“古老的”LED手電—傳統(tǒng)手電領(lǐng)域的新生力量

“古老的”LED手電已逐漸成為傳統(tǒng)手電領(lǐng)域的新生力量。

快要被大家遺忘的白熾燈手電算得上最古老的手電了，由于其存在效率低、壽命短的問題，在上世紀(jì)末漸漸被LED手電所取代。

簡單介紹一下LED的發(fā)展歷史。半導(dǎo)體P-N結(jié)發(fā)光現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，可追溯到上世紀(jì)二十年代。法國科學(xué)家O.W.Lossow在研究SiC檢波器時，首先觀察到了這種發(fā)光現(xiàn)象。由于當(dāng)時在材料制備、器件工藝技術(shù)上的限制，這一重要發(fā)現(xiàn)沒有被迅速利用。直至四十年后，隨著Ⅲ-Ⅴ族材料與器件工藝的進(jìn)步，人們終于研制成功了具有實用價值的發(fā)射紅光的GaAsP發(fā)光二級管，并被GE公司大量生產(chǎn)用作儀器表指示。此后，由于GaAs、Gap等材料研究與器件工藝的進(jìn)一步發(fā)展，除深紅色的LED外，包括橙、黃、黃綠等各種色光的LED器件也大量涌現(xiàn)于市場。

出于多種原因，Gap、GaAsP等LED器件的發(fā)光效率很低，光強(qiáng)通常在10mcd以下，只能用作室內(nèi)顯示之用。雖然AlGaAs材料進(jìn)入間接躍進(jìn)型區(qū)域，發(fā)光效率迅速下降。跟隨著半導(dǎo)體材料及器件工藝的進(jìn)步，特別是MOCVD等外延工藝的日益成熟，至上世紀(jì)九十年代初，日本日亞化學(xué)公司（Nichia）與美國的克雷（Cree）公司通過MOCVD技術(shù)分別在藍(lán)寶石與SiC襯底上生長成功了具有器件結(jié)構(gòu)的GaN基LED外延片，并制造了亮度很高的藍(lán)、綠及紫光LED器件。

超高亮度LED器件的出現(xiàn)，為LED應(yīng)用領(lǐng)域的拓展開辟了極為絢麗的前景。首先是亮度提高使LED器件的應(yīng)用于從室內(nèi)走向室外。即使在很強(qiáng)的陽光下，這類cd級的LED管仍能熠熠發(fā)亮，色彩斑斕。目前已大量應(yīng)用于室外大屏幕顯示、汽車狀態(tài)指示、交通信號燈、LCD背光與通用照明領(lǐng)域。超高亮LED的第二個特征是發(fā)光波長的擴(kuò)展，InGaAlP器件的出現(xiàn)使發(fā)光波段向短波擴(kuò)展到570nm的黃綠光區(qū)域，而GaN基器件更使發(fā)光波長短擴(kuò)至綠、藍(lán)、紫波段。如此，LED器件不但使世界變得多彩，更有意義的是使固態(tài)白色照明光源的制造成為可能。與常規(guī)光源相比，LED器件是冷光源，具有很長的壽命與很小的功耗。其次，LED器件還具有體積小，堅固耐用，工作電壓低，響應(yīng)快，便于與計算機(jī)相聯(lián)等優(yōu)點。統(tǒng)計表明，在二十世紀(jì)的最后五年內(nèi)，高亮LED產(chǎn)品的應(yīng)用市場一直保持著40%以上的增長率。隨著世界經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇以及白色照明光源項目的啟動，相信LED的生產(chǎn)與應(yīng)用會迎來一個更大的高潮。深圳市光中道電子有限公司自主研發(fā)的手電品牌TANK007，中文簡稱“探客”，寓意著硬朗、開放和用于探索，采用國際進(jìn)口優(yōu)質(zhì)高端品牌（CREE、LUMINUS、SSC、OSRAM等）LED打造，本著品質(zhì)先行的理念在手電行業(yè)穩(wěn)步行進(jìn)，數(shù)年來不斷創(chuàng)新保持原創(chuàng)，致力為用戶群體帶來更加實質(zhì)性的利益，近年來更是隱隱有成為國內(nèi)手電行業(yè)一線品牌的趨勢。

LED手電筒由發(fā)光體LED、電池、電路、外殼、反光杯、電路倉、開關(guān)等組成，基本原理是電流從電池出來，然后到達(dá)電路，經(jīng)過電路調(diào)整電壓和電流，然后輸出到發(fā)光體，進(jìn)行點亮照明。

1).手電筒電路

1、升壓電路。主要用于使用1AA、2AA電池的手電，因為大部分LED的工作電壓在3.6左右，AA電池電壓在1.2-1.5，電壓不夠，需要將電壓升到3.6才能使LED正常工作，也就產(chǎn)生了這種電路，

2、降壓電路。一般用在雙鋰電手電筒上的，比如用2節(jié)16340的手電筒，LED的工作電壓在3.6，而2節(jié)16340串聯(lián)的電壓有7.5V左右，就需要把電路的輸出電壓降到3.6為LED供電。

3、自動升降壓電路。顧名思義就是當(dāng)電池電壓高于LED的工作電壓的時候就把輸出電壓降到LED的工作電壓，當(dāng)電池電壓低于LED工作電壓的時候把輸出電壓升到LED的工作電壓，這樣就產(chǎn)生了恒壓恒流，這就是最理想的電路。

對于區(qū)分電路的水平，大家習(xí)慣用效率來區(qū)分，當(dāng)然還有發(fā)熱、體積等因素。根據(jù)歐姆定律計算：功率等于電流乘以電壓，所以電路效率就是指輸出功率（輸出電流乘以輸出電壓）除以輸入功率（輸入電流乘以輸入電壓），一般一個好的電路效率在90％以上就是不錯了，剩下10％讓電路本身給消耗了，所以說電路消耗的電量越小，電池的利用率越高，這個電路的檔次也就越高。

2).手電筒使用電池型號

手電筒常用電池有AA(5號電池)、AAA(7號電池)堿性電池,也就是通常不能充電的干電池（1.5V）和可以充電的鎳氫電池（1.2V）、鋰電池等等

鋰電池電壓在2.45-4.2V，型號有14500、16340、18650等等，

鋰電池區(qū)分：14500電池的直徑是14毫米，長度是50毫米；

16340電池直徑是16毫米，長度是34毫米；

18650電池就是直徑18毫米，長度65毫米。

鋰電池分有帶保護(hù)板電池（防止過充過放的電路）和不帶板電池，鋰電池是不能過充、過放，如果電池過充就是充滿電了還在充電器不拿出來還長時間繼續(xù)充會發(fā)生漏水或者爆炸。

如果過放，就是電池用到一點電也沒有了才去充，這樣都會導(dǎo)致電池報廢的，所以加裝保護(hù)板就不會有這樣的問題了。

3).筒身。高檔手電大部分都是鋁合金外殼，主要區(qū)別在表面處理上，一般大部分手電只要沒有特殊用途都是普通的氧化處理，以黑色、灰色為主。有些手電要求能夠抗磨表面不掉色的，那就采用三級氧化處理，處理后表面堅硬，耐磨，用刀刮也不會出現(xiàn)痕跡，不過價格高。

4）反光杯。有橘皮光杯和鏡面光杯。橘皮光杯表面是凹凸不平的橘皮狀，特點是反光均勻，照射出的光斑漂亮；鏡面光杯的特點是反射效率高，聚光性能好，也就是遠(yuǎn)射效果好，但是照射出的光斑外圈有暗斑。聚光效果主要是靠光杯的大小、深淺來決定，光杯越大越深焦距越遠(yuǎn)，就能在更遠(yuǎn)距離成像，遠(yuǎn)射能力強(qiáng)；泛光好的燈杯，光斑大，近處照明范圍比較大照明效果。所以并不是憑光斑大小來評價電筒的好壞，是適合用戶各種照明需要。

LED的型號及色溫

大功率的LED主要代表也是目前最流行的是美國CREE的LED,壽命長，最高可到10萬小時。主要型號的參數(shù)：

（1）Q2 ， 350mA 亮度87.4-93.9Lumens，700mA 亮度141.6-152.1 Lumens

（2）Q3 ， 350mA 亮度93.9-100.4Lumens，700mA 亮度152.1-162.6 Lumens

（3）Q4 ， 350mA 亮度100.4-107Lumens，最大電流1000mA

（4）Q5 ， 350mA 亮度107-114 Lumens，最大電流1000mA(可達(dá)220-250lm）

（5）R2,

(6) R5,

(7) T6,

LED的色溫：每種型號的LED，還根據(jù)色溫不同分成了不同的種類比如Q5有Q5WB、Q5WC等，Q2有Q2WB、Q2WC、Q25A等等。

基本常用的色溫從5000-10000K，根據(jù)K值分WJ、WD、WC、WB、WA等，通俗的講就是色溫越低越發(fā)黃，越高越白。

市場上比較流行的幾種色溫作個簡單說明：
（1）最流行的就是WC的色溫了，6700K的色溫，正白光適合大多數(shù)場合使用，刺眼的亮度也很適合亮騷。