LED手电筒

照明设备

LED手电筒是以LED（发光二极管）为光源的一种新型手电筒。因为LED具有高亮度、低功耗、寿命长、尺寸小等特点，所以是随身照明的理想选择。

发光原理

原子电子有很多能级，当电子从高能级向低能级跃迁时，电子的能量就减少了，而减少的能量则转变成光子发射出去。大量的这些光子就是激光了。

LED发光原理类似。不过不同的是，LED并不是通过原子内部的电子跃变来发光的，而是通过将电压加在LED的PN结两端，使PN结本身形成一个能级（实际上，是一系列的能级），然后电子在这个能级上跃变并产生光子来发光的。

新型LED显示屏件有功耗低、亮度高、寿命长、尺寸小等优点，本文从LED显示屏件的发展简史开始，探讨了表面贴装LED、汽车应用中的LED和照明用LED的发展趋势，对于从事显示器件开发的中国工程师有一定参考价值。全球第一款商用化发光二极管(LED)是在1965年用锗材料作成的，其单价为45美元。

1968年，LED的研发取得了突破性进展，利用氮掺杂工艺使GaAsP器件的效率达到了1流明/瓦，并且能够发出红光、橙光和黄色光。到1971，业界又推出了具有相同效率的GaP绿色裸片LED。 1972年开始有少量LED显示屏用于钟表和计算器。全球首款采用LED的手表最初还是在昂贵的珠宝商店出售的，其售价竟然高达2,100美元。几乎与此同时，惠普与德州仪器也推出了带7段红色LED显示屏的计算器。到20世纪70年代，由于LED器件在家庭与办公设备中的大量应用，LED的价格直线下跌。事实上，LED是那个时代主打的数字与文字显示技术。然而在许多商用设备中，LED显示屏也逐渐受到了来自其它显示技术的激烈竞争，如液晶、等离子体和真空荧光管显示器。

这种竞争性激励LED制造商进一步拓展他们的产品类型，并积极寻求LED具有明显竞争优势的应用领域。此后LED开始应用于文字点阵显示器、背景图案用的灯栅和条线图阵列。数字显示屏的尺寸和复杂度在不断增长，从2位数字到3位甚至4位，从7段数字到能够显示复杂的文字与图案组合的14或16段阵列。到1980年制造商开始提供智能化的点阵LED显示屏。这一技术进步使LED能够应用于室外运动信息发布以及汽车中央高位安装停止灯(CHMSL)设备。高亮蓝色LED的发明使真彩广告显示屏的实现成为可能，这样的显示屏能够显示真彩、全运动的视频图像。

蓝光LED的出现使人们还能利用倒行转换的磷光材料将较高能量的蓝光部分地转换成其它颜色。仅用LED光源就能完全覆盖CIE色度曲线中的所有饱和颜色，并且各种颜色LED与磷的有机整合几乎能够毫无限制地产生任何颜色。在可靠性方面，LED的半衰期(即光输出量减少到最初值一半的时间)大概是1万到10万小时。相反，小型指示型白炽灯的半衰期(此处的半衰期指的是有一半数量的灯失效的时间)典型值是10万到数千小时不等，具体时间取决于灯的额定工作电流。

选购技巧

如何选购大功率LED手电筒（仅供参考）：

一看灯泡

1、看头数，头数要适中。家用的一般不要超过12头，使用的电池在2～3节为好，再大了就有点浪费，用于其他特殊需要的可根据需要自己确定。当然，大功率Hight Power LED手电筒一般不能达到12颗的数量。

2、看亮度，好的LED手电筒亮度高，衰减速度慢。

3、看灯泡，在熄灭的情况下，肉眼是很难区分它的好坏的，可以在点亮的情况下看灯泡的一致性。

4、看光圈，好的LED手电筒光圈为均匀的一个圆，差的LED手电筒光斑分为黄蓝两色不均匀分布。电珠聚光面尽量集中一点。这种手电筒不像普通电筒可以调整焦距，选购时应注意不要有散光现象。

二内部结构

1、看焊接，焊接要牢。每只二极体都是通过焊接连接在线路板上的，如果有虚焊接触不好，就有可能造成电珠不亮或影响整体使用。

2、看电池，有普通电池和锂电两种，虽然锂电为可充电电池，但寿命低，约2年，LED的寿命约10年，可根据实际情况来选择。

三外部结构

1、看防水，好的LED手电筒具备防水功能，抗震性能好，即耐摔。由于它属于电子产品，手电筒前部有一块线路板，一旦进水容易发生短路，造成损坏。

2、看外观，可以选择铝合金外壳，美观大方。

3、看外形，跟据具体使用场合和用途，可选择相应的大小适中的外形尺寸的手电。

优点

1、led超长使用寿命，一般可达到5~10万小时以上，比传统钨丝灯寿命高出5~10倍。

2、冷光，发热度低，不会损坏灯座，安全性高。

3、反应速度快，耐冲撞，耐候性佳，体积小，易小型轻量化。

4、省电，节能，低消耗功率，绿色环保材质。

5、反应速度快只要1us(微秒)，不须暖灯可提高安全度。

6、低压驱动（电压为1.8~4.0V）安全。

类型性能

常见的LED手电筒有小巧的钥匙扣型、多灯头型、单灯头大功率型等。从电源的类型来看，有采用一只AA电池或一只AAA电池，有的采用三只AAA电池，也有的采用三个纽扣电池的，还有采用手动发电的等等。

1.小巧型LED手电筒

小巧型LED手电筒是指采用一个AA电池或AAA电池的多灯头小手电筒，或是采用三个纽扣电池的袖珍手电筒或者钥匙扣手电筒。这类小巧型LED手电筒的聚光效果也较差，耗电还较大，但在城市中用于临时应急照明或夜间看物等并非长时间使用的情况下，还是有一定的实用价值。这种电筒由于使用时间不多，常常是存放起来临时使用，因此最好采用密封较好的碱性电池(一般可以存放两三年不致失效)，不要用普通碳性电池，以免长时间不

用会流出电解液而损坏手电筒。

2.手动充电LED手电筒

手动充电LED手电筒有两种类型。一类是这种手电筒中有一个活动的圆柱形磁体，在手摇动时能在一个线圈中滑动，线圈产生电流并经整流后对蓄电池充电，点亮一个LED发光。另一烊是用手压带动发电机转动的手电筒，这种手电筒的价格更低，但是这类手动发电的LED手电筒大多可靠性不好。

3.采用三只电池的多灯头型

灯头(即LED)数从十几个至二三十个，多的达到四十多个灯头。电筒的外壳大多是采用铝合金制造，电筒的开关有的设置在尾部，有的设置在侧前部位，侧前部开关用起来较方便些。由于高亮度LED的燃点电压约在3V左右，所以这种用三个AAA电池的LED手电筒不需要进行升压就能直接点亮，因此电源的效率较高，仅有很小的能量消耗在限流电阻上。需注意的是，并不是LED数量越多就越好。汽车用品专家提醒，还要注意看看灯头后面是否有质量较好的反光膜，它能把LED散射的光线反射出来，可以提高手电筒亮度的20%～30%。这种多灯头手电筒的主要缺点是聚光效果不太好，明显不如普通手电筒的聚光效果好，因此照射到远距离物体上时就显得不够亮。

4.单灯头大功率LED手电筒

单灯头大功率LED手电筒，是指采用一只功率为1W～5W的单个LED发光的手电筒。这种单灯头手电筒所用的大功率LED，有采用国产的也有采用进口的。一般来说进口的大功率LED发光效果较高，但价格要高得多。这种单灯头大功率LED手电筒的最大优点是聚光效果较好，不过还是要看电筒的聚光罩的制作是否精良。制造较正规的单灯头大功率LED手电筒，其聚光效果接近普通手电筒，而且亮度还要高一些。

5.塑料壳可充电LED手电筒

采用塑料外壳的可充电手电筒，往往是较廉价的采用铅酸蓄电池的多头LED手电筒。这种手电筒的灯头从五个至二十多个不等，并且还自带电容降压的充电器，充电也还方便。这类塑料外壳可充电LED手电筒，售价一般都不高。这类手电筒的聚光效果也不太好，但总体亮度不错，其主要缺点所用铅酸电池需要经常充电才能使蓄电池不致提前失效；即使维护较好，这类铅酸电池也只能用一年多就会失效。这种手电筒是将铅酸电池与手电筒做成一体的结构，失效后一般还不易更换。

6.LED太阳能手电筒

太阳能手电筒是采用太阳能技术与节能LED结合的产物；外观精致功能方便实用；白天放到太阳底下晒，晚上就可以用几个小时，不需要更换电池，不会造成环境污染；是真正的低碳环保绿色产品。适用于家庭或户外照明，狩猎者，徒步旅行者和露营者，军事，警卫，交通勘查和从事紧急情况的工作方便于缺电、少电地区旅游、礼品赠送等。不需要任何电源补充，采用太阳光和灯光，蓄电备用。工作原理：先采集光线，将光能转换为电能。并由安定器转变，带动LED发光。

电池

电池手电筒常用的电池有1AA(1节5号电池)、2AA(2节5号电池)、3AA(3节5号电池)，5号电池又分碱性电池也就是通常说的不能充电的干电池（4.5V）和可以充电的镍氢电池（1.2V）

还有就是锂电池了，电压2.45-4.20V，型号有14500、16340、18650等等，

很多朋友看这些数字有些晕，说怎么区分啊，其实很简单，定型号的数字都是有原因的，比如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，以此类推，18650电池就是直径18毫米，长度65毫米。

锂电池还分带保护电路的（防止过充过放的电路）和不带的，大家应该都知道锂电池是不能过充过放的，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，加装了保护电路就不会有这样的问题了，但是缺点就是体积变大了，比不带保护电路的（就是上段说的电池尺寸）要大一点，直径增加1毫米左右，长度增加2毫米左右。使得有些手电放电池的时候有些困难，需要慢慢摸索的才能塞进去，不过大部分手电都是可以轻松放进去的。

还有就是电池串联并联的问题，在这里讲一下，其实我们初中物理就学过的：串联电流不变，电压为之前2倍；并联电压不变，电流为之前2倍。如果您的电池是带保护电路的（带防过充过放功能）就不用看以下介绍了，以下主要是针对没有保护电路锂电池讲解的：新品电池的电量不是太多；

要电池在第一次使用时，不需要充电时间太长，仅根据充电器的充电指示处理即可.在充电时，根据充电器的充电快慢，当指示灯的颜色变化时就立即取出电池，不要过充，建议充电时间不要超过3-5小时；充完电，要把电池从充电器里取出；

性能

据了解，LED手电筒刚刚踏进中国，使用了多项世界领先的技术。比如简化了充电的方式的分体样式的设计，SOS紧急呼救以及战术开关，还能够防水防尘，抵抗撞击防刮花等多种功能，在安全性能和产品的功能都非常的强大。

专业人士指出，希望更多高性能LED手电筒加进到一般消费者生活照明当中，从另外一个方面来看，伴随着政府的低碳绿色的政策的推进和消费者对环保节能概念的提升，低碳，高性能的LED类的手电筒的产品销量会有一个更大的发展，

据介绍， LED类的手电筒在节能的前提上，为了进行高亮照明的效果，采用了纳米胶体铅酸电池。这类电池使用纳米技术热来处置和粉体表层的改性，并且经过溶胶的凝胶方法监控溶胶凝胶生产过程的干扰因素，来增加胶体电解液总量完成增大电池的容量的目的，避免了电池泄露液体以及电解液体出现分出层次现象，降低腐蚀速度。

故障维修

1 LED死灯不亮,更换LED就可以了,不过要注意±极性不能接反.

2 铅酸蓄电池损坏,造成不能充放电,表现为插电才能使用.

3 高压降压电容损坏,或整流二极管过压损坏,造成不能充电,此时用普通指针式万能表就可以检测并解决问题了.

4 拔动开关接触不良或损坏不能导通.

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