从Maglite到Jetbeam——单AAA手电进化史[转帖]


AAA电池也就是常见的7号电池,这种电池容易获得,通用性好,使用一节AAA电池的手电体积小巧,最适合挂在钥匙串上随身携带(也就是常讲的EDC)。对于追求更高亮度,更远的射程,更耐久的续航时间的朋友,建议你考虑更大的手电,比如使用AA电池,或者123A锂电的型号。另一方面,如果对于单节AAA的体积仍然感到不满意,可以考虑使用纽扣电池或者N电池(国内罕见)的产品。有句老话说到:“One is none, two is one",哪怕你主要的电筒是一只更强大的,一只小巧的备用电筒总是不可少。


一个完整的电筒,主要由电源,发光体,聚光装置,筒身,电路,开关等部分组成,了解这些部分对我们理解整体非常有帮助,所以我们分别来分析这些部分对手电性能的影响。


电源:手电的电源自然是电池了,电池的容量主要决定于体积(当然产品质量也是一个重要因素)。此外,电源还有电压,内阻等参数,电压高,内阻小的电池,一般也更容易发出较大的功率,但同时这样的电池一般体积较大。电池从原理分,可以分成碱性电池,镍氢电池,锂电池等等。AAA电池在常见的电池里面算是最小巧的,小巧的体积也限制了它的容量,以镍氢电池为例,现在最好的Sanyo 镍氢电池,只能做到1000mah(×1.2V),而同型号的AA容量则有2700mah,因此在AAA手电上高光通量和长使用时间是无法同时实现的。电池的形状和体积也对手电的外观和体积影响甚大,所以AAA电池的手电,一般都是一个细长的圆柱体,如果你更喜欢稍短稍粗的形状,不妨考虑使用CR2的便携手电,比如这个CR2 ION:


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如果你觉得扁型的更适合携带,则可以考虑使用纽扣电池的产品,比如这个Photon freedom:



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发光体:常见的手电发光体有灯泡,LED,HID,其中HID体积和耗电巨大,无法安装在单AAA手电上,所以不予考虑。传统的灯泡手电优点是光谱连续,光色舒适,但是寿命短,并且在低功率下效率较低,电量不足的时候也会很快变黄变暗。LED无疑是现在的AAA手电中最流行的,世界著名的LED生产商有Nicha,Lumileds,Osram, Cree等,其中前两家的产品现在在手电中比较流行。Nicha的LED在小功率产品中较为常见,而大功率产品多使用Lumileds的产品。和灯泡不同的是,LED产品在功率较低的时候发光效率不降反升,光色也不会有明显改变,因此一个3W的LED完全可以工作在0.5W或者更低的功率上。


聚光装置:聚光装置有时候是集成在发光体上的,比如灯泡中常见的聚光电珠,前方就有一个透镜。常见的5mm炮弹型LED,前端的弧面也是起到聚光的作用。独立的聚光装置需要考虑和发光体的配合,常见的聚光装置有反光碗和透镜,他们各有特点,单纯地问哪个更好是没有意义的。一般来说,对于日常用的手电,要求聚光和泛光兼顾。由于任何发光体都有一定大小,所以聚光装置无法把光源发出的光聚焦成平行光,聚光的效果由发光体的大小和聚光装置的口径共同决定,发光体越小,光杯越大,光柱就越不容易发散。对于AAA手电,体积的限制决定了其不可能使用大口径的聚光装置,所以在AAA手电上追求射程也是不切实际的,联系到电源的限制,AAA手电的定位在于日常近距离使用。


筒身:筒身用于连接手电的各个部分,也兼有导通电池负极,散热等作用,一般使用铝合金来制作,也有一些特别的产品,比如木质手电。有些纪念版,限量版也有不锈钢版,黄铜版,钛版等供烧友选择,比如这个钛版的L0P SE:


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铝合金表面一般会采用阳极电镀的方式来形成致密高硬的保护层,阳极电镀常见的有HA II,HA III,一般公认最佳的是自然色的 HA III,呈现灰绿色,但不易控制,即便是大家赞赏有佳的Surefire,在一只电筒的各个部件之间也会有颜色不一致的情况,加入染色可以解决这个问题,但会损失一点强度。


电路:对于灯泡手电,加入额外的电路较为罕见,因为灯泡的额定电压可以设计制造成和电源的电压所匹配。但LED手电则不行,常见的Nicha和Lumileds产品驱动电压都在三点几伏,无法调整。而且LED是非线形元件,一点点电压的变化就有可能引起巨大的电流变化。这样的光源显然无法用一颗AAA电池直接驱动,所以需要加入电路进行升压,同时还可以对输出电流进行控制,使得整个电池寿命期间亮度近乎一致。比较复杂的电路还可以加入多档调光(解决亮度和电池寿命的矛盾)。这里您大概会明白为什么市场上3AAA电筒如此常见了吧,使用3节电池就是为了不用电路而用简单的串连来满足LED驱动电压的需要(然后再通过电阻分压限流)。


开关:常见的开关有按钮式和旋转式的,按钮的比较方便,但由于体积的限制,在苗条的1AAA手电上多采用旋转开关。


第一节:完善的灯泡手电-Maglite Solitaire


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Maglite(镁光)可以说是全世界最流行的手电,大概也是第一个进入中国市场的进口手电品牌。相信有很多读者和我一样,也是通过“小康之家”的邮购目录认识Maglite的。第一次看到这么高档(现在看来最多算中档)和昂贵(相比现在有些发烧级手电,其实很便宜了)的手电,确实让人吃了很大一惊,同时精美的产品照片也让人印象深刻。记得我当时的梦想就是能在钥匙上挂一个Maglite里面最小最精致的Solitaire(1×AAA)。



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从结构图可以看出,Solitaire可谓麻雀虽小,五脏俱全,能想到的,易于实现的功能,几乎没有遗漏。Solitaire的成功之处有:

1.精美的外观,采用前后直筒的简单圆柱体设计,事实证明最容易得到消费者的认同(同时也为和Arc的官司打下伏笔),同时外壳有多种颜色供选择(HA II氧化),包装也有简装精装以及和别的产品(比如瑞士军刀)等的捆绑包装,很刺激消费者的购买欲。


2.专用的小型插脚灯泡(直径不足3mm),配合旋转调光设计,聚焦效果较好。


3.尾端弹簧内藏有备用灯泡


4.可以直立于桌面,把灯头旋掉照明(蜡烛模式)


5.接缝都有密封圈,带有钥匙孔


不知道Maglite推出Solitaire的具体时间(Maglite第一件产品推出于1979年),多年后的今天,很多设计已经成为今天AAA手电的标准配置,这也就是Maglite最牛的地方。虽然Maglite今天并不是发烧级的产品,但其优秀的设计,组件化的结构仍然是绝好的改装材料,改装版本的小镁光,大镁光,有商业出售的改装套件,也有爱好者DIY的产品,从LED到高功率灯泡,到HID,不胜枚举(曾经有人改装的Maglite 4D功率之强,可以用光束点燃报纸)。


Solitaire的不足也是很明显的,在“小康之家”的广告册上号称其可以照亮整个楼梯,但实际拿到手以后才发现,这个小小的灯泡光通量实在太有限了(新电池,大约2流明),光面的反光杯聚焦出的光斑也不是很均匀,有大量灯丝造成的环形。其实这么小光通量的手电,根本无法远射,聚焦再好用处也不大。另外其亮度随着电池电量的消耗下降也很快。客观地讲,Solitaire的缺点,也正是超小型灯泡的缺点,是受到当时技术的局限。Solitaire已经把灯泡手电做得很完善了,而完善往往就意味着发展的终结,LED的时代就要到来了。



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