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