LED手電筒:新型手電筒-中文百科頻道

發光原理

原子電子有很多能級，當電子從高能級向低能級躍遷時，電子的能量就減少了，而減少的能量則轉變成光子發射出去。大量的這些光子就是激光了。

LED發光原理類似。不過不同的是，LED并不是通過原子内部的電子躍變來發光的，而是通過将電壓加在LED的PN結兩端，使PN結本身形成一個能級（實際上，是一系列的能級），然後電子在這個能級上躍變并産生光子來發光的。

新型LED顯示屏件有功耗低、亮度高、壽命長、尺寸小等優點，本文從LED顯示屏件的發展簡史開始，探讨了表面貼裝LED、汽車應用中的LED和照明用LED的發展趨勢，對于從事顯示器件開發的中國工程師有一定參考價值。全球第一款商用化發光二極管(LED)是在1965年用鍺材料作成的，其單價為45美元。

1968年，LED的研發取得了突破性進展，利用氮摻雜工藝使GaAsP器件的效率達到了1流明/瓦，并且能夠發出紅光、橙光和黃色光。到1971，業界又推出了具有相同效率的GaP綠色裸片LED。1972年開始有少量LED顯示屏用于鐘表和計算器。全球首款采用LED的手表最初還是在昂貴的珠寶商店出售的，其售價竟然高達2,100美元。幾乎與此同時，惠普與德州儀器也推出了帶7段紅色LED顯示屏的計算器。到20世紀70年代，由于LED器件在家庭與辦

公設備中的大量應用，LED的價格直線下跌。事實上，LED是那個時代主打的數字與文字顯示技術。然而在許多商用設備中，LED顯示屏也逐漸受到了來自其它顯示技術的激烈競争，如液晶、等離子體和真空熒光管顯示器。

這種競争性激勵LED制造商進一步拓展他們的産品類型，并積極尋求LED具有明顯競争優勢的應用領域。此後LED開始應用于文字點陣顯示器、背景圖案用的燈栅和條線圖陣列。數字顯示屏的尺寸和複雜度在不斷增長，從2位數字到3位甚至4位，從7段數字到能夠顯示複雜的文字與圖案組合的14或16段陣列。到1980年制造商開始提供智能化的點陣LED顯示屏。這一技術進步使LED能夠應用于室外運動信息發布以及汽車中央高位安裝停止燈(CHMSL)設備。高亮藍色LED的發明使真彩廣告顯示屏的實現成為可能，這樣的顯示屏能夠顯示真彩、全運動的視頻圖像。

藍光LED的出現使人們還能利用倒行轉換的磷光材料将較高能量的藍光部分地轉換成其它顔色。僅用LED光源就能完全複蓋CIE色度曲線中的所有飽和顔色，并且各種顔色LED與磷的有機整合幾乎能夠毫無限制地産生任

何顔色。在可靠性方面，LED的半衰期(即光輸出量減少到最初值一半的時間)大概是1萬到10萬小時。相反，小型指示型白熾燈的半衰期(此處的半衰期指的是有一半數量的燈失效的時間)典型值是10萬到數千小時不等，具體時間取決于燈的額定工作電流。

選購技巧

如何選購大功率LED手電筒（僅供參考）：

一看燈泡

1、看頭數，頭數要适中。家用的一般不要超過12頭，使用的電池在2～3節為好，再大了就有點浪費，用于其他特殊需要的可根據需要自己确定。當然，大功率Hight Power LED手電筒一般不能達到12顆的數量。

2、看亮度，好的LED手電筒亮度高，衰減速度慢。

3、看燈泡，在熄滅的情況下，肉眼是很難區分它的好壞的，可以在點亮的情況下看燈泡的一緻性。

4、看光圈，好的LED手電筒光圈為均勻的一個圓，差的LED手電筒光斑分為黃藍兩色不均勻分布。電珠聚光面盡量集中一點。這種手電筒不像普通電筒可以調整焦距，選購時應注意不要有散光現象。

二内部結構

1、看焊接，焊接要牢。每隻二極體都是通過焊接連接在線路闆上的，如果有虛焊接觸不好，就有可能造成電珠不亮或影響整體使用。

2、看電池，有普通電池和锂電兩種，雖然锂電為可充電電池，但壽命低，約2年，LED的壽命約10年，可根據實際情況來選擇。

三外部結構

1、看防水，好的LED手電筒具備防水功能，抗震性能好，即耐摔。由于它屬于電子産品，手電筒前部有一塊線路闆，一旦進水容易發生短路，造成損壞。

2、看外觀，可以選擇鋁合金外殼，美觀大方。

3、看外形，跟據具體使用場合和用途，可選擇相應的大小适中的外形尺寸的手電。

優點

1、led超長使用壽命，一般可達到5~10萬小時以上，比傳統鎢絲燈壽命高出5~10倍。

2、冷光，發熱度低，不會損壞燈座，安全性高。

3、反應速度快，耐沖撞，耐候性佳，體積小，易小型輕量化。

4、省電，節能，低消耗功率，綠色環保材質。

5、反應速度快隻要1us(微秒)，不須暖燈可提高安全度。

6、低壓驅動（電壓為1.8~4.0V）安全。

類型性能

常見的LED手電筒有小巧的鑰匙扣型、多燈頭型、單燈頭大功率型等。從電源的類型來看，有采用一隻AA電池或一隻AAA電池，有的采用三隻AAA電池，也有的采用三個紐扣電池的，還有采用手動發電的等等。

1.小巧型LED手電筒

小巧型LED手電筒是指采用一個AA電池或AAA電池的多燈頭小手電筒，或是采用三個紐扣電池的袖珍手電筒或者鑰匙扣手電筒。這類小巧型LED手電筒的聚光效果也較差，耗電還較大，但在城市中用于臨時應急照明或夜間看物等并非長時間使用的情況下，還是有一定的實用價值。這種電筒由于使用時間不多，常常是存放起來臨時使用，因此最好采用密封較好的堿性電池(一般可以存放兩三年不緻失效)，不要用普通碳性電池，以免長時間不用會流出電解液而損壞手電筒。

2.手動充電LED手電筒

手動充電LED手電筒有兩種類型。一類是這種手電筒中有一個活動的圓柱形磁體，在手搖動時能在一個線圈中滑動，線圈産生電流并經整流後對蓄電池充電，點亮一個LED發光。另一烊是用手壓帶動發電機轉動的手電筒，這種手電筒的價格更低，但是這類手動發電的LED手電筒大多可靠性不好。

3.采用三隻電池的多燈頭型

燈頭(即LED)數從十幾個至二三十個，多的達到四十多個燈頭。電筒的外殼大多是采用鋁合金制造，電筒的開關有的設置在尾部，有的設置在側前部位，側前部開關用起來較方便些。由于高亮度LED的燃點電壓約在3V左右，所以這種用三個AAA電池的LED手電筒不需要進行升壓就能直接點亮，因此電源的效率較高，僅有很小的能量消耗在限流電阻上。需注意的是，并不是LED數量越多就越好。齊齊網汽車用品專家提醒，還要注意看看燈頭後面是否有質量較好的反光膜，它能把LED散射的光線反射出來，可以提高手電筒亮度的20%～30%。這種多燈頭手電筒的主要缺點是聚光效果不太好，明顯不如普通手電筒的聚光效果好，因此照射到遠距離物體上時就顯得不夠亮。

4.單燈頭大功率LED手電筒

單燈頭大功率LED手電筒，是指采用一隻功率為1W～5W的單個LED發光的手電筒。這種單燈頭手電筒所用的大功率LED，有采用國産的也有采用進口的。一般來說進口的大功率LED發光效果較高，但價格要高得多。這種單燈頭大功率LED手電筒的最大優點是聚光效果較好，不過還是要看電筒的聚光罩的制作是否精良。制造較正規的單燈頭大功率LED手電筒，其聚光效果接近普通手電筒，而且亮度還要高一些。

5.塑料殼可充電LED手電筒

采用塑料外殼的可充電手電筒，往往是較廉價的采用鉛酸蓄電池的多頭LED手電筒。這種手電筒的燈頭從五個至二十多個不等，并且還自帶電容降壓的充電器，充電也還方便。這類塑料外殼可充電LED手電筒，售價一般都不高。這類手電筒的聚光效果也不太好，但總體亮度不錯，其主要缺點所用鉛酸電池需要經常充電才能使蓄電池不緻提前失效；即使維護較好，這類鉛酸電池也隻能用一年多就會失效。這種手電筒是将鉛酸電池與手電筒做成一體的結構，失效後一般還不易更換。

6.LED太陽能手電筒

太陽能手電筒是采用太陽能技術與節能LED完美結合的産物；外觀精緻功能方便實用；白天放到太陽底下曬，晚上就可以用幾個小時，不需要更換電池，不會造成環境污染；是真正的低碳環保綠色産品。适用于家庭或戶外照明，狩獵者，徒步旅行者和露營者，軍事，警衛，交通勘查和從事緊急情況的工作方便于缺電、少電地區旅遊、禮品贈送等。不需要任何電源補充，采用太陽光和燈光，蓄電備用。工作原理：先采集光線，将光能轉換為電能。并由安定器轉變，帶動LED發光。

電池

電池手電筒常用的電池有1AA(1節5号電池)、2AA(2節5号電池)、3AA(3節5号電池)，5号電池又分堿性電池也就是通常說的不能充電的幹電池（4.5V）和可以充電的鎳氫電池（1.2V）

還有就是锂電池了，電壓2.45-4.20V，型号有14500、16340、18650等等，

很多朋友看這些數字有些暈，說怎麼區分啊，其實很簡單，定型号的數字都是有原因的，比如14500電池的直徑是14毫米，長度是50毫米；16340電池直徑是16毫米，長度是34毫米，以此類推，18650電池就是直徑18毫米，長度65毫米。

锂電池還分帶保護電路的（防止過充過放的電路）和不帶的，大家應該都知道锂電池是不能過充過放的，如果電池過充就是充滿電了還在充電器不拿出來還長時間繼續充會發生漏水或者爆炸；

如果過放，就是電池用到一點電也沒有了才去充，這樣都會導緻電池報廢的，加裝了保護電路就不會有這樣的問題了，但是缺點就是體積變大了，比不帶保護電路的（就是上段說的電池尺寸）要大一點，直徑增加1毫米左右，長度增加2毫米左右。使得有些手電放電池的時候有些困難，需要慢慢摸索的才能塞進去，不過大部分手電都是可以輕松放進去的。

還有就是電池串聯并聯的問題，在這裡講一下，其實我們初中物理就學過的：串聯電流不變，電壓為之前2倍；并聯電壓不變，電流為之前2倍。如果您的電池是帶保護電路的（帶防過充過放功能）就不用看以下介紹了，以下主要是針對沒有保護電路锂電池講解的：新品電池的電量不是太多；

要電池在第一次使用時，不需要充電時間太長，僅根據充電器的充電指示處理即可.在充電時，根據充電器的充電快慢，當指示燈的顔色變化時就立即取出電池，不要過充，建議充電時間不要超過3-5小時；充完電，要把電池從充電器裡取出；