“古老的”LED手电—传统手电领域的新生力量

“古老的”LED手电已逐渐成为传统手电领域的新生力量。

快要被大家遗忘的白炽灯手电算得上最古老的手电了，由于其存在效率低、寿命短的问题，在上世纪末渐渐被LED手电所取代。

简单介绍一下LED的发展历史。半导体P-N结发光现象的发现，可追溯到上世纪二十年代。法国科学家O.W.Lossow在研究SiC检波器时，首先观察到了这种发光现象。由于当时在材料制备、器件工艺技术上的限制，这一重要发现没有被迅速利用。直至四十年后，随着Ⅲ-Ⅴ族材料与器件工艺的进步，人们终于研制成功了具有实用价值的发射红光的GaAsP发光二级管，并被GE公司大量生产用作仪器表指示。此后，由于GaAs、Gap等材料研究与器件工艺的进一步发展，除深红色的LED外，包括橙、黄、黄绿等各种色光的LED器件也大量涌现于市场。

出于多种原因，Gap、GaAsP等LED器件的发光效率很低，光强通常在10mcd以下，只能用作室内显示之用。虽然AlGaAs材料进入间接跃进型区域，发光效率迅速下降。跟随着半导体材料及器件工艺的进步，特别是MOCVD等外延工艺的日益成熟，至上世纪九十年代初，日本日亚化学公司（Nichia）与美国的克雷（Cree）公司通过MOCVD技术分别在蓝宝石与SiC衬底上生长成功了具有器件结构的GaN基LED外延片，并制造了亮度很高的蓝、绿及紫光LED器件。

超高亮度LED器件的出现，为LED应用领域的拓展开辟了极为绚丽的前景。首先是亮度提高使LED器件的应用于从室内走向室外。即使在很强的阳光下，这类cd级的LED管仍能熠熠发亮，色彩斑斓。目前已大量应用于室外大屏幕显示、汽车状态指示、交通信号灯、LCD背光与通用照明领域。超高亮LED的第二个特征是发光波长的扩展，InGaAlP器件的出现使发光波段向短波扩展到570nm的黄绿光区域，而GaN基器件更使发光波长短扩至绿、蓝、紫波段。如此，LED器件不但使世界变得多彩，更有意义的是使固态白色照明光源的制造成为可能。与常规光源相比，LED器件是冷光源，具有很长的寿命与很小的功耗。其次，LED器件还具有体积小，坚固耐用，工作电压低，响应快，便于与计算机相联等优点。统计表明，在二十世纪的最后五年内，高亮LED产品的应用市场一直保持着40%以上的增长率。随着世界经济的复苏以及白色照明光源项目的启动，相信LED的生产与应用会迎来一个更大的高潮。深圳市光中道电子有限公司自主研发的手电品牌TANK007，中文简称“探客”，寓意着硬朗、开放和用于探索，采用国际进口优质高端品牌（CREE、LUMINUS、SSC、OSRAM等）LED打造，本着品质先行的理念在手电行业稳步行进，数年来不断创新保持原创，致力为用户群体带来更加实质性的利益，近年来更是隐隐有成为国内手电行业一线品牌的趋势。

LED手电筒由发光体LED、电池、电路、外壳、反光杯、电路仓、开关等组成，基本原理是电流从电池出来，然后到达电路，经过电路调整电压和电流，然后输出到发光体，进行点亮照明。

1).手电筒电路

1、升压电路。主要用于使用1AA、2AA电池的手电，因为大部分LED的工作电压在3.6左右，AA电池电压在1.2-1.5，电压不够，需要将电压升到3.6才能使LED正常工作，也就产生了这种电路，

2、降压电路。一般用在双锂电手电筒上的，比如用2节16340的手电筒，LED的工作电压在3.6，而2节16340串联的电压有7.5V左右，就需要把电路的输出电压降到3.6为LED供电。

3、自动升降压电路。顾名思义就是当电池电压高于LED的工作电压的时候就把输出电压降到LED的工作电压，当电池电压低于LED工作电压的时候把输出电压升到LED的工作电压，这样就产生了恒压恒流，这就是最理想的电路。

对于区分电路的水平，大家习惯用效率来区分，当然还有发热、体积等因素。根据欧姆定律计算：功率等于电流乘以电压，所以电路效率就是指输出功率（输出电流乘以输出电压）除以输入功率（输入电流乘以输入电压），一般一个好的电路效率在90％以上就是不错了，剩下10％让电路本身给消耗了，所以说电路消耗的电量越小，电池的利用率越高，这个电路的档次也就越高。

2).手电筒使用电池型号

手电筒常用电池有AA(5号电池)、AAA(7号电池)碱性电池,也就是通常不能充电的干电池（1.5V）和可以充电的镍氢电池（1.2V）、锂电池等等

锂电池电压在2.45-4.2V，型号有14500、16340、18650等等，

锂电池区分：14500电池的直径是14毫米，长度是50毫米；

16340电池直径是16毫米，长度是34毫米；

18650电池就是直径18毫米，长度65毫米。

锂电池分有带保护板电池（防止过充过放的电路）和不带板电池，锂电池是不能过充、过放，如果电池过充就是充满电了还在充电器不拿出来还长时间继续充会发生漏水或者爆炸。

如果过放，就是电池用到一点电也没有了才去充，这样都会导致电池报废的，所以加装保护板就不会有这样的问题了。

3).筒身。高档手电大部分都是铝合金外壳，主要区别在表面处理上，一般大部分手电只要没有特殊用途都是普通的氧化处理，以黑色、灰色为主。有些手电要求能够抗磨表面不掉色的，那就采用三级氧化处理，处理后表面坚硬，耐磨，用刀刮也不会出现痕迹，不过价格高。

4）反光杯。有橘皮光杯和镜面光杯。橘皮光杯表面是凹凸不平的橘皮状，特点是反光均匀，照射出的光斑漂亮；镜面光杯的特点是反射效率高，聚光性能好，也就是远射效果好，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、深浅来决定，光杯越大越深焦距越远，就能在更远距离成像，远射能力强；泛光好的灯杯，光斑大，近处照明范围比较大照明效果。所以并不是凭光斑大小来评价电筒的好坏，是适合用户各种照明需要。

LED的型号及色温

大功率的LED主要代表也是目前最流行的是美国CREE的LED,寿命长，最高可到10万小时。主要型号的参数：

（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，最大电流1000mA

（4）Q5 ， 350mA 亮度107-114 Lumens，最大电流1000mA(可达220-250lm）

（5）R2,

(6) R5,

(7) T6,

LED的色温：每种型号的LED，还根据色温不同分成了不同的种类比如Q5有Q5WB、Q5WC等，Q2有Q2WB、Q2WC、Q25A等等。

基本常用的色温从5000-10000K，根据K值分WJ、WD、WC、WB、WA等，通俗的讲就是色温越低越发黄，越高越白。

市场上比较流行的几种色温作个简单说明：
（1）最流行的就是WC的色温了，6700K的色温，正白光适合大多数场合使用，刺眼的亮度也很适合亮骚。