宣布俺的SL4 LED 手电的设计定稿参数

suns

根据DX们的意见，作一些调整，调整后内容如下：

俺老早在无忌那里说过DIY LED手电的事情，现把有关情况汇报：
    前段时间找一老机械工程师（搞了10年手表和精密加工工艺的）帮俺看了一下图纸，请老先生在结构和工艺上提意见。根据老先生的意见，已经修改了结构设计，体积从原来的Φ18×96减少到Φ18×84（max），主体部分为Φ17。机械部分重量大约为30g，已经发到大连开始试制；
    电路方面根据MAXIM公司北京办事处的工程师意见改动了设计，采用新型IC构建电压提升电路。设计为全调整稳压电路，设计工作电压1.2－4.5V，极限电压0.7－5.5V（在极限低电压下不保证效率），因此可用多种电池供电；
    LED从1个10mm LED改为4个5mm LED。总发光强度为40000mcd到48000mcd、光通量大约6.5－8.5流明，光色为白色，但肯定有些偏蓝。没办法，连日亚的白光LED都偏蓝。

主要性能特点
    SL4手电设计推荐采用2100mAh的SANYO AA充电电池（也能用AA碱性电池和14505一次性锂电池），照明时间大约4h（ER14505一次性锂电池可达16.5h）, 发出白色光，光通量大约6.5－8.5流明，在设计电源电压范围内基本保持不变。
    能使用多种电池的考虑，是给用户多种选择，想节约使用成本就节约使用成本，想获得长时间照明就获得长时间照明。使用ER14505锂电池照明时间比使用2100mAh充电电池长4倍有余，这在乡下、野外非常有用（而且在14505的3.6V电压下电路效率达到90%以上，更能进一步延长照明时间），而日常使用2100mAh充电电池，使用成本可忽略不计（大约0.015分钱/分钟，或者不到1分钱/小时）。最紧急情况下，可以使用到处能买到的AA碱性电池，灵活机动；
    SL4手电采用尾部开关操作。开关为微型推推开关，可轻按点亮，完全按下开关自锁，手电常亮；再次完全按下开关，则手电关闭。开关有防误操作设计。并且有力阻尼，操作可靠，舒适。日常的碰撞、挤压不会导致手电被意外点亮；
    SL4手电为全防水设计。关键部位采用o形密封圈防水，电子电路组件灌封硅胶，设计防水压力0.6Mpa，大体相当于潜水60m，可潜水使用；
    SL4手电设计工作温度范围为－20℃到+40℃，极限使用温度为－35℃到+60℃。极限温度下使用，不保证手电能达到设计参数；
    SL4手电为全密闭设计、外壳采用不锈钢制造，可在粉尘、酸性和弱碱腐蚀环境下使用。因SL4手电无防爆许可证，所以不能在爆炸性氛围下使用；
    SL4手电拟采用1Cr18N不锈钢制造，强度远大于铝合金且防腐蚀性能良好。表面粗糙度设计为Ra6.3，相当于过去的∨5－6，装配后二次加工抛光到近似Ra1.6，为暗光泽面，美观大方。筒身后部表面有防滑表面滚花，便于握持、操作。
    SL4手电尺寸小、重量极轻，尾部设计有手绳孔，可以穿系手绳，便于随身携带。

扩展和附件：
    1、SL4手电考虑支持头带，可将SL4手电作为头灯使用。因为 SL4手电重量极轻，可以在头部两侧各用1个SL4手电、提供更好的头灯照明；
    2、SL4手电考虑支持头部灯罩附件。包括⑴可选的聚光罩，聚光罩上的凸透镜可以使LED光线近似汇聚成直线，以照射更远的距离；⑵可选的彩色滤光罩，例如红色滤光罩，可以支持摄影爱好者用于暗室照明；⑶混光罩，以混合分散的蓝色、黄色光使之成为均匀的白色，在要求显色性好的场合使用（但是要损失部分光通量）等等；
    3、SL4手电考虑制造供选购的笔夹，以便SL4手电能像钢笔一样别在口袋里，便于携带；
    4、SL4手电考虑提供可选的牛皮电筒套。该电筒套除用于携带SL4手电外，还带有有后备电池套，可存放1节Φ14.5mm×50.5mm的备用电池。

    SL4手电定位在ARC AAA和sysmax 的LR7之间：体积（Φ18mm×84mm）比ARC AAA（Φ12mm×70mm）大些，但远小于LR7（Φ23mm×122mm），亮度（7.5流明）比LR7（13流明）小些但远大于ARC AAA（1.5流明）。

主要参数
名称：LED手电
型号：SL4
尺寸：Φ18mm×84mm
重量：≤50g（不包括电池，14505锂电池大约21g）
光源：4 LED
光色：白色
光通量：7.5流明，使用期间基本恒定
全调整电路，锐截止
开关方式：尾部推推力阻尼开关，有防误操作功能
潜水深度：60m
设计使用温度：－20℃到+40℃
预期使用寿命：35000h（国产LED，得打些折扣）
使用电池种类：
1、三洋AA 2100mAh充电电池
2、AA碱性电池
3、CR14505一次性锂电池
4、ER14505一次性锂电池
不推荐使用5号碳性干电池和14500可充电锂电池
常亮时间：
1、三洋AA 2100mAh充电电池：≥4h
2、AA碱性电池：≥3.5h
3、CR14500锂电池：≥9h
4、ER14505锂电池：≥16.5h
制造材料：
1Cr18Ni9防酸不锈钢。密封圈采用GBGB3452.1-1992规格的丁腈橡胶“O”形密封圈。

[此贴子已经被作者于2003-9-5 18:09:53编辑过]

mscdex

这个，值得期待的东西，如果真批量生产，先定3个：）

myway

好东东,不知什么时候能出来?

suns

图纸在10分钟前发往大连了。要先作结构、工艺和成本方面评估再定制造时间表。请大家稍候。

jog

表扬表扬。。。

是两件的，还是三件的设计（灯头、筒身、尾部开关）？

suns

又有表扬了。晕
两件的设计：筒身+灯头，尾筒。其实筒身+灯头零件制造时候是两个，后期通过基孔制过盈配合装配成整体了。

jog

明白啦，跟X5 是一样的。
随手找了张图，给你参考－－图上的手电设计没什么特点，但作为头灯的夹子还是很不错的。 Kingcamp 出的一款头灯也是采用的这种夹子。

宣布俺的SL4 LED 手电的设计定稿参数

suns

jog:
您图示的那手电是不是太粗壮了？俺爹说过去的矿灯头灯就很粗壮，他那时候挖矿，隔一会儿就要让矿灯挪一个位置，否则压得头皮受不了。四十年过去了，不能再用这个办法残害用头灯的人了吧？（玩笑）
谢谢您的图片，作为头灯的夹子确实是很不错的，让我找到了手电-头灯两用电筒的一种设计参考思路。
再次表示感谢。

人言

suns:
想到一个问题：正因为你的手电电压适应范围很广，0.7-5.5V，恐怕不能使用14500电池了。一般单节的14500都是不带保护电路的，用你的手电，很容易放电到2.7V以下，那样14500就报废了。

suns

嗯，的确是个问题。
不过我正在考虑是不是电路中引进单片机，最便宜的那种只有几元钱，利用软件监控估计要好些（能在电压跌落到一定程度后自动关闭），还能实现闪烁等功能。现在的问题是这么小的地方装进这些电路非常困难。就像我以前在无忌中说的，毕竟不是咱们封装的，其实80%的面积都让封装占去了，只有很小的一部分面积才是芯片裸片面积。
如果权衡下来不能用单片机，就有些麻烦。那只能使用一次性锂电池了。

人言

另外，为什么AA2100mAH的电池和14500使用时间会差那么多？14500的容量一般是600-700mAH,能量为2.16-2.52瓦时，AA2100mAH的能量是2.52瓦时，考虑到电路效率，使用时间差距应在40%，怎么会差3倍？

suns

此处有误，已经被作者删除。抱歉

[此贴子已经被作者于2003-8-4 23:08:48编辑过]

emw

关注中，平时用一般也只用1.2V的AA电池

suns

很多人都有AA充电电池，所以有了SL4手电后基本不用考虑使用成本。如果出门野外探险，带1节2100mAh AA 充电电池，再加上电筒内的2100mAh AA充电电池，8\\9个小时的照明时间也足够长了。别忘了，这可是只有1节AA电池、Φ17×82mm、重量50g，只相当于半截钢笔大小，却有7.5流明的LED小手电啊。

[此贴子已经被作者于2003-8-4 23:11:01编辑过]

suns

声明：
由于计算时输入参数错误，SL4 LED 手电采用14500锂电池时，连续照明时间应为6-6.5h，而不是先前所说的9.5h；采用2100mAh电池时应为4-4.5h，向大家表示歉意。特别感谢 人言 兄的指正。
由于设计阶段对器材参数、特性不能完全了解，加之自身水平有限和工作中存在疏漏，可能还会发现新的问题，欢迎大家批评指正，SL4 LED 手电其实是大家一起和我在DIY，这也正体现了DIY的基本精神。
谢谢大家

jog

如果不怕贵，就用 CR14505，不可充电，15块一节，能亮9个小时啦。

额定容量（10mA-2.0V） ........................1400mAH
额定电压 .....................................3.0V
最大连续工作电流 .............................1000mA
最大脉冲电流..................................2000mA
电池重量......................................21g
电池尺寸......................................Φ14.5×50.5mm
工作温度......................................-40℃-+70℃

jog

还有，请教 suns ，你的LED 是分别供电，还是串联起来供电。
maxim 好像没有为4LED单独单独供电的IC ，两级电路？

suns

谢谢jog。
我现在有4个方案。不管哪个方案，都要用DC-DC升压IC升到LED能驱动的电压以上。
然后，方案是：1、筛选LED，将LED分别通过很小的限流电阻（十几到几十欧姆）接入电路，这样效率稍低但电路成本低；2、完全按照MAXIM工程师建议，采用他们的5LED驱动芯片，用PWM方式分别驱动4个LED，这样效率较高。但MAXIM的IC太贵，1片要$1.9!;3、采用MAXIM另外一个型号的LED驱动芯片,将LED串联，这时效率最高，但成本也高，而且太占体积，我那可是Φ17那样小的尺寸呀！；4、单片机PWM驱动，能附带电池监测、闪烁等功能，但单片机型号不好找。
如果使用您推荐的14505，倒是不用考虑电池保护了，但大家愿意承受这个使用成本吗？用14500使用成本不到0.015分钱/分钟，而14505则是将近3分钱/分钟，差距太明显。出个主意吧？

[此贴子已经被作者于2003-7-28 17:33:09编辑过]

人言

suna:
我个人建议用方案2。效率较高，方案成熟，能保证尺寸。$1.9的成本是值得的。
另外，根据您最新的数据，我认为14500和AA充电电池相比的优势已不是压倒性的了，可不必太顾及14500的问题。能用AA电池，7.5流明工作4个小时左右，足够。

suns

谢谢人言。
我又根据jog的建议，查了一次性的CR14505的资料，上海生产的ER14505 锂亚硫酰氯电池有2400 mAh的容量，标称电压3.6V。如果数据属实，那使用ER14505 可以达到最多19小时的长亮时间，不过估计这电池价格也不便宜。

[此贴子已经被作者于2003-8-4 23:12:48编辑过]