新手世界——手電筒基礎知識

關於電池

1.電池主要有以下分類：

１）乾電池,鹼性電池（不可充電電池）

a.AA電池，即５號電池（1.5v）

b.AAA電池，即７號電池（1.5v）

c.CR2電池

d.CR123A電池（3.0v）

２）鈕扣電池

a.CR2016電池 PC上有用

b.CR2025電池

c.CR2032電池 PC上有用

３）鎳鎘鎳氫可充電電池

有AA，AAA，A，SC，C，D等規格，標準電壓為1.2V，充滿電有1.5V。

４）鋰離子可充電電池,簡稱鋰電池。是現在手電筒用可充電電池的主流。

a.3v可充電鋰電池，充滿電可達3.5V，最高有3.7V，但3.5V以上是虛電（不能存儲能量，一加負載就掉到3.5V）

I.17335 3.0v可充鋰電池

II.ICR123A 可充鋰電池

III.15270可充鋰電池

b.3.6v可充電鋰電池

I. 10440 3.6v可充鋰電池

II. 14500 3.6v可充鋰電池

III. 16340（LIR123A）/18350 3.6v 可充鋰電池

IV. 17670/17500 3.7v可充鋰電池

V. 18650/18500 3.7v 可充鋰電池

VI XTAR 18700電池

註：10440/16340/18650等，只是表示電池的規格，前面兩個數字表示電池的直徑，後面三個數字表示電池的高度。

如10440表示直徑為10mm(毫米)高為44mm（毫米）的電池，

18650表示直徑為18mm(毫米)高為65mm（毫米）的電池。

５）磷酸鐵鋰電池，簡稱「鐵鋰」：是新型鋰電池，可以大電流充放電，但容量體積比不如現流行的鋰電池，現在主要應用於動力方面，未來可能會取代鋰電池。

2.鎳鎘鎳氫電池與鋰電池的對比

1)鎳鎘電池可重複500次以上的充放電，經濟耐用。其內部抵制力小，既內阻很小，可快速充電，又可為負載提供大電流，而且放電時電壓變化很小，是一種非常理想的直流供電電池。

2)鎳氫電池是有氫離子和金屬鎳合成，電量儲備比鎳鎘電池多30%，比鎳鎘電池更輕，使用壽命也更長，並且對環境無污染。鎳氫電池的缺點是價格比鎳鎘電池要貴好多，性能比鋰電池要差。

3)鎳鎘鎳氫電池相對鋰電池便宜，安全性高，對充電器安全低，但有鎳鎘鎳氫電池最致命的缺點是，在充放電過程中如果處理不當，會出現嚴重的「記憶效應」，使得服務壽命大大縮短。所謂「記憶效應」就是電池在充電前，電池的電量沒有被完全放盡，久而久之將會引起電池容量的降低，在電池充放電的過程中（放電較為明顯），會在電池極板上產生些許的小氣泡，日積月累這些氣泡減少了電池極板的面積也間接影響了電池的容量。

4)鋰電池比鎳鎘鎳氫要貴，對充電器要求高，安全性能不如鎳鎘鎳氫電池。但鋰電池電壓高，同樣重量，鋰電池可提供的能量更多，且沒有「記憶效應」，現在鋰電池技術很成熟，能量足，管理簡便，是現在手電筒電池的主流。

3.電池有幾個知識點

1)電池容量，用C 代表以mAh為衡量，以2000mAh電池為例，表示該電池在25℃時，0.2C（即400mA）放電條件，可以用5個小時。以上是理論值，但在實際使用過程中，放電電池可能大於或小於0.2C，放電時間不是成反比的，會表現出小於或大於2000mAh，比如說2000mAh是18650鋰電池，用1A放電，可能只有1.5小時，不可充電池表現更突出，1400mAh的CR123A電池，用1A放電，也許還用不到40分鐘。

2)不可充電電池過速放電，可能導致電池放不盡電，即手電筒滅了之後一段時間再開，手電筒又可以再亮一段時間，嚴重的可能導致電池損壞。

4)保護電池：即加保護電路電池，是指對可充電鋰電加上保護板（保護電路），可防止電池過放與過充及過大電池包括短路發生危險。但由於保護電池限制過大電流（1C到1.5C），可能出現保護電池在大功率手電筒上不能工作的情況，其實手電筒與電池都是正常的，只要換用不帶保護電路的電池或限制電流較大的的保護電池即可。

5)XTAR（愛克斯達） 18700電池，18650電池加保護電路後長度會變長，18650保護電池現在在手電筒領泛應用越來越多，而保護板容易在跌落時斷裂導致電池損壞，為了確保質量，XTAR 做了一些措施，提高了性能減少了故障率，但長度變長到接近70MM，為了顧客方便辨認，XTAR 把這種電池叫做18700.

6) 簡單衡量電池好壞的幾個參數：

a) 額定容量：在環境溫度為( 2 0 士5 ) ` C 時，電池以5h率放電至終止電壓時的容量，

以C5 表示. 單位為安時(Ah)或毫安時(mAh)，同規格的電池，容量越高越好；

b)自放電率，電池在自然條件下會自己慢慢放電，自放電率越低越好；

c)放電平台：電池在不同放電倍率下，隨著放電時間，電壓變化的曲線，平台越高越好；

d)循環壽命：鋰電池每一次充放都有可能導致容量下降，下降到額定容量80%的次數為循環壽命，循環壽命越長越好。

4.使用，保管鋰電池的幾個注意事項：

1)使用電池前，要注意手電筒要求電壓，電池電壓不足可能點不亮手電筒，電池電壓過高，可能損壞電路或燒燈

2)給手電筒裝電池前注意極性，一般是正極朝前，用電池架的按指示操作，極性不對點不亮手電筒甚至燒壞電路或燒燈。

4)不要對可充電電池過充與過放，兩者都會損壞電池。

5)可充電電池放完電後要及時充電，以免自然過放導致損壞。

6)慎防短路：電池短路會發生事故與危險，

a)拆裝手電筒要先取出電池。

b)用卡尺測量電池長度至少要在電池的一極或卡尺的一端加上絕緣墊（如紙張）

c)電池不能和導電體放在一起

手電筒

1. 手電筒的分類：

我們的手電筒目前主要按光源分LED燈手電筒，Xenon（氙氣燈）手電筒，HID手電筒，Luxeon（流明）手電筒（已被淘汰），SSC（漢城半導體或叫首爾半導體）手電筒，CREE 手電筒。Luminus手電筒…..

1) LED燈手電筒多用5MM的LED燈，也有用8MM，10MM的LED燈，因LED數量眾多呈蜂窩狀。又因光色不同，分白光的，紅光的，綠光的，紫光的，藍光的。白光的用於照明；紅綠光用於信號作用；紫光的又叫UV，因波長不同有365nm到405nm，用驗鈔和其它特殊用途。藍光的用於特殊用途，我們暫時沒有接觸。

3)HID手電筒，用電池組升高壓後激亮，很亮，但體積較大，普通日用不多。

4)Luxeon（流明），SSC，CREE，Luminus是大功率LED不同品牌，其它品牌還有飛利浦，歐司朗等。他們區別於普通LED是因為，大功率LED單燈即有１Ｗ以上，而普通LED幾十個才有１Ｗ．

5)Luxeon（流明）在2006年下半年以前非常流行，在大功率LED有著霸主的地位，但2006年底CREE在手電筒上的應用後，很快被淘汰，現在除了各商家的庫存，已經退出市場。

6)SSC（漢城半導體或叫首爾半導體）手電筒，代表性的系列有P4，P7

7)CREE 手電筒是現在市場上的主流，當前最火的是XPG系列和XM-L T6.

8) Luminus的代表是SST50和SST90，2009年和2010年很火，單燈很亮但發熱也很厲害。

2.開關：

1)尾按開關，開關位於尾蓋處，這是出口手電筒多採用的方式，是歐美人用手電筒的習慣。

2)前按開關，天關位於筒身，這是國人用手電筒的習慣，也是信號手電筒常用的開關方式。

3)旋扭開關，多通過尾蓋旋鬆緊端面通斷電實現開關功能，常見於乾電池小手電筒（因電流較大，小開關易環），和簡單的潛水手電筒。

4)機械或磁控旋轉調光，一般結合尾按開關使用，頸部旋轉換檔，尾部通斷電。

5)XTAR磁控開關，頸部磁鐵前後滑移無極調光，特別適合於水下單手操作手電筒。

6)輕觸開關，特別的尾按開關，主要用在戰術手電筒上，開關無需按下，輕觸即可點亮。

7)遙控開關，或也有叫壓力開關，俗稱老鼠尾巴。相當於是尾按開關的特殊形式，是從尾蓋處引出一條「彈簧線」，再接上壓力觸點（或開關）。

接壓力觸點的，通過壓按觸點，實現點亮，鬆手關滅。應用於不便直接接觸到手電筒時操控手電筒，如軍事用途和打獵，特點是無聲，但不能鎖定（鬆手即滅）。接開關的，可以鎖定，但會發出聲音，不適于軍事用途和打獵，一般用於自行車燈。現在有公司的遙控開關是「彈簧線」，接壓力觸點和開關，可以兩者兼顧，但造價不菲。

3. 材料與表面處理工藝：

1) 現在手電筒的用材主要有鋁合金，銅合金，鈦合金，塑膠，其中鋁合金是最流行的，塑膠價格便宜，但有開模，散熱不利，在有量和散熱要求不高的情況下，用塑膠也是很好的選擇。銅合金導電好但很重，主要用於電路倉和重要導電部位。鈦合金，堅硬，無需氧化處理，但加工難度，成本很貴，主要用超高檔或紀念版手電筒

2) 鋁合金手電筒需要做氧化，有普通氧化，硬氧，三級軍規硬氧。普通氧化便宜但表面容易刮花，主要應用於普通手電筒或低檔手電筒，硬氧對鋁材要求較高，但表面不易刮花，是品牌手電筒的主要選擇，三級軍規硬氧比硬氧更進一步。

3)塑膠材料表面處理工藝主要是噴漆，要求更高的可以噴漆後UV鍍膜。

4.印刷與打字：

手電筒一般都需要著上品名和商標，這就是絲印和激光打標，絲印可以印上顏色，但有可能被擦掉，激光列印是刻在材料上，材料什麼色就會顯出什麼色。

5. 反射鏡：

反射鐿，或稱光杯，主要有光面杯，桔皮杯，半桔皮半光面杯，光面杯的優點是聚焦，可以獲得更遠的射程，但往往有多層光暈；桔皮杯可以獲得均勻柔和的光斑，但不適於遠射，半桔皮半光面杯是為了兼得兩者的優點，但目前能達到設想效果的公司極少。

為了解決光線聚焦的問題，透鏡（凸透鏡）也是個辦法，用凸透鏡還可以通過調節凸透鏡與光源的距離可實現調焦的目的。

為了獲得最遠的射程，後反射鏡應該是目前最好的辦法，缺點是反射鏡加工難度大，報廢率很高。

6. 亮度衡量與射程

1) 光通量與流明：流明(Lumen)是光通量的單位，光源所發出的光能是向所有方向輻射的，對於在單位時間裡通過某一面積的光能，稱為通過這一面積的輻射能通量。必須用專用工具——積分球測得。

2) 發光強度與光亮度：發光強度簡稱光強，國際單位是candela（坎德拉）簡寫cd。Lcd是指光源在指定方向的單位立體角內發出的光通量。光源輻射是均勻時，則光強為I=F/Ω，Ω為立體角，單位為球面度（sr）,F為光通量，單位是流明，對於點光源由I=F/4 。光亮度是表示發光面明亮程度的，指發光表面在指定方向的發光強度與垂直且指定方向的發光面的面積之比，單位是坎德拉/平方米。對於一個漫散射面，儘管各個方向的光強和光通量不同，但各個方向的亮度都是相等的。電視機的熒光屏就是近似於這樣的漫散射面，所以從各個方向上觀看圖像，都有相同的亮度感。。

3) 光照度與勒克斯：光照度可用照度計直接測量。光照度的單位是勒克斯，是英文lux的音譯，也可寫為lx。被光均勻照射的物體，在1平方米面積上得到的光通量是1流明時，它的照度是1勒克斯。有時為了充分利用光源，常在光源上附加一個反射裝置，使得某些方向能夠得到比較多的光通量，以增加這一被照面上的照度。例如汽車前燈、手電筒、攝影燈等

4) 光通量，光強，光照度的相互關係：光通量相當於是光源的發光總量，光強相當於具體方向的亮度，兩者類似於壓力與壓強的關係。光照度是與光源特定距離的亮度，普通光是發散的，所以距離光源越遠，亮度就越低，光照度就越低。根據坎德拉與勒克斯的定義，距離光源1米測得光照度為1勒克斯，就說明光強是1坎德拉。

5) 瓦（W）：四五年前，業內很流行用瓦（W）來表達亮度，問你的手電筒是幾瓦的，或問燈是幾瓦的。瓦不是亮度的，而耗電量的衡量，在四五年前，大功率LED技術沒有像今天一樣突飛猛進，耗電量越多意味著越亮。其中1瓦的白熾燈約10流明，1瓦的節能燈約50流明，那時市場上最流行的是Luxeon（流明）公司的大功率LED，1瓦約為60流明，那時說1瓦也就是相當於50到60流明，瓦數越高當然就越亮。但CREE公司的大功率LED橫空出市徹底，每瓦流明提升很快，2006年率先應用到手電筒上的CREE XR-C P3，每瓦74流明，P4每瓦81流明，並很快升級，從此用瓦來表示亮度也就沒有意義了。現在的CREE

XPG-R5每瓦可達139流明，相當於以前的2.5瓦到3瓦。

6)手電筒射程：以前業內通用的射程標準是手電筒光束的照度衰減到0.1勒克斯時的距離，根據ANSIN的標準，手電筒的射程指的是手電筒光束的照度衰減到0.25勒克斯時的距離。兩者相差1.58倍。

射程可以用照度計測量後計算而得。先用照度計測得手電筒在1米的照度，表讀數即為手電筒的光強度，光強度除以0.25再開平方，即可得射程，單位為米。例如：測得手電筒的1米時的照度為100勒克斯，則手電筒的射程為20米，同理，如測得手電筒的1米時的照度為10000勒克斯，則手電筒的射程為200米。

充電器

1.充電器輸出電壓：不同的輸出電壓針對不同的電池，常用的有1.5V，3.7V，4.2V.，兩者的電壓不匹配不能使用，高電壓電池選用了低電壓充電器，可能不能充電或者電池充不飽。低電壓電池選用高電壓充電器會損壞電池，如劣質電池可能導致事故。同個充電器有不同電壓檔輸出的，充電時，要匹配電池電壓設定好充電器輸出電壓。

2.充電器輸出電流：電壓匹配的情況下，電流越小充電時間越長，但對電池壽命比較好；電流越大充電時間越短，但電流過大會損壞鋰電池，一般充電時間以3到5小時為宜。

3.充電器要配電源線，但不同的國家或地區電源線的插頭要求不一樣，其中美國，加拿大，日本等一用扁插，俄羅斯，韓國，歐洲大陸用圓插，以上兩種是主流，另有英國，香港，印度，新加坡，印尼，馬來西亞，越南等地用的英標三方頭插；澳大利亞，紐西蘭，阿根廷用倒八角插。

4.關於充電器的幾個知識點：

1) 恆流充電：恆定的充電電流，穩定的電流可以更快為電池充電，但當電池快充滿了，仍然維持大電流充電，要麼導致電池過充，要麼電池會充不飽，甚至既充不飽又過充了。讓電池的壽命大大縮短甚至損壞。現實中，沒有人對鋰電池進行恆流充電。

2)恆壓充電：充電電壓恆定，確保電池充飽且不會過充，所以充電剛開始時電流很大，然後電流越來越小，充電時間會很長。鋰電池恆壓充電器意味著技術很低端。

3) 輸出電壓：充電器加上電池兩端的電壓，決定了充電截止電壓。同一類型的充電器，實際輸出電壓與標稱的輸出電壓誤差越小，說明充電器性能越好。XTAR的標準是正負不大於1%。

4) 輸出電流：即充電（最大）電流，同一類型的充電器，充電電流越大，說明充電器充電能力越強，造價越高。

5)恆流恆壓充電：充電開始時恆流充電，充到一定時候時轉為恆壓充電，既確保電池充飽且不會過充又節約時間，以輸出4.2V的充電器為例，經典的設置是恆流充電到4.2V，然後轉為恆壓充電。充電管理IC出於對電池的呵護，設置為恆流充電到4.0V，然後轉為恆壓充電，這樣對電池維護更好，但充電時間會因此延長。XTAR的充電器具有恆流與恆壓的特點！

6)發熱量，發熱越小越好，不能超過充電器不能超過45度，適配器不能超過60度

原文來源：互聯網

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