“古老的”LED手電—傳統手電領域的新生力量

“古老的”LED手電已逐漸成為傳統手電領域的新生力量。

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，在上世紀末漸漸被LED手電所取代。

簡單介紹一下LED的發展歷史。半導體P-N結發光現象的發現，可追溯到上世紀二十年代。法國科學家O.W.Lossow在研究SiC檢波器時，首先觀察到了這種發光現象。由于當時在材料制備、器件工藝技術上的限制，這一重要發現沒有被迅速利用。直至四十年后，隨著Ⅲ-Ⅴ族材料與器件工藝的進步，人們終于研制成功了具有實用價值的發射紅光的GaAsP發光二級管，并被GE公司大量生產用作儀器表指示。此后，由于GaAs、Gap等材料研究與器件工藝的進一步發展，除深紅色的LED外，包括橙、黃、黃綠等各種色光的LED器件也大量涌現于市場。

出于多種原因，Gap、GaAsP等LED器件的發光效率很低，光強通常在10mcd以下，只能用作室內顯示之用。雖然AlGaAs材料進入間接躍進型區域，發光效率迅速下降。跟隨著半導體材料及器件工藝的進步，特別是MOCVD等外延工藝的日益成熟，至上世紀九十年代初，日本日亞化學公司（Nichia）與美國的克雷（Cree）公司通過MOCVD技術分別在藍寶石與SiC襯底上生長成功了具有器件結構的GaN基LED外延片，并制造了亮度很高的藍、綠及紫光LED器件。

超高亮度LED器件的出現，為LED應用領域的拓展開辟了極為絢麗的前景。首先是亮度提高使LED器件的應用于從室內走向室外。即使在很強的陽光下，這類cd級的LED管仍能熠熠發亮，色彩斑斕。目前已大量應用于室外大屏幕顯示、汽車狀態指示、交通信號燈、LCD背光與通用照明領域。超高亮LED的第二個特征是發光波長的擴展，InGaAlP器件的出現使發光波段向短波擴展到570nm的黃綠光區域，而GaN基器件更使發光波長短擴至綠、藍、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白色照明光源的制造成為可能。與常規光源相比，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，響應快，便于與計算機相聯等優點。統計表明，在二十世紀的最后五年內，高亮LED產品的應用市場一直保持著40%以上的增長率。隨著世界經濟的復蘇以及白色照明光源項目的啟動，相信LED的生產與應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，采用國際進口優質高端品牌（CREE、LUMINUS、SSC、OSRAM等）LED打造，本著品質先行的理念在手電行業穩步行進，數年來不斷創新保持原創，致力為用戶群體帶來更加實質性的利益，近年來更是隱隱有成為國內手電行業一線品牌的趨勢。

LED手電筒由發光體LED、電池、電路、外殼、反光杯、電路倉、開關等組成，基本原理是電流從電池出來，然后到達電路，經過電路調整電壓和電流，然后輸出到發光體，進行點亮照明。

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16340的手電筒，LED的工作電壓在3.6，而2節16340串聯的電壓有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，這樣就產生了恒壓恒流，這就是最理想的電路。

對于區分電路的水平，大家習慣用效率來區分，當然還有發熱、體積等因素。根據歐姆定律計算：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充會發生漏水或者爆炸。

如果過放，就是電池用到一點電也沒有了才去充，這樣都會導致電池報廢的，所以加裝保護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，就能在更遠距離成像，遠射能力強；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：

（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220-250lm）

（5）R2,

(6) R5,

(7) T6,

LED的色溫：每種型號的LED，還根據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K值分WJ、WD、WC、WB、WA等，通俗的講就是色溫越低越發黃，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，正白光適合大多數場合使用，刺眼的亮度也很適合亮騷。