目前国内的情况，用昂贵的一次性CR123a电池有些太心疼了，充电型号又只有Wolf-Eyes一家在做，价格200多元，虽然不高，对普通人来说也不是很便宜，我的解决办法是用自己购买的不带保护电路的普通18650锂离子充电电池，购买手机“蛋充”改造后来为它充电，成本只有几十元，只有一对CR123a的价钱，不过使用时必须格外小心，严格控制使用时间，避免“手电变手雷”。
手电的筒身通常采用硬铝合金制造，比较坚固，不过也有例外的，SureFire的G2就是碳纤维的筒身，也比较坚固，而且重量非常轻。
金属表面处理技术我不懂，反正我看SureFire做得挺漂亮的，据说很结实，Wolf-Eyes的也不错，国产“仿SureFire”的大多是用的表面阳极电镀，但我觉得外观只是一个次要因素，反正我不太在乎这个。
手电的筒身必须具有最基本防水功能，至少在大雨中不能出任何问题，偶尔掉到浅水里也不能进水，前后的各结合部位上都要有防水胶圈，涂以粘稠油脂润滑密封。
大部分战术手电的筒身是为装CR123a电池设计的，可以装下16340和17670，但装不下18650，所以改装充电电池比较困难，因为只有18650的容量才够用，常见17670的容量只有1500mAh，允许的放电电流太小了。
手电筒身上通常还设计有防滚的多边形突棱，用以防止手电放在平面上滚动，新版的SureFire 6P等型号就在灯头上有六角螺母状的防滚设计。
大多数战术手电上都有一大段筒身的直径是1英寸（25.4mm），这是为了与大部分光学瞄准镜的夹具通用。
SureFire的C2等型号还把一部分筒身截面做成了方形，安装了一个战术握环，用以适应那个Rogers/SureFire 式握法，手电从中指和无名指的指缝中伸出去，用掌心顶住开关，就象一个手指笨拙的医生拿着注射器给病人打针的样子，呵呵，我实在是没法接受这种握法，总觉得别扭，不稳。
战术手电开关基本都安装在尾盖上，战术要求是必须有同时具有长亮和闪亮功能，方便单手开关。
尾盖开关形式多种多样，最常见的就是尾部按钮开关，按钮按下去亮，松开就灭，如果把尾盖拧紧了就长亮，这种开关是最简单的，但长亮功能需要双手操作。
Wolf-Eyes的6A尾盖开关就不一样了，它的操作方式类似AUG的扳机，轻按的时候是闪亮功能，轻按下去就亮，松开就灭；把按钮使劲按到底就是长亮，松开以后仍然不熄灭，必须再使劲按一下才会熄灭，这种用按钮行程来控制两种功能的开关非常方便单手操作。
再有就是被称为“老鼠尾巴”的线控开关，用在枪用战术灯上，从尾盖上有一根导线引出一个片状按压开关，射手可以把它装到自己认为方便操作的地方。 这样……受教了～～～锂离子似乎也会在某些情况下爆炸，比如前一阵子笔记本中闹的爆炸事件。 呵呵...看完后我也很吃惊...手电的部件竟然可以这个价钱.还有这么多讲究...果然是玩什么都有什么的玩法.
"锂电池的缺点是危险系数比传统电池大，放电电流过大、过度充电或者是过度放电、内部短路，都可以引起燃烧甚至爆炸，媒体上常见的“手机变手雷”的报道就是因为电池质量问题或使用不当导致电池爆炸，手电论坛上确认过的已经炸了两个手电了，一个SureFire的C2，一个Wolf-Eyes的6AX，把灯头、尾盖都炸出去了。"......... 文中的资料有点老，不过有参考价值
一次在公共汽车上，口袋里一只价值2000的手电丢了::crying:: 从内容看，文章应该写于2004年 呵呵但是看这些我已经对手电大大的刮目相看了^_^
同情LS...西安的公交确实够劲...有几次上车我都是自个不动被人架上去的,自个的手机钱包也都是,咳......
对了,那请LS讲些最新的知识吧.我们洗耳恭听^_^ 太多了，根本没有办法一一讲过来，还是去手电论坛吧
我最近在写一篇LED手电的文章，才开了个头：
http://forum.xitek.com/showthread.php?threadid=451329 的确比较旧的内容了，现在LED发展非常快，HID也不慢。LED现在已经突破100LM/W了。HID早就达到这个数了。
另外锂电池也在改进，现在的锂离子聚合物电池不会爆了。 市面上有红色LED手电卖吗？天文用的。 真是学习了，看来小小的手电也有那么多学问。 真是长知识了。只是不明白文中多次提到的战术手电在一般的民用环境中有什么用处？ 初次看到关于手电详细介绍，真是受教了！ ***此回复帖为广告，已被管理员删除***
[ 本帖最后由 涂进 于 2007-6-16 16:58 编辑 ] 楼上又是广告::laugh:: 原来小小的手电还有如此大的学问!
领教了! ::0014:: 版主快来删广告啊.... 学习了 只是不能烧了再烧 米就没了::39:: ::39:: 原帖由 gxyzd1 于 2007-6-16 03:22 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
市面上有红色LED手电卖吗？天文用的。
这个可以自己做呀
把发光LED换成红色LED就行了嘛 呵呵
我就打算自己做一个呢 原帖由 孔方 于 2007-6-15 23:55 发表 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
这样……受教了～～～锂离子似乎也会在某些情况下爆炸，比如前一阵子笔记本中闹的爆炸事件。
在放电电流过大时才会爆炸，一般不会的 今日在无忌看到了FUNDER大侠的：“来龙去脉：LED手电的进化（2001－2007）”，很是受教！::070821_09.jpg:: ::070821_01.jpg::
不知可否请FUNDER兄在咱么这儿再发下，让更多的同好学习下呢？先谢过！
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