LED手持光源学习笔记，Part 1，名词通俗释义

dionren

不能光玩不学，打算好好进行下LED手持光源理论学习和实践，逐步的和坛友们分享；



名词通俗释义


光通量（luminous flux）        计量单位：流明（lm）


    简单来说就是一个光源的总发光量，流明数越高光源发出来的所有光就越多。20瓦
    的白炽灯是200流明，18W的飞利浦T8日光灯是1000流明，36W三基色是3300流明，
    最常见的路灯是250W的钠灯，能观察到的投射出来的流明数大约12000流明，国内
    常见的imax影院投影机是33000流明。
   
光照强度（illuminance）        计量单位：勒克斯（lux）


    光照强度是人眼最直接的感受，1个lux表示1lm的光量均匀的分步到1平方米的面积
    上。常见的照度，月满之日=0.3lux，支路照度（国标）=10lux，主干道照度（国
    标）=30lux，卧室=100lux，工作学习场所=300lux，商店=500lux，很亮的大商场
    =1000lux，阴天室外3000-10000lux，正午阳光直射=10万lux。


发光强度（luminous intensity）    计量单位：坎德拉（cd）


    很容易将光照强度和发光强度搞混，我们经常看到手电参数里有多少多少cd，这个
    cd到底是什么意思呢？ 发光强度的意思是，给定角度上的光通量，即我们通常所说
    的聚光性。手电只要光投射出来，cd值是固定的，照远的地方和近的地方都不会改
    变cd值，相同的光通量，光斑不一样，光斑各个位置的cd值也不一样；再简单些说，
    发光强度/（距离*距离）=光照强度，即1万cd的光斑照射到10米远的距离，光照强
    度是100lux（不考虑雾霾哦）。


    吐槽：简单计算就可以知道很多手电厂商所谓的照射几百米是概念，10万cd的光斑
    照射到100米外，只有10个lux，勉强到国家标准的支路最低照度标准。厂商的距离
    都是按0.25lux左右来算，即满月的亮度，所以听听就好了；


功率（electric power）    计量单位：瓦特（W）


    1瓦特（W） = 1秒钟释放1焦耳（J）的能量，另一个方面，W=电压*电流，这就比
    较容易理解了，如果LED两端电压是2.85V，电流是0.7A，那么LED的功率就是1.995
    瓦。


    补充：在当前LED灯珠光效差别不大的时候，手电的光通量主要还是取决与功率，而
    功率要做大，最主要的困难是散热，18650动力电池（10A）单节输出功率很轻松上
    30W，只要电路能跟上输出3000流明是毫无问题的。


辐射发光效率（LER）


    这个名词可能很多人没听说过，简单来说，就是1W的电功率全部转换成光功率，投
    射出来的光通量；理论上，波长555nm单色光投射量最大，1W能投射683流明，其
    他光谱1W投射的流明数各不相同，对于当前大部分白光LED来说，这个值是310左
    右，高显色的LED值会低一些，HID更低些；（这个值可以简单理解成，数值越低，
    同样能量的光线看上去越暗，光线成分里人眼不敏感甚至看不到的成分越大）


    补充：LER最有用的是计算发热量，电池输出功率 - 光通量/LER = 发热功率，我们
    来举几个例子，江夏家的Mini C8，最高亮度电流2280mA，此时LED电压大约3.2V，
    LED功率7.2W左右，光通量是790流明（理论值，实际按95%出筒子计算吧，是750
    流明），电路效率按90%计算，那么发热功率 = 7.2/0.9 - 750/310 = 5.58W；再
    来看看高显色的，4.6/0.9 - 350*0.95/310 = 4.04W；


    好，我们使用江夏家的数据计算下m43的发热，很容易计算得到，7450流明的m43
    发热，如果换成日亚219B，同样的发热投射流明是4558流明，再看看m43高显色的
    实际参数，额，4450流明，这下大家明白散热，甚至能明白为什么m43高显色版本
    的流明值是4450了吧；




电池能量        计量单位：瓦特小时（Wh）


    电池的容量，大家比较耳熟，同时因为放电电压曲线的问题，单纯的比较容量意义不
    大，从根本上来说，需要比较的是电池的总放电能量，能量大就表示电量大能亮的更
    久。不过电池放出的能量在不同的放电电流下是有些差别的，后续章节会讨论到。脑
    补下，平时我们说的1度电=1000Wh，另外为了表达方便，还有个单位mWh，1000
    mWh=1Wh。


    补充：电池评测网上很多，本论坛和充电头论坛都有大量专业评测，0.7A恒流截止电
    压2.5V下，三洋NCR18650GA放出能量是12.16Wh，LG3500放出12.71Wh；0.25A
    恒流截止电压0.9V，连续放电8天（碱性电池有回电），小米电池放出2.25Wh，南孚
    放出2.1Wh；AA的充电电池和耐时锂铁，0.51A连续放电，松下黑老婆（eneloop
    pro）=3000mWh，耐杰2550AA=2900mWh，耐时AA=3100mWh；


电池能量质量密度    计量单位：mWh/g


    电池能量密度有两种，一种是体积能量一种是质量能量，考虑到手持光源大多数情况
    体积敏感度没有质量高，所以电池密度只考虑质量能量密度。计量单位只是自己标识
    用来做一个直观的感觉。
   
    补充：几种常用电池能量密度
        LG3500=46.6g=12750mWh=274mWh/g（0.7A放电）
        松下3400=46g=11700mWh=254mWh/g（0.7A放电）
        松下3200=45g=10670mWh=237mWh/g（0.7A放电）
        LG-HG2=47g=10410mWh=221mWh/g（10A放电）
        
        耐时AA=15g=3100mWh=207mWh/g（0.5A放电）
        松下黑老婆=30.2g=3000mWh=99mWh/g（0.5A放电）
        耐杰2550=29.3g=2900mWh=99mWh/g（0.5A放电）


        南孚聚能环AA=23.7g=2100mWh=89mWh/g（8天放电有回电）
        小米电池AA=23.5g=2250mWh=96mWh/g（8天放电有回电）
        南孚聚能环AA=23.7g=1247mWh=53mWh/g（0.6A持续放电）
        小米电池AA=23.5g=1112mWh=47mWh/g（0.6A持续放电）

whseen

还有LED透镜系统和躲避专利的办法，结果连LED LENSER都在中国市场里悲剧了。http://bbs.dragontooth.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=24673
LED聚焦系统有三大种，以前灯杯镀银镀铝镀铬反射的多，后来发展到凸透镜聚焦，现在几乎是LED混合透镜系统，灯杯部分全反射聚焦，透镜部分折射聚焦。

dionren

whseen 发表于 2015-11-22 18:26
还有LED透镜系统和躲避专利的办法，结果连LED LENSER都在中国市场里悲剧了。http://bbs.dragontooth.cn/for ...

拜读下~~

jocklee

真是学到了不少哟，新手一枚！

kakaruote

复制粘贴一大堆，效果不好的。。。

kakaruote

http://www.shoudian.org/thread-354508-1-1.html