電筒概論

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2019-07-19 11:05:42
1. 引言
電筒係居家旅行必偏良物,而且普遍人類對此似乎不甚解,因此要寫篇電筒科普文增長大家知識。


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2. 大原理



「咁多電筒,點知邊枝先好呀?」

要解答呢個問題,首先要知現代照明系統嘅科學原理。

現代照明系統嘅結構部份好簡單,【供電】──【發光體】。

冇能量源,就如同夜晚嘅大陽能電筒;冇發光體,有電都唔著。因此最基本結構就係【供電】──【發光體】。

【供電】可分為兩大類:

濕電 (如汽車頭燈、屋企廳燈、街燈等)
乾電 (如手電筒、閃光燈等)

一般黎講《電筒》就係指用乾電驅動,可以獨立操作嘅照明系統。


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3. 電筒供電篇

電筒發出光,過程中會消耗能量及發熱,呢啲能量從邊度黎?就係電池度黎。

根據能量守恆定律,好嘅電筒必須要有好嘅電池,唔好幻想垃圾電池嘅電筒可以幾咁把炮,冇可能。先睇現時有邊幾款電池:

1. 乾電池 (1.5~9V)
2. 鋰電池 (3.7~??V)
3. 鉛電池 (12V)




乾電池 (1.5~3V)
一般AA電、AAA電同埋手錶電池就係乾電池。乾電池嘅能量密度低,力細量少,畀唔到幾多電出黎,除非幾廿粒串聯埋一齊,但同時體積極大。



鋰電池 (3.7~??V)
智能電話同手提電腦用嘅就係鋰電池。能量密度高,力大量大,基本上而家99%電筒都係用鋰電池驅動。無需串聯,單顆都足以驅動頗佳嘅電筒。



鉛電池 (12V)
即汽車電池。功率大,可直接驅動汽車頭燈,但同時體積重量成正比,不合乎成本利益,因此只有極少數高功率電筒會採用此電池。


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4. 電筒發光體篇

2019年今日嘅電筒已經同以前唔同,甚至2014年嘅時候都已經係同以前唔同,各位可以丟掉對電筒嘅一切既有知識,打開真理之門。

現代電筒嘅發光體只會採用LED發光體。LED極為泛用,隨處可見,例如電腦主機開關制隔離個盞橙、智能電話背後嘅閃光燈、甚至家用照明燈等。LED chip可大可小,發光量及耗電量隨意調節,到處適用。

現代電筒所用嘅LED並非例如電腦主機開關制隔離個盞橙個種,而係接近家用照明系統,專為高功率照明而設計嘅LED chip。





現代電筒主要探用以下幾間廠嘅LED chip:

1. Cree
2. Luminus
3. Nichia
4. Panasonic/Philips/etc.


Cree 同 Luminus 生產嘅LED chip極為優良,體積少但發光量極大,市面上9成LED電筒均使用呢兩間廠嘅LED chip。

Cree
主要畀人攞黎做電筒嘅LED chip為:
XP-E2/XP-G5/XML-L/XML-L2/XHP-HI/XP-G2/XHP-35/XHP-50/XHP-70

Luminus
主要畀人攞黎做電筒嘅LED chip為:
SST-20/ SST-40/ SST-90
LED chip嘅輸出功同耗電量將會在下節講解。


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5. 電筒數值篇

量度一枝電筒勁唔勁,係有科學且客觀嘅數值可參考,而唔係9up話幾光幾光就得。

流明(lumen)
發光體發出嘅光能量總量為流明(lumen)。

燭光(candela)
發光體發出嘅光能量密度(or強度)。


https://www.youtube.com/watch?v=_Dq2KnYzvSc

lumen細但candela大,即是話光線十分集中,可以照到好遠(遠過800米),但缺點係過份集中。


https://www.youtube.com/watch?v=Qkb_ZkM72b8

lumen大但candela細,即是話光線不太集中,不能照到太遠(上限300米),但好處可以給與大範圍照明。

於是電筒撚就將LED電筒分為兩大類:

遠射筒
泛光筒


當然仲有啲可以拉長拉短伸縮放大,但係呢種電筒老實講在高階市場唔入流,因此可以無視。


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6. LED電筒實例


Convy S2+ (泛光筒)


主體由三部份組成




拆解電筒頭,由多部份組成


LED chip大特寫


拆解筒倉,主要由兩個組件焊接而成


LED chip大細,體積細但功率極大


外觀
2019-07-19 11:05:55
一般常見嘅Cree XML-L2 1200流明到底有幾光?

屋企廳燈多數都有寫功率,最大功率大概係3000~4500流明。你自已諗下,鼻屎咁大嘅Cree XML-L2,只要幾粒就等同你盞廳燈。

汽車頭燈大約為5000~7000流明。實際上上面提及過嘅CREE XHP-70單顆最大功率達4000流明,只要兩粒就收你皮。

你可能諗,呢啲咁勁嘅電筒我地一般市民邊度買到?


你錯嘞,呢啲電筒晨撚早就量產到人人都可以買得到,只係因為你無知啫。

例如以下呢枝Imalent MS18,使用18粒CREE XHP-70 ii代,最高功率達十萬流明,早兩個月先公開發售,現已在市面上流通。


同一間公司,Imalent DX80,用8粒CREE XHP-70 ii代,最高功率32,000流明,我手上就有一枝。


咁好喇再講多少少,到底幾廿蚊買唔買得到勁嘅電筒?

我可以同你講係買唔到。

視乎「勁」嘅標準係乜。我覺得2019年冇3000流明都好難稱得上為「勁」。個啲仲猛咁話咩1000流明點樣點樣個時我唔該你update吓自己個database啦屌。

根據能量守恆定律,電筒有幾光係同粒電有幾勁掛勾嘅。例如上面枝Imalent DX80,由8粒18650鋰電池組成電池倉,5000流明輸出都只可以撐到2個鐘咁大把。而Convoy S2+用1粒18650推一粒Cree XML-L2,1100流明輸出都只能夠撐1個鐘。你自己諗下個啲用AA粒嘅電筒到底可以同到幾耐、幾咁弱雞。

如果DIY電筒嘅話,一百幾十係可以整到枝勁嘅電筒,但要有返咁上下動手能力。

另一個問題:發熱問題。

就同你屋企枝光管一樣,電筒係會發熱嘅。輸出功率愈大就愈熱,Imalent DX80最大功率32,000流明開一兩分鐘,個電筒頭可以升到上攝氏70度。


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7. 電筒原理二講



現代電筒嘅原理就係利用光杯作光線反射,令光線更加集中一點。

光係向四方八方射出,唔會集中同一個方向。如是者一粒LED chip發出黎嘅光,事實上向周圍發出嘅光絕對多過向住正前方嘅光,因此要用光杯黎導正光線嘅方向。

光杯底部,即靠近LED chip位置,所反射嘅光主要係向住正前方,形成光點(hotspot)。光點大細視乎光杯大細同LED chip大細嘅比例。


hotspot

大光杯細LED chip:最多光線能夠被光杯捕捉,令光線集中。=>遠射筒
小光杯大LED chip:最少光線能夠被光杯捕捉,令光線不集中。=>泛光筒


hotspot因為光點啲光係由成個光杯360度反射嘅光匯聚而成,所以即使用手遮左枝電筒口一半,都唔會令到光點消失,當然能量會減少一半啦。

即使遮左中間,光點依然存在,因為根本只得極少嘅光係從LED chip直線咁直出到正前方,光點嘅主要光源係來自光杯反射。


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8.電筒牌子

以下係我而家諗到就打、而家仲活躍緊嘅牌子,唔會有齊全地球所有牌子響度。


Olight
Acebeam
Imalent
Fenix
Astrolux


其實基本上電筒黎講最先進嘅係Made in china,以上只有Olight唔係中國企業,所以冇得政治潔癖。

暫時係咁,諗到有咩要補充先再講
2019-07-19 11:10:30
補充: 一般智能電話閃光燈功率約為30~50流明
2019-07-19 11:12:23
補充: 街燈功率約為2000~4000流明
2019-07-19 11:16:54
長知識
2019-07-19 11:22:43
我唔會推post
你地唔睇你死你事
2019-07-19 11:23:28
2019-07-19 11:24:02
我仲停留左係燈芯果個年代, 無知真可怕...
2019-07-19 11:26:16
我有枝12000流明但開一陣就熱到仆街
2019-07-19 11:31:46
Astroluc MF01?
正常
2019-07-19 11:34:25
2019-07-19 11:34:43
2019-07-19 11:36:38
而家唔入流
2019-07-19 11:37:54
2019-07-19 11:38:15
問一問, 呢 d 可以邊度買?
2019-07-19 11:40:11
2019-07-19 11:40:20
係,因為做野環境黑但又要檢查野所以專登買枝超強光電筒,但呢枝除左會好熱之外佢開最光一分鐘左右就自己調到得返5千流明,如果想買類似大細同強度既電筒要冇以上缺點係咪冇咩選擇?
2019-07-19 11:44:31
ThruNite TN36 LIMITED 聽講可以開得好耐
但你預一樣熱到仆街
2019-07-19 11:46:56
大推olight m2r
細枝 高流明 操作簡單 外觀唔會太agressive
2019-07-19 11:49:18
不如講埋constant, momentary同strobe mode用法
2019-07-19 11:50:30
留名
2019-07-19 11:54:53
平平地有SKYRAY King 7*L2
7粒Cree XML-L2
唔係maxium output
但啲人實測都有4000流明
100蚊人仔
2019-07-19 11:57:28
夜晚出街怕黑帶支電筒照下路唔會犯法架下話
2019-07-19 11:58:14
constant
一勞永逸,按一下放手長著

momentary
半按,放手就熄

strobe mode
自動閃,無須人手開開閂閂
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