Board logo

標題: 請教LED手電筒功率計算與幾個觀念問題 [打印本頁]

作者: yester1745    時間: 2020-1-19 22:26     標題: 請教LED手電筒功率計算與幾個觀念問題

本帖最後由 yester1745 於 2020-1-19 22:57 編輯

首先以Acebeam X80GT官方數據來進行計算,想請問前輩這樣的計算方式是否正確
Acebeam X80GT
  流明:32,500
  LED : XHP50.2 x 18顆
電池數量:4
XHP50.2 :最大功率18W、最大光輸出2654lm、功效每瓦165 lm
(https://www.cree.com/led-compone ... rrays/xlamp-xhp50-2)

X80GT最亮騷狀態下
  32500lm = 197 W (32500/165=197)
  電池倉4顆串聯(電壓提升、電流不變),即是電壓範圍從12V~16.8V (假定截止電壓在3V)
  滿電狀態下(每顆電池4.2V),197 / 16.8 = 11.72 (每顆電池至少要能提供11.72 A)
  非滿電狀態下(每顆電池3V),197 / 12 = 16.42 ((每顆電池至少要能提供16.42 A)

      --------------------分隔線--------------------

想請問以上的計算概念是否正確
也就是說想推動X80GT的32500流明,必須使用能提供大於16.42A的電池 (也就是要使用20A動力電池)

再來,就是動力電池的使用問題
有些說法表明官方未標稱可使用動力電池,就不要使用避免損壞電筒
但是電池只是提供一個能力,具體LED到底向電池索要多少電流還是電路決定的不是嗎
那假設有一手電筒使用單一XHP50.2,即便硬槓到滿功率也不過是2654lm (16W、16/16.8=0.95A)
也就是說滿功率也只需要0.95安培,電池給10A電路只抽0.95A,為何會說使用動力電池會損壞電路呢
麻煩懂行的前輩替小弟解答,感激不盡!!!
作者: peter_cheng001    時間: 2020-1-20 01:12

如果電路品質不錯
用動力電池 應該沒問題
我也會使用在一般的電筒
但是沒有人能保證你的使用方式是否會損壞電筒

另外 光效其實也會受光杯的影響
所以才會有 GT 的出現
作者: toobadorz    時間: 2020-1-20 01:16

那個 165 lm/W 的光效不是指滿功率的時候喔

你可以用 CREE 官方的比較工具看看這燈珠在各電流下的表現:
http://pct.cree.com/dt/index.html

例如,25 度環境,K2 等級的 XHP50.2 燈珠,在約 18W 的功率輸出為 2468.6 lm 以上,效率為 137.6 lm/W。

另外,電池承受負載放電時會有壓降,所以你計算時的分母不太正確,因為不能直接除以空載時的電壓 4.2V / 3.0V,而是要實際上放電儀器用恆功率放電,觀察電流的變化。

以我曾做過的實驗結果來說,滿電,無保護板的 VTC6 以 60W 功率放電時,電壓瞬間就跌到略高於 3.8V,電流 10 秒內瞬間就高到 16A 以上,並一路上升,到我設定的截止電壓 3V 時,電流自然就是 60W / 3V = 20A。

另外,依照 FL-1 標準,這標稱的流明數指的是 OTF 流明,也就是從第 30 秒實際手電筒前端打出的光通量,這個數字會比實際 LED 發出的光通量要小一截,因為整個光學反光過程是有損耗的(光杯,透鏡,玻璃,筒頭設計,壓圈設計等等),而且通常不小,15%~25% 是常見的數字。

因此,粗略估計的話,若以 80% 反光效率計,LED 流明必須要是 32500 lm / 80% = 40625 lm。

平均每顆燈珠需要發出 40625 lm / 18 = 2257 lm。

對照資料,以 K2 等級光效的燈珠論,在 80 度時(這是 30 秒後的數字,燈珠高到 80 度也很正常)大概要滿功率 18W 左右驅動才能接近這個表現。

沒有資料,這裡就忽略電路升壓或降壓或電阻等的損耗。

18W * 18 顆燈珠 = 324W。

分攤給 4 顆電池:324W / 4 = 81W。

每顆電池要負擔 81W!以 VTC6 來說,電流應該會瞬間超過 20A

當然實際上這種超高亮的手電筒都略有虛標,通常把宣稱的數字打個 8 折左右,也就是直接把這數字當成 LED 流明來看,會比較符合實際情況。那樣的話,每顆電池的負擔就是略高於 60W,要求 20A 以上能力的電池很合理。

至於為何會說使用動力電池會損壞電路呢?因為有的電路廉價第一,沒有真正恆功率的能力,輸出給燈珠的功率會和電池放電能力有關,但太高的輸出功率會損壞電路/燈珠。
作者: a2218182822    時間: 2020-1-20 18:33

當電筒受到外力撞擊,導致電路短路時

動力電池能放出比容量型電池還高的電流

可能在短路的那一瞬間就燒毀電路元件

這情況也不能怪罪動力電池

但正常使用動力電池是不會有問題的
作者: yester1745    時間: 2020-1-20 18:43

3# toobadorz


超詳細,感謝前輩
那我知道要怎麼算了,我是有想把這些弄成Excel,方便之後手電同好計算使用




歡迎光臨 電筒王論壇 (https://news.wii.tw/) Powered by Discuz! 7.0.0