Как выбрать лампочку для фонарика
Какие лампочки для фонариков купить
Это продолжение статьи про выбор фонарика.
Лампочки для фонариков можно разделить на три основных категории: лампы накаливания, светодиодны и флуоресцентные лампы.
Принцип работы лампы накаливания состоит в нагревании маленькой хрупкой спирали почти до точки плавления. Когда батарейки садятся, снижается температура нити накала и спектр лампы накаливания становится всё более жёлтым, пока она наконец совсем не погаснет.
В светодиодах большая часть энергии аккумуляторов превращается прямо в свет. Эффективность светодиодов больше на низкой яркости, а при разрядке аккумуляторов свет не приобретает жёлтого оттенка — только вырабатывается меньше света такого же цвета.
Флуоресцентные лампы светят вследсвии переизлучения энергии от окружающего слоя фосфоресцирующего материала. Свет мягкий, но его нельзя сфокусировать в луч.
Лампы накаливания.
Давайте сравним характеристики и преимущества различных видов ламп накаливания.
Виды ламп накаливания:
PR-лампочки — самые распространённые лампочки в фонариках. Они состоят из металлического основания с контактами снизу, металлического кольца вверху основания, к которому подсоединена стеклянная оболочка с нитью накала внутри. Эти лампочки обычно крепятся на своё место с помощью металлического кольца и не смещаются при падениях и ударах, хотя иногда разжаренная нить накала может согнуться или сломаться.
В любой лампочке при ударе нить накала может сломаться. И с этим ничего не поделаешь, так как раскалённая вольфрамовая спираль не может оказать сопротивление внезапному удару.
Различается также и газ в лампах накаливания:
В «стандартных» лампочках газ отсуствует — нить накала окружена вакуумом. Тем не менее они самые дорогие и дают меньше всего света.
Наиболее распространённы криптоновые лампочки. Это «стандартные» лампочки в недорогих фонариках. Стеклянная оболочка лампочки заполенена криптоном, помогающий нити накала вырабатывать больше света.
Галогеновые лампочки ярче перечисленных выше лампочек, но на рынке распространены в основном мощные галогенки, потребляющие много электричества. Галогеновый фонарик также немного надёжней. Стеклянная оболочка заполнена смесью галогеновых газов, помогающих сохранить нить накала и сделать её ярче.
Стеклянная оболочка ксеноновых лампочек заполнена ксеноном, что как и у галогеновых и криптоновых лампочек, помогает удлинить срок службы нити накала и вырабатывать больше света. У ксеноновых фонариков в сравнении с вышеперечисленными свет намного белее. Это самые лучшие лампочки из всех доступных в фонариках с лампами накаливания.
Газоразрядные лампочки (HID-лампочки) немного отличатся от ламп с нитью накаливания. В зазоре между двумя электродами небольшим разрядом раскаляется добела газ, который и испускает свет. Такие лампочки встречаются в некоторых высококачественных фонариках для дайвинга и некоторых военных фонариках. Они очень яркие. Такие лампочки можно увидеть в некоторых «голубовато-белых» фарах автомобилей. (Кстати, если фары на автомобиле светят действительно голубым или голубовато-зелёным цветом, то на самом деле это обычные лампочки, покрытые краской в жалкой попытке выглядеть как дорогие HID фары.)
Светодиодные лампочки для фонарика.
Светодиоды доступны в разнообразных цветах — почти в каждом цвете спектра. Давайте рассмотрим некоторые варианты цветов светодиодов и их применение.
Светодиод белого цвета самый распространённый и самый лучший цвет для зрения. Отличное распознавание цветов. Остальные разноцветные фонарики рассматриваются только как фонарики для «опредённых целей» и не позволяют распознавать цвета вообще. Использование светодиодов цветов перечисленных ниже — это всё равно, что «чёрно-белое» телевидение.
Красный светодиод позволяет хорошо видеть в условиях низкой освещённости. Дополнительную информацию про красные фонарики смотрите здесь.
Янтарный светодиод подходит для «комфортного» монохромного фонарика. Чёткое изображение.
Зелёный светодиод не мешает или практически не мешает военным приборам ночного. Зелёный фонарик не влияет отрицательно на ночное зрение.
Голубой светодиод используется в фоонариках для охоты, так как позволяет выявлять кровяной след раненой дичи. В голубом свете кровь выглядит абсолютно чёрной.
Сине-зёлёный светодиод даёт самый яркий монохромный цвет. Многим нравится такой цвет.
В фонариках используется три основных типа светодиодов.
Светодиоды 3 мм — это крошечные светодиоды, использующиеся в некоторых миниатюрных фонариках. Учитывая их размер из всех светодиодов они дают меньше всего света.
Светодиоды 5-мм самые распространённые светодиоды. Раньше использовались в дорогих фонариках, сейчас используются в фонариках из супермаркета.
Сверхяркие светодиоды — это большие светодиоды с высоким тепловыделением. По яркости они способы составить конкуренцию лампам накаливания. Эти светодиоды используются в некоторых фонариках Surefire и Arc Flashlight. В эту группу входяд светодиоды Luxeon и много других. Исторически светодиоды Luxeon были самыми популярными и поставлялись в различных вариантах и мощностях.
Luxeon I (Luxeon Star, 1 Вт) светодиоды с низким куполом: Довольно яркие. Исторически сложилось много вариантов цветов светодиодов. На рынке появлялись зеленоватые, голубоватые, багрянистые. Формируют луч в виде конуса света со снижением яркости в центре. Специальной оптикой и рефлекторами он корректируется в обычный луч.
Luxeon I (Luxeon Star, 1 Вт) светодиоды с высоким куполом: Ещё ярче, чем светодиоды с низким куполом. Благодаря особой форме эпоксидной капсулы вокруг светодиода фокусируются в более узкий луч.
Светодиоды Luxeon III (3 Вт) с «высоким куполом». Представляют из себя более надёжную версию светодиодов Luxeon I. Больше максимальный ток и яркость.
Светодиоды Luxeon V (5 Вт) очень яркие, но потребляют значительно больше энергии, чем светодиоды Luxeon I и III. Они сильно нагреваются во время работы и с целью защиты от повреждения температурой требуют дополнительного теплоотвода. Излучение конкурирует или превышает излучение многих распространённых ламп накаливания, но из-за размера излучателя часто в середине луча снижена яркость.
Светодиоды Luxeon K2 (7 Вт) — следующее поколение светодиодов Luxeons, рассчитанных на 6-7 Вт. Появились на рынке в сентябре 2006 года.
Фонарик с одним сверхярким 5-ти милиметровым светодиодом обычно рассчитан на небольшой сектор обзора и длительное время работы. Они к примеру используются в фонариках CMG Infinity и Arc AAA. У светодиодных фонариков с несколькими 5 милиметровыми светодиодами широкий луч света. У них также длительное время работы от одного комплекта аккумуляторов. Эти светодиоды используются в фонариках Tektite Expedition с 7 светодиодами, Lightwave 3000 и 4000 с 7 и 10 светодиодами соотвественно и Streamlight 4AA LED с 7 светодиодами.
Если вам нужен неяркий фонарик, способный работать длительное время, рассмотрите фонарики с несколькими 5-милиметровыми светодиодами. Такие фонарики неплохо светят длительное время. В светодиодном фонарике при ударах светодиод практически не пострадает, поэтому они очень надёжны. Основной недостаток 3-х и 5-ти милиметровых светодиодных фонариков заключается в невозможности сфокусировать свет в узкое пятно и подсветить объект на расстоянии.
Светодиодные фонарики Luxeon также не слишком хорошо фокусируются, даже при использовании специально изготовленных линз или рефлекторов. Учитывая их более высокую яркость в сравнении с их 5 миллиметровыми светодиодными аналогами, не следует ожидать длительного срока службы аккумулятора. При прочих равных исходных условиях, яркость и срок работы от аккумулятора находятся в обратной зависимости друг от друга. Ты можешь выбрать или высокую яркость, или повышенный срок службы. Elektrolumens Blaster 3P — хороший пример фонарика со сверхярким светодиодом Luxeon I и фонарик Surefire L4 со сверхярким светодиодом Luxeon V.
На рынке появилось несколько сверхярких светодиодов — Nichia Jupiter и Nichia Rigel.
Встречаются и другие компании, выпускающие свои «высокомощные» светодиоды. Некоторые их этих «сверхмощных» светодиодов уступают в качестве или эффективности фирменным светодиодов. Я б не советовал покупать дешёвые светодиодные фонарики. Запомните, что сколько стоит фонарик — столько и получите.
Люминисцентные лампы дневного света.
Они используются для освещения площадей. На рынке сейчас доступно их два вида ламп дневного света: компактные флуоресцентные лампы и флуоресцентные лампы с холодным катодом (CCFT). Компактные флуоресцентные лампы менее эффективны за лампы с холодным катодом, но они оба обеспечивают равномерное освещение участка. Свет от ламп дневного света невозможно хорошо сфокусировать, поэтому осветить фонариком получится только близкие объекты.
Диод для фонаря: какие светодиоды лучше подходят для аккумуляторных фонариков, выбор самых мощных и ярких (сверхъярких), хаpaктеристики и типы
Фонарики различаются по размерам, используемому источнику света, мощности, конструкции.
Важнейшей хаpaктеристикой является используемый источник света.
Выбор диода для фонаря зависит от предназначения устройства и условий использования.
Мощные светодиодные фонари
К мощным фонарям относятся изделия различного вида – от маленьких карманных до больших поисковых. Такие приборы используются в сложных условиях, где лучше всего подойдет самый яркий поток света на протяжении длительного времени.
Основные разновидности мощных фонарей:
Какие требования предъявляются к мощным фонарикам:
Важно! Всем эти условия удовлетворяют мощные светодиодные фонари. По сравнению с ксеноновыми и галогеновыми лампами светодиоды пpaктически не нагреваются, имеют высокий КПД и большую светоотдачу.
Типы фонариков по предназначению
К основным хаpaктеристикам светодиодов для фонариков относятся:
По назначению выделяются диодные фонари для военных, технического персонала и туристов.
Военные и специальные
К специальному оборудованию относятся поисковые фонари. Они отличаются габаритными размерами, высоким уровнем яркости и прочностью. По типам выделяют недалеко светящие и дальнобойные. Первые имеют широкий угол луча, у вторых пучок света узкий. Питание происходит за счет аккумулятора. Используются спасателями, военными, егерями.
В специальные и военные фонари устанавливаются мощные диоды типа Cree. Могут использоваться фонарики с десятками диодов.
Для технического персонала
Фонари для персонала должны быть удобными, компактными и отличаться долгим временем работы. Такие устройства должны иметь аккумулятор большой емкости. Вес прибора не должен усложнять передвижение работника. Оптимальным вариантом будет фонарь на лоб. Дальность его освещения до 30 метров. Фонарики оснащаются функцией выбора оптимального режима свечения. Используются туристами, охотниками, автомобилистами, строителями.
Для отдыха и туризма
Туристические фонари должны быть устойчивыми к механическому воздействию и условиям окружающей среды. Питание подобные устройства получают от батарейки или аккумулятора. В туризме могут использоваться как специальные и военные фонари, так и обычные карманные устройства.
Существуют кемпинговые фонарики – они внешне похожи на керосиновую лампу. Дают широконаправленный свет. Удобны при подготовке к ночлегу.
Существует вид фонарей, используемых под водой. Они используются при дайвинге. Главное требование – полная водонепроницаемость и высокая яркость свечения. Управляются крупным рычагом или кнопкой. Фонари питаются от аккумулятора. Подводный фонарик нежелательно использовать на воздухе при максимальном свечении, так как они рассчитаны на охлаждение в воде.
Критерии выбора
Перед тем как выбрать светодиод в фонарь, нужно учесть следующие факторы:
От этих параметров зависит качество работы фонаря.
Виды светодиодов
Фонари могут оснащаться совершенно разными диодами. В брелочных фонариках активно используются 5-миллимитровые сверхъяркие диоды.
В настоящее время пpaктически во всех приборах используются диоды Cree разных серий. Рассмотрим, какие виды и типы светодиодов используются в фонариках:
Диоды с маркировкой 2 выдают яркость на 10-20% больше.
Какие диоды устанавливают в мощных фонариках
Как уже отмечалось, для мощных фонариков подходят светодиоды Cree серии XM-L и XM-L2. Также используются диоды серий MK-R, MT-G2 (для прожекторных моделей), XP-G2, XR-E. В фонарях большой мощности набирают популярность самые яркие диоды Luminus SST.
Диоды серий XM, XP, XR имеют угол свечения от 90 до 120 градусов. Они работают при температурах менее 85 градусов. Максимальный световой поток – 280 Лм, индекс цветопередачи от 70 до 90 Ra. Для питания требуется ток 700 мА (XM) или 350 (XP, XR). Мощность таких приборов не превышает 2 Вт.
Самые мощные светодиоды для прожекторов требуют большей силы тока – до 13000 мА. Их мощность достигает 40 Вт. Наибольший поток света достигает 2500 Лм.
Цветовая температура
Виды диодов для фонарей могут иметь разную цветовую температуру. Оптимальное значение подбирается индивидуально. Известные фирмы-производители выпускают одну модель с различными цветовыми решениями.
Цветовые хаpaктеристики светодиодов для фонариков:
В фонарях цветовая температура диодов не является основным параметром, но на нее стоит обратить внимание. Холодные цвета заставляют человека быть более сфокусированным, поэтому устанавливаются в специальном оборудовании. Теплые оттенки подходят для подсветки.
Аккумуляторы
Элементы питания различаются по принципу получения энергии. Наиболее популярными аккумуляторами являются:
В карманных фонариках может использоваться обычная пальчиковая батарейка. В профессиональное оборудование устанавливаются аккумуляторы.
Лучшими считаются литий-ионные аккумуляторы. Они дают большую емкость при малых размерах, высокую токоотдачу, в них отсутствует эффект памяти. Но такие аккумуляторы быстро разряжаются при отрицательных температурах.
В качественных светодиодных фонарях используются аккумуляторы типоразмера 18650. У них высокий срок службы, хорошая степень надежности и безопасности.
Поисковые фонари имеют два сменных аккумулятора 26650 и 18650. Выходное напряжение – 3,7 Вольт. Выпускаются многими изготовителями, есть модели с различной емкостью, временем заряда и разряда. Также подобные аккумуляторы используются в ноутбуках.
Более мощные аккумуляторные фонари могут быть оснащены батареей типа D. Она имеет емкость 10000 мАч и напряжение 1,2 В.
Отражатель и оптическая система
От линзы и отражателя зависит размер и форма светового пятна. Существуют модели фонарей, в которых регулируется возможность перемещения линзы и, соответственно, фокусировка луча. Это удобно при выполнении различных задач – например, для перемещения в темноте требуется освещение широкого прострaнcтва, а при поиске нужен узкий пучок света, направленный в одну точку.
Как посчитать время работы фонарика от батареек или аккумуляторов
Время работы напрямую зависит от емкости аккумулятора. Для измерения точного времени, нужно знать силу тока, которую фонарь потрeбляет. В разных режимах это значение будет отличаться. Время свечения будет равняться емкости батареи, деленной на ток. Так, фонарь с емкостью 2200 мАч при слабом режиме работы в 0,2 А проработает 11 часов. В сильном режиме с током в 0,8 А фонарик будет функционировать чуть меньше трех часов.
Емкость батареи указывается в паспорте фонарика или на самом аккумуляторе. Потрeбляемый ток также указывается в паспорте или находится по маркировке светодиодной матрицы.
Как переделать обыкновенный фонарик в светодиодный
Мощные фонари стоят довольно дорого. Их цена варьируется от 20 до 500 долларов. Своими руками в домашних условиях можно переделать обычный фонарь с надежным корпусом в мощное устройство на диодах.
Для работы потребуются:
При использовании мощных светодиодов в фонаре потребуется монтажная плата с алюминиевой подложкой. Для фонарика лучше подобрать диод, рассчитанный на напряжение до 5 вольт, с компактными размерами. Для защиты батареи и подзарядки можно взять плату TP4056. Все составляющие помещаются в корпус устройства.
Если будет создаваться мощный фонарь, можно приобрести диод Luminus SST-90-WW Star. Он компактный, дает большой световой поток. Устанавливаться светодиод должен в массивный корпус с качественным радиатором и драйвером питания.
Важно! Диоды большой мощности не советуется устанавливать в фонарик-брелок. Он быстро перегреется и выйдет из строя.
Основные выводы
В современных фонарях активно используются диоды в качестве источника света. Они отличаются надежностью, долгим сроком службы, высоким КПД и большим световым потокам. Светодиодные фонари могут использоваться для различных целей – в военном деле, в охоте и туризме, в поисково-спасательных работах. К каждому из видов изделий предъявляются свои требования, соответствующие условиям эксплуатации. Фонарь выбирается по емкости аккумулятора, цветовой температуре, мощности, оптической системе и другим важным хаpaктеристикам.
В домашних условиях можно самостоятельно сделать фонарь на основе диодов. Для этого нужно в систему провести драйверы, охлаждение и сам диод.
Поговорим про… фонарики?
Приветствую, %username%!
Это небольшой ликбез на тему сегодняшнего состояния отрасли портативного освещения.
Disclaimer
К показанным фонарям и остальному железу я отношения не имею. Их рекламой данный пост не является.
Поехали, начнем с современных светодиодов
Светодиоды
На сегодняшний день самой большой популярностью пользуются светодиоды фирмы Cree.
У них на сегодняшний день самое лучшее соотношение Лм/вт и при этом есть отличные нейтральные и теплые варианты, в том числе с высоким Cri. Правда, что касается именно «теплого лампового света» и высоких Cri, тут не так давно на рынке появились диоды от японской фирмы Nichia, которые, по отзывам видевших как они светят людей, выдают просто чудесный свет(нейтральный/теплый, Cri >90), пригодный даже для постоянного использования дома.
Конечно, пока что чем «теплее», тем ниже эффективность диода. Поэтому в основном в фонарях используются более холодные или нейтральные версии.
При этом даже холодный Cree в дешевом фонаре будет гораздо приятней на вид и гораздо, гораздо ярче чем ваша старая светодиодная лейка.
И так. Из всего многообразия в современных фонарях в 99% случаях стоят диоды Cree либо XP-G/XP-G2 
либо XM-L/XM-l2. 
Те, что с приставкой 2 построены на новой технологии SC³ и выдают в среднем на 10-20% больше света, чем те, что без нее.
В частности, один XP-G2 может выдавать
5 ваттах. Это эквивалент 50ваттной лампы накаливания
А один XM-L2 примерно тысячу при десяти. Это уже 75-80ваттная лампочка.
При этом размер XP-G2/Nichia всего 3.45×3.45 мм. а XM-L2 5×5мм. Честно, я когда первый раз увидел XP-G, жарящий на всю катушку, не поверил своим глазам.
Драйверы
Всю эту мощь надо как то питать. Этим занимаются специальные LED драйверы, которые бывают линейные, импульсные, программируемые и еще куча других слов. Другими словами — DC-DC преобразователи с управлением по МК.
Например, на картинке выше — штучный экземпляр ручной работы, импульсный драйвер диаметром всего 17 мм, обеспечивающий постоянную яркость во время работы и с КПД около 95-97%. Разработка и сборка, кстати, Российско-Украинская )
В большинстве китайских, да и российских фонарей стоят обычные линейники, которые плавно гасят диод в зависимости от остаточного напряжения на батарейке. В фонарях посерьёзней драйвер «высасывает» из аккумулятора столько мощности сколько возможно для обеспечения постоянной яркости. Особо хитрые потом еще переходят в пониженные режимы, чтобы выключение не было сюрпризом.
и многое, многое другое.
На этом кадре из фильма Oblivion на винтовке видна оптика модуля с тремя светодиодами, в народе «трипла». Разработка конкретно этого светомодуля, между прочим, дело рук московской конторы Lux-RC (+ их партнеров из Oveready(отвечают за корпуса фонарей)).
Фонарик в начале темы тоже спроектирован Lux-RC. Выдает 6000 люмен с 4х аккумуляторов, имеет активное охлаждение. 
Оптика
Тут всё и сложнее и проще. Типичный угол свечения для светодиодов — 120 градусов. К тому же, источник свечения — квадрат со стороной 3.45 или 5 мм.
Собрать их в узкий пучок можно, например линзой. Но, линзованные фонари негерметичны, не дают практически никакой засветки и в линзах теряется очень большая часть света. Флешаголики не одобряют )
Поэтому, если хочется качества и дальнобойности, то вам прямая дорога к фонарям с глубоким рефлектором, например тот же Thrunite catapult V3, с которым Тёма поедет в свою следующую экспедицию. 
Если надо что то для повседневных нужд, то это уже больше дело вкуса. Есть и мятые рефлекторы и TIR оптика, можно получить практически любой угол хотспота/засветки.
Питание
Все серьезные фонари питаются литиевыми аккумуляторами формата 18650 (18мм диаметр, 65 мм длина). Они на сегодняшний день являются самыми технологически передовыми из всех. А так же не слишком сильно оттягивают карман
Например, Panasonic NCR18650B имеет на борту 3400mAh, Sanyo ZTA около 3000. Так же, начали появляться (те же Sanyo, Samsung, LG) аккумуляторы с максимальным напряжением заряда 4.35V вместо 4.2. Им нужны, соответственно, другие зарядники.
От одного 18650 хороший фонарь может выдавать 1000 нейтральных стабилизированных люмен в течение часа.
Add:
Забыл сказать, что есть 18650 как с встроенной защитой от переразряда (маленькая платка на плюсовом контакте) так и без нее. Если в фонаре такая защита встроена, то нет необходимости переплачивать за protected версии. Ну и иногда защищенные 18650 не влезают в фонарь, так что лучше заранее этот момент прояснить. 
bonus
Аккумуляторы формата 18650 используются в повербанках, от которых можно питать телефон\планшет по USB. Например, вот такой на 4 аккумулятора 
Умеет выдавать 2A и в случае использования 4х панасоников на 3400 его общая емкость будет около 13500 mAh
Если вам роднее формат AA/AAA, то из Ni-MH аккумуляторов лучшими считаются Sanyo Eneloop. У них очень низкий саморазряд и приличная ёмкость. Не такая, конечно, как у литиевых, но для EDC/домашнего дежурного использования вполне подойдет.
С одного не литиевого AA лучшие фонари снимают порядка 280 люмен. Такой, например как SC52w от Zebralight 
Существуют и литиевые аккумуляторы формата AA(14500) но они распространены меньше и пойдут только в те фонари, где это отдельно оговорено.
Охлаждение
Самый, пожалуй, сложный момент. Далеко не все производители задумываются о качественном теплоотводе для фонарей.
(фонарь FL33 на картинке выше — приятное, но довольно дорогое и эксклюзивное исключение)
Сильный нагрев светодиода ведет к уменьшению светового потока и его постепенной деградации. Так же, это не самым приятным образом сказывается на электронной начинке. Это не сильно критично, если вы «жарите» диод не на полную и не очень долго. Но вообще не будет лишним почитать обзоры и отзывы на профильных форумах.
Модификации
Ну, то есть, под замену может пойти всё, кроме корпуса. Есть даже спец магазины, которые торгуют чисто корпусами\головами и т. п.
Так что, если дружите с паяльником, можете сами себе собрать фонарь под свои хотелки.
Советы
Если просто хочется понять и увидеть как светят современные фонарики, вам подойдет любой на XP-G(2)/XM-L(2) с DX и прочих китайских магазинов. Их марки обычно заканчиваются на «Fire», поэтому их так и называют — «разнофаеры» (только чур не путать с дорогущими американскими SureFire). Там же можно купить недорогие(но и качества от них не ждите) 18650. На первое время хватит, но чтоб не портить впечатление от пользования, на питании и зарядке лучше не экономить.
Если хочется чего то большего, то велкам на профильные форумы вроде фонаревки. Там тусуются как флешаголики, так и разработчики. Можно почитать обзоры, посмотреть бимшоты, поучаствовать в холиварах и сделать свой выбор. Ну или заказать себе кастомный фонарь, как это в итоге сделал я.