Здравейте,
Качвам темата с идеята и други да се включат.
Как светят фенерите с различна цветова температура:
Ето тук може да видите различните стандарти на влагозащитетност на какво отговарят:
спецификации по ANSI стандрата
- - - - - - - - - -
Това е принципната схема на работа:
Ето как изглежда фенера отвътре:
- - - - - - - - - -
Мерните единици винаги са били неясни за повечето ползваели на най-общо казано осветителна техника.
Ето малко нагедна информация:
Ето и дефинициите:
Един лумен е равен на светлинния поток, излъчван от точковиден източник в пространствен ъгъл 1 стерадиан при интензитет на светлината 1 кандела.
Една кандела е равна на интензитета на светлината в дадено направление от източник на монохроматично лъчение с честота 540·1012 херца (зелена светлина), енергийната сила на светлината на който в това направление е (1/683) W/sr.
В миналото една кандела е била еквивалент на яркостта на светлината излъчвана от една стандартна свещ.
Един лукс осветеност се създава от светлинен поток един лумен, падащ върху повърхност един квадратен метър: 1lx = 1lm / 1m²
Лумените представляват тоталното количество светлина излъчвано от диода.
Дистанцията на която осветява фенера пряко зависи от кандеите (интензитета), тоест колко светлина ще съберем в тесен светлинен сноп.
Първите две картинки може да се разглеждат по следния начин:
За да имаме едина и съща дължина на лъча то при 40 градуса ъгъл ни трябват 1,13 лумена, докато при 70 градуса ни трябват три пъти повече.
Казано с други думи: ако имате два фенера с един и същ диод (лумени), то този който има по-широк ъгъл винаги осветява на по-къса дистанция. Разбира се има различни оптики където нещата са доста по-сложни, така че примера е така да се каже идеалния случай.
- - - - - - - - - -
Ето как се определя далкобойността на фенера.
Естествено никой не ходи на полосата и мери с рулетка.
Измерва се интензитета по начин подобен на този:
Критиците казват че не е много правилно защото вътре влиза и светлината от короната и страничната подсветка и това увеличава данните. ОК. Така е. Затова данните трабва леко да се занижат.
Тук е показано как се получават стойностите:
Това се излъчва от фенера:
Интензитетата на светлината в кандели (това което производителите дават като инфо) се мери в най-ярката час - hotspot.
На базата на нея се определя дължината на лъча по форумата:
При ANSI стандарта (любимия на феновете на марковите фенери) се мери до ниво лунна светлина което е 0,25 лукса.
Може да се изчислява всякаква далекобойност за всякаква осветеност като вместо 0,25 лукса заместваме с необходимата ни величина за осветеност.
Ето малко примери за различни нива на осветеност:
0,0001 lx - обща звездна светлина при облачно небе;
0,002 lx - ясно небе без луна;
0,01 lx - четвърт луна;
0,27 lx - пълнолуние в ясна нощ;
1 lx - пълна луна в тропическите ширини;
3,4 lx - полумрак под ясно небе;
50 lx - осветление в стая;
80 lx - осветление в коридор;
100 lx - много тъмен облачен ден;
320-500 lx - осветление в офис;
400 lx - изгрев или залез на слънце в ясен ден;
1 000 lx - облачен ден;
10 000 - 25 000 lx - дневна светлина, на сянка;
32 000 - 130 000 lx - директна слънчева светлина.
За по-лено може да смятате така: делите заявеното разстояние на половина и получавате сила на светне 1 лукс. При такова осветяване вече може да се различи нещо. По таблицата горе 1 лукс отговаря на пълна луна в тропическите ширини. За съжаление не съм бил там и затова този ориентир не ми върши много работа.
Но истината е че колкото повече метри (кандели) дават на един фенер толкова по-ярко ще осветява целата.
- - - - - - - - - -
Mалко информация относно използваните драйвери във фенерите, като за пример ще ползвам популярната марка Convoy.
Принципно драйвера представлява комбинация от микропроцесор и DC-DC конвертор.
Различните модели на Convoy ползват различен тип драйвер.
Най-общо казано драйверите при фенерите в зависимост от регулирането (стабилизирането) на тока и напрежението към диода се делят на следните типове:
Повишаващ драйвер.
Имаме в случая когато напрежението на батерията (батериите) е по-ниско от това което трябва да се подаде към диода. Типичен пример: диод XML-2 и две батерии размер АА. В този случай тока който драйвера дърпа от батерията е по-голям от този който подава върху диода. За сметка на това напрежението върху диода е по-високо от това което осигуряват батериите. При условие че алкалните и Ni-Mh батерии не могат да осигурят голям ток за дълго време е обяснимо защо фенери с диод XML-2 и 2 X AA не могат да осигурят повече от 500 лумена в турбо режим и 300 - 350 лумена висок режим. Принцино от техническа гледна повишаващ (BOOST) драйвер ( DC - DC конвертор ) се реализира най-трудно и съответно загуите са по-големи. Този тип драйвери при ниски режими на светене могат да разредят батерията до много ниски нива което за АА формата не е проблем, но при литиево йонните батерии може да се окаже фатално. Такъв тип драйвери са фенерите с една батерия 18650 или 26650 и високоволтов диод от серията XHP50 и XHP70.
Линеен стабилизатор.
При него тока който се дърпа от батерията е съвсем малко по-голям с този който се подава върху диода. Това което прави стабилизатора е да изгори разликата в напрежението необходимо за работата на диода и напрежението подавано от батерията. Когато двете напрежения се изравнят линейния стабилизатор се държи като директ драйв. Характерно за тези стабилизатори е че КПД е различно в зависимост от разликата между двете напрежения и е най-виско (99%) когат двете напрежения са почти еднакви. При една литиево йонна батерия и диод XML-2 диод средното КПД е от порядъка на 85% което е повече от задоволително. Масово се използват и са най-ефективни при захранване от оловно киселинен акумулатор с голям капацитет. Възможна е и употребата му при 3 x AA батерии където при максимален режим може да се постигне над 700 лумена в продължение на 1 час. По-старите версии на Convoy X3 са с такъв драйвер.
Понижаващ драйвер.
При него напрежението на батерията е по-виско от това върху диода. Пример: 2x18650 батерии и диод XML-2. В най-вискокия режим (1000 лумена) тока който се черпи от батериите е 2А, а тока който драйвера подава към диода е 2,8А. Продължителността на работа (стабилизацията) при напълно зареднеи батерии е над 2 часа. Този тип драйвери са най-виско ефективни и лесни за реализация.
Най-често при фенерите с цел широк диапазон на напрежението от батериите се ползва комбинация от повишаващ и понижаващ драйвер.
Типичен пример е драйвера LD29 използван в някой от моделите на Конвой.
долу са дадени някой препоръки при работа с литиево-йонни акумулатори.
Както знаете, при силно повишаване температурата, литиево-йонната батерия може да се взриви, а ако е поставена в метален фенер, то тя се превръща в потенциална мини граната.
Затова за литиево-йонните батерии:
- не се допуска късо съединение особено за високо токовите акумулатори;
- не се хвърлят в огън;
- не се оставят лятото в автомобил;
- не се оставят без наблюдение в зарядни устройства или фенери за които не сте сигурни в качеството им;
- не трябва да бъдат разпробивани или удряни с остър предмет;
- не бива да бъдат мокрени или оставяни на влажно място;
Използваенето на некачествени или стари батерии с високо вътрешно съпротивление при фенери които дърпат голям ток води до силно повишаване на температурата, което също е много опасно.
Независимо дали се ползват или не, батериите стареят и излишното запасяване без нужда е безсмислено.
Батериите без защита може да бъдат изстисквани до максимум и съотвено дават по-голяма автономия. Трябва да се внимава обаче да не бъдат изчерпани докрай, защото възстановяването им е доста трудно, а понякога невъзможно. Също така нямат защита при късо съединение, както и защита от презареждане при некачествени зарядни у-ва.
Ето и едно кратко сравнение между ICR и IMR (високотокови) батериите:
LiCoO2 или ICR (Ion-Cobalt-Rechargeable). Висок капацитет, по-високо вътрешно съпротивление, по-висока температура на изпусканите газове при неправилна употреба (включително претоварване), възможност за запалване на изпуснатите газове.
LiMn2O4 или IMR (Ion-Manganese-Rechargeable). По-малък капацитет, по-ниско вътрешно съпротивление, по-ниска температура и налягане на изпусканите газове при неправилна употреба. Запалване е малко вероятно.
- - - - - - - - - -
Малко полезно видео по темата или защо трябва да сме внимателни с литиево-йонните акумулатори.
Различно качество на диодите излъчващи UV светлина.
- - - - - - - - - -