Il y a une différence entre savoir comment travailler quelque chose et comment cela fonctionne. Pour les lampes de poche, en travaillant, il faut s'assurer que vous avez des piles, que les lumières fonctionnent et sachant comment les allumer. Mais comment fonctionne une lampe de poche LED?
Une LED, ou lampe de poche en diode électroluminescentes, fonctionne par des électrons en mouvement pour créer de la lumière. Un matériau semi-conducteur, comme le silicium ou le gallium, est modifié pour que le courant puisse le traverser. La lumière est créée en modifiant le chemin des électrons dans le semi-conducteur.
Comprendre comment un LED fonctionne nécessite une connaissance de base de la chimie, de l'électricité et de la lumière. Savoir comment ils fonctionnent vous aidera à comprendre pourquoi ils fournissent plus de lumière avec une plus grande efficacité que les lampes de poche à incandescence.
Les lampes de poche traditionnelles utilisent une ampoule à incandescence alimentée par une batterie pour fournir la lumière. Le courant de la batterie chauffe le fil de filament À l'intérieur de l'ampoule, le faisant briller et dégager de la lumière. Les lampes de poche à ampoule à incandescence sont utilisées depuis1899, mais ils sont inefficaces. La chaleur de l'ampoule est de l'énergie gaspillée, et l'activation de la lampe de poche sur et éteignez fréquemment provoque le filament.
Lampes de poche émettrices par lumière (LED), qui ont été vendues pour la première fois au début des années 2000, comptent sur le mouvement des électrodes pour créer de la lumière. En raison de la façon dont ils génèrent de la lumière, les lampes de poche LED utilisent moins de puissance que les lampes de poche traditionnelles ou halogènes. En même temps, ils peuvent générer plus de lumière.
L'éclairage LED a été utilisé depuis les années 1960- Les ordinateurs, les feux de circulation, les voitures, les téléviseurs et les télécommandes utilisent tous des LED. Avant qu'ils ne puissent être utilisés dans les lampes de poche, plusieurs avancées techniques étaient nécessaires.
Enfin, les lampes de poche à incandescence sont moins chères que les lumières LED; Cependant, les batteries et les ampoules d'une LED durent beaucoup plus longtemps. Lorsque vous tenez compte des coûts de remplacement, les lampes de poche LED sont moins cher à long terme.
La première LED a été inventée par accident en 1961 par James R. Biard et Gary Pittman, tout en travaillant sur le développement de semi-conducteurs. Peu de temps après, IBM a commencé à les utiliser dans les lecteurs de Punch-Card. Bien que les LED aient été largement utilisées dans de nombreuses industries, ce n'est qu'en 1999 que lePremière lampe de poche LED a été vendu.
Alors, comment les lampes de poche LED créent-elles la lumière? Ils le font à travers le mouvement des électrons à travers un semi-conducteur. Mais qu'est-ce qu'un semi-conducteur, et comment le mouvement des électrons crée-t-il la lumière? Pour expliquer cela, nous commencerons par des semi-conducteurs.
Un semi-conducteur est fabriqué à partir d'une substance qui est un mauvais conducteur d'électricité. Les impuretés ajoutées au matériau permettent à sa manipulation de conduire de l'électricité dans certains cas mais pas d'autres.
Le silicium est un élément couramment utilisé (comme dans la Silicon Valley), bien qu'un autre élément, Gallium, soit utilisé pour fabriquer des LED. Le processus, cependant, est le même. En eux-mêmes, le silicium ou le gallium ne permettra pas à l'électricité de les traverser. Cependant, lorsque d'autres éléments y sont ajoutés, le silicium peut conduire de l'électricité, d'où un semi-conducteur.
La première étape de la création d'une diode électroluminescente consiste à ajouter des impuretés dans le silicium, également connu sous le nom de dopage. Deux types de dopage - N et P - sont nécessaires pour la diode.
Un transistor est créé en utilisant trois couches d'une diode. Une puce de silicium peut contenir des milliers de transistors, créant ainsi les puces de silicium qui exécutent nos ordinateurs et un multiple d'autres appareils électroniques. Aucun de ceux-ci ne serait possible sans la diode.
Pour comprendre cela, un peu de contexte sur les atomes et les photons est nécessaire. La lumière est créée à partir d'atomes dans de petits paquets d'énergie qui peuvent se déplacer mais ne contiennent aucune masse. Lorsque ces paquets sont combinés, ils forment des photons - des unités de lumière.
Nous savons que les atomes sont constitués d'électrons qui orbitent un noyau. S'ils sont restés non perturbés, les électrons restent dans leur orbite. Cependant, si les électrons sont obligés de se déplacer dans une orbite inférieure, ils créent des photons.
Tous les diodes libèrent des photons, mais ceux fabriqués Purement du silicium créer des photons à basse fréquence ou lumière infrarouge que nos yeux ne peuvent pas voir. C'est la raison pour laquelle vous ne pouvez pas voir la lumière qui vient d'une télécommande.
Pour que nous voyions les photons, le silicium doit être dopé de matériaux qui créent plus d'énergie. Une variété de couleurs peut être générée à partir des lumières LED en utilisant différents matériaux. L'élément commun est le gallium, mais d'autres éléments créent unlarge spectre des options de couleur:
Parce que les diodes n'émettent pas de lumière efficacement, ils sont donc conçus pour avoir le Les photons réfléchissent Loin du corps en résine, les diodes sont assis. De plus, la coque époxy en plastique transparent qui protège la diode est conçue pour concentrer la lumière.
Puisque les LED sontétat solide Composants, ils créent une lumière «froide» au lieu de la lumière «chaude» des ampoules à incandescence. La plupart de l'énergie générée par un La lumière à incandescence n'est pas légère, mais la chaleur. Dans un LED, cependant, presque toute l'énergie est émise comme des ondes légères. C'est une des raisons pour lesquelles les LED sont beaucoup plus efficaces que les ampoules «régulières».
Même si les LED créent une lumière froide, la chaleur peut toujours être un problème avec les LED. La Température de la jonction se lève lorsque le courant traverse la diode. Cela peut entraîner des changements dans la couleur de la lumière, une efficacité réduite et une baisse de la sortie de la lumière.
Pour lutter contre cela, les ingénieurs légers utilisent des adhésifs, des plaques de base et des coussinets qui isolent l'électricité excessive et emporter de la diode. Les caractéristiques de conception dans le cas, telles que les crêtes, augmentent la surface, permettant à plus de chaleur de se dissiper. La suppression de cette chaleur excessive est quelque chose que nous aborderons plus tard dans une discussion sur des lumières LED extrêmement brillantes.
Les lampes de poche à LED à incandescence et bon marché sont alimentées par un entraînement direct, ce qui signifie directement par la batterie. Cette méthode directe est simple, mais elle signifie également que la sortie de lumière est basée sur la quantité de jus d'une batterie. Au fur et à mesure que votre batterie s'étend, la lampe de poche diminue.
La plupart des lampes de poche LED ont unchauffeur qui régule la tension que les lumières reçoivent. Ces pilotes peuvent remplir une variété de fonctions:
Conducteurs sont classés par leur fonction. Par exemple, un pilote FET utilise un transistor et un microprocesseur pour réguler le courant. Un circuit de boost ou de pas-up augmente la tension d'entrée, donc il correspond à la sortie. Les lampes de poche qui peuvent fonctionner avec une ou deux batteries utilisent un circuit de boost.
Un circuit de buck réduit la tension, et il est généralement utilisé dans les lumières qui ont des cellules connectées en série. UNboost de buck Le circuit peut augmenter et réduire la tension. Bien que des circuits tels que leAk47 en mode sont disponibles à la vente, ils sont achetés par des amateurs et des collectionneurs qui souhaitent modifier leurs lampes de poche.
Lumen est un mot qui se fait fréquemment. Plus il y a de lumens, plus la lumière est lumineuse, mais que sont exactement les lumens? Découvrons-le.
La réponse simple est qu'une lumière est un moyen de mesurer la sortie lumineuse. Les bougies prétendront donc qu'ils émettent un certain niveau de lumens. Cependant, la mesure de la luminosité n'est pas aussi simple que possible.
Par exemple, une lumière n'est qu'une façon sur cinq de mesurer la lumière. Voici tous les cinq:
Votre perception de la luminosité Une lampe de poche éteinte est déterminée non seulement par les lumens mais aussi par d'autres facteurs. Par exemple, une lampe de poche avec 900 lumens et un objectif standard brillera plus brillamment sur un objet au loin.
Cependant, Changer l'objectif Dans une lampe de poche pour créer un large faisceau affecte la luminance. La lampe de poche dégagera toujours 900 lumens, mais l'effet de projecteur signifie que vous ne pourrez pas également voir des objets distants, mais une plus grande zone plus proche de la source lumineuse sera éclairée.
À quelques exceptions, les LED sont alimentées par des batteries. Votre modèle peut recommander un type de batterie particulier, mais il est bon de comprendre le Propriétés de différentes batteries Si le type que vous voulez n'est pas disponible lorsque vous en avez besoin.
Étant donné que les LED sont plus chères, il est raisonnable de se demander s'ils valent les dépenses supplémentaires. On peut penser à beaucoup raisons pour lesquelles les LED valent le coût supplémentaire, mais depuis que nous parlons de l'argent, commençons là.
La plupart des lampes de poche LED sont évaluées pour durer au moins 50 000 heures. Si vous gardez la lampe de poche pendant 24 heures, vous obtiendrez plus de 2 000 jours ou cinq ans de lumière avant que l'ampoule ne donne. Une ampoule à incandescence est évaluée à 1 000 à 2 000 heures, donc 25 ampoules seraient nécessaires pour survivre à une LED.
CetteAmpoule de remplacement LED coûte environ 10 dollars alors qu'un8 pack de lumières de remplacement Pour une lampe de poche Ryobi coûte environ 12 dollars. Multipliez cela par trois, et vos ampoules à incandescence coûteront 36 dollars.
Ironiquement, plus vous tournez un lumière à incandescence allumé et éteint, la plus vite ça s'épuise. C'est parce que le chauffage et le refroidissement répétés du filament le font se développer et rétrécir. L'expansion entraîne de minuscules fissures qui finissent par faire briser le filament. LaLumière du centenaire À Livermore, en Californie, a été installé en 1901 et fonctionne toujours.
Bien sûr, vous ne pouvez pas exécuter une lampe de poche pendant cinq ans sur une batterie. Les LED nécessitent moins de puissance, ce qui signifie aussi moins de piles. Les batteries d'une lampe de poche LED dureront entre 6 et 10 fois plus longtemps que celles utilisées dans une batterie à incandescence. Ainsi, une batterie LED vous fera économiser de l'argent sur les ampoules et les batteries. Mais ce n'est pas tout.
Nous appelons ces appareils de lampes de poche parce que les premières lumières devaient êtreéteindre à plusieurs reprises. Cela était dû à la nature des batteries à l'époque car ils ne pouvaient pas fournir de courant électrique pendant plus de quelques minutes.
Chaque fois qu'une ampoule régulière est abandonnée, il y a de fortes chances que le filament dans l'ampoule se casse. Puisqu'une LED n'a pas d'ampoule, cela ne peut pas se produire. Et comme les LED sont plus légères, ils ont touché le sol avec moins de force.
Les principales caractéristiques des gens pensent généralement lors de la sélection d'une lampe de poche LED - le prix du prix - le coût, la sortie légère, les exigences de la batterie et la taille et le poids. Il y a d'autres fonctionnalités que vous voudrez peut-être considérer, y compris certaines que vous ne réalisez peut-être pas disponibles.
Certaines lampes de poche fournissent à l'utilisateur la possibilité de contrôler la quantité de faisceau large ou ciblé que vous souhaitez.
Une lampe de poche qui démarre brillante et émet moins de lumière, plus il est utilisé non réglementé lumière. Une lampe de poche régulée n'atteint jamais la luminosité maximale, mais le mécanisme de régulation permet à la lumière de rester de niveau. Des circuits supplémentaires sont ajoutés à un réglementé Lumière qui le permet de mieux contrôler le courant du courant entre la batterie et les lumières.
Heureusement, la plupart des lumières LED sont réglementées, c'est donc quelque chose dont vous n'avez pas à vous soucier. Une lampe de poche régulée décrira généralement sa sortie lumineuse comme ayant deux sorties de lumière distinctes, telles que 1 000 lumens pendant deux minutes, puis 500 pour aussi durée que la batterie durera.
Par exemple, leLumière de tâche mobile Par STKR émettra un étonnant 1200 lumens tout le temps, la lumière est alimentée. Il ne diminuera jamais à mesure que la batterie s'écoule. C'est formidable car l'utilisateur sait qu'il obtiendra toujours le plein potentiel de la LED. La lumière est conçue avec un pilote intelligent qui régule la batterie pour obtenir le plus de temps d'exécution possible. Il dispose également de plusieurs modes d'alimentation afin que vous puissiez prolonger la durée de vie de la batterie en sélectionnant un réglage de puissance inférieur.
Pour un usage quotidien, une batterie avec un seul réglage est probablement tout ce dont il faut. Certaines lampes de poche ont des paramètres supplémentaires:
Il y a plusieurs options pour comment les lumières peuvent être allumées. Certains ont un simple interrupteur de curseur ON / OFF ou un bouton-poussoir. Un curseur peut avoir une serrure de sécurité qui empêche cette lumière de venir, une bonne fonctionnalité à avoir si la lumière est souvent transportée.
Les lumières peuvent également être activées avec une lunette rotative. Ceux-ci nécessitent deux mains mais peuvent contrôler la sortie lumineuse. Les lampes de poche avec un bouton-poussoir à la base de la poignée sont populaires auprès des forces de l'ordre. Un autre populaire caractéristique est une fonction de bouton momentanée silencieuse qui permet à la lumière d'être allumée et éteinte instantanément en appuyant et en relâchant l'interrupteur de pression. Cliquez complètement sur le commutateur permet à la lumière de rester allumée.
Les lampes de poche sont livrées avec plusieurs accessoires qui augmentent leur polyvalence.
Les fabricants de lampes de poche de haute qualité utilisent le ANSI FL1 Normes pour évaluer leurs lampes de poche. Ces normes sont basées sur des méthodes de test convenues. Par exemple, les fabricants acceptent d'utiliser des méthodes similaires pour mesurer les lumens et la distance de faisceau.
Les autres qualités mesurées comprennent:
La résistance à l'eau et les tests étanches sont terminés après le test de résistance à l'impact pour simuler des conditions réelles.
Recherchez les notes standard FL 1 sur les lampes de poche si vous souhaitez comparer la façon dont les lampes de poche se comparent les unes aux autres.
Même si avoir une lampe de poche sans batterie semble être une excellente idée, il est bon de regarder les avantages et les inconvénients avant d'en choisir un.
Une lampe de poche à la main contient une batterie lithium-ion rechargeable. La poignée tourne le générateur, qui recharge la batterie. Une minute de démarrage donne généralement environ 30 minutes de lumière. Cependant, la plupart des batteries au lithium-ion sont évaluées pour 500 charges.
Certaines batteries à la main incluent désormais un chargeur solaire. Cependant, à moins que le fabricant n'indique le nombre de charges que la batterie peut contenir, la lampe de poche a un durée de vie limitée. Techniquement, les lampes de poche à pointe à la main ne sont pas sans batterie.
UN La lampe de poche de compression est une option vraiment sans batterie. La compression de la poignée de ces lumières tourne un volant. L'énergie du volant va dans un petit générateur, qui génère un courant à une LED. Des versions non dirigés par des lampes de poche de compression ont été utilisées pendant la Seconde Guerre mondiale.
Une autre lumière LED sans batterie est une lampe de poche Faraday. Communément appelés une lampe de poche Shake, ces batteries reposent surLoi de Faraday à l'induction, qui, en général, crée de l'électricité à l'aide d'aimants. Le tremblement d'une lampe de poche Faraday provoque un aimant rare-terrain à créer un courant lorsqu'il se déplace à travers une bobine de fil de cuivre.
Pour obtenir cinq minutes de lumière utilisable, la batterie doit être agitée vigoureusement pendant environ 30 secondes. Si vous voulez une lampe de poche qui vous donnera toujours plusieurs minutes de lumière et fera un excellent morceau de conversation, une lumière secouée vaut la peine d'être examinée.
Soyez à la recherche de feux de shake contrefaits qui fonctionnent sur une petite batterie de lithium. Par exemple, ceciSecouer la lampe de poche légère Énumére sa batterie NIMH comme ayant 10 000 frais. Une vraie lumière shake ne devrait pas avoir de batterie.
Tout le monde peut faire une LED de lampe de poche ou à incandescence. Si vous avez une ampoule, une batterie et des fils, vous pouvez construire votre propre lampe de poche. Energizer, par exemple, fournit des instructions pour faire unlampe de poche simple Utilisation d'une ampoule, de la batterie, des fils et d'un tube en carton.
Cependant, une lampe de poche bulbe ne permet pas beaucoup de bricoler. Une LED, en revanche, peut être modifiée de nombreuses manières:
Google "Construire la lampe de poche LED" et vous trouverez des centaines de pages avec des conceptions de lampe de poche DIY. Certains se concentrent sur la façon d'en construire un à moindre coût tandis que d'autres se concentrent sur les lumens, comme un article sur un72 000 luminaires faits maison lampe de poche.
Les lampes de poche LED sont à la fois simples et fascinantes à la fois. Parce qu'ils sont créés avec des semi-conducteurs et une conception à l'état solide, ces lampes de poche créent plus de lumières en utilisant moins d'énergie. Ils durent plus longtemps et sont plus durables. Il y a plus à LED des lampes de poche que le nombre de lumens qu'ils dégagent. L'intensité, le type de faisceau et l'ajout d'objectifs les rendent adaptables à de nombreuses utilisations, du camping et de la chasse aux forces de l'ordre et à la légitime défense.
Lorsque vous achetez une lampe de poche LED, sachez qu'il y a beaucoup d'options sur le marché. Bien que beaucoup soient presque identiques, il existe des lampes de poche de haute qualité et de basse qualité sur le marché. Amazon est une mer de lampes de poche non de marque offrant des spécifications de performances incroyables à faible coût. Ils sont incroyables car, bien, la plupart ne sont pas éthiques dans leurs spécifications de marketing et de performance.
À long terme, vous serez intelligent pour éviter les lampes de poche bon marché et non marquées, à partir des lampes de poche en Chine et vous en tenir à des marques connues de qualité, telles que STKR, SureFire, Streamlight, Nebo, etc. Ces types d'entreprises sont les véritables innovateurs. Ils créent des produits de qualité et soutiennent leurs garanties. Ils peuvent coûter un peu plus, mais si vous avez vraiment besoin d'une bonne lumière (panne de courant, urgence, bord de la route, etc.), vous voudrez une lampe de poche sur laquelle vous pouvez compter.
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Anonymous
mars 28, 2022
Thanks, Robert for the comment and the props.