第一個通道是 FET,也就是個可以由韌體程式控制的開關,一打開就幾乎相當於把電池和 LED 直接接在一起,這時通過 LED 的電流就由電池,LED 的驅動電壓(Vf)特性,以及迴路的電阻共同決定。電流越大 LED 自然就越亮,但電池電壓會因放電而逐漸掉下來,因此亮度無法維持恆定,而且多餘的能量會由迴路上的電阻消耗掉變成熱,所以這樣的驅動方式發熱通常很迅猛又恐怖,而且電流太大長時間可能會對 LED 造成損傷。但這是最便宜簡單又能得到個很高流明數字的方式,所以不少見。
第二個通道是 7 顆 7135 積體電路合起來構成的。7135 是很常見的 LED 線性整流驅動方案,通常單顆可以提供 350mA 的固定驅動電流(也有更高一些的),7 顆 7135 合起來的話就有大概 350mA x 7 = 2.45A 的固定驅動電流。簡單來說,7135 的運作方式就是讓電池以這個目標電流 I 放電,然後把多餘的能量,也就是(Vb - Vf)x I 給直接消耗掉變成熱。這裡的 Vb 指的是電池以電流 I 的負載放電時的電壓,Vf 是要讓 LED 以電流 I 運作需要施給的驅動電壓。因此電池電壓 Vb 越大,這樣多餘而被浪費掉的能量就越多,發熱也越快。電池能在放電過程維持電壓高,反而就發熱大,很浪費,還造成更燙手的困擾。電池電壓越接近 Vf,被浪費掉的能量就越少,因此產生的廢熱自然就越少。但電池電壓低於 Vf 之後,自然就無法再讓 LED 維持目標的電流工作,這時電流自然就會下降,亮度也隨之下降,不再能維持恆定。
用頻閃調整出不同亮度視覺效果的手法,我個人是很不喜歡的。LED 的發光效率並非固定,在電流低的時候效率高,電流高的時候效率低。使用恆定的低電流來獲取低亮度是最自然也高效率的做法,而使用頻閃其實就代表了用超過需要的電流驅動 LED,再調整占空比,這樣 LED 會以較大電流/較低的發光效率運作,除了浪費能源,發熱也會變大,續行時間也比較短。而且頻閃這樣的高速閃爍光源,可能會引起部分人的身體不適。
也就是說,6A 以下的驅動電流是以降壓方式實現,電池相對 LED 亮度驅動所需額外的電壓並不會被完全浪費掉,而是降轉成 LED 目標亮度下需要的驅動電壓與電流。當然這轉換效率不可能 100%,仍會有損耗與發熱,但比一般線性整流效率好多了。此外,因為降壓電路輸出的電流可調,因此在 6A 以下的亮度(6A 電流能提供的亮度,依 LED 數量與類型而定,粗略來說約有 2000 流明上下)不需使用頻閃,效率自然也比較好。這款降壓電路輸出電流上限 6A 下的發熱(電路加上 LED 的共同發熱),我想應該是超過了他們出的這些新品能長時間承受的量,考慮到可能還要兼容 18650 電池,定這個上限也還算可以。
而為了要和使用舊電路的同行產品競爭(因為很多人是只看最大亮度),他們還是有加入一個 FET 直驅通道,用來提供最大亮度,以及超過 6A 的視覺亮度(這裡就還是使用頻閃……即降壓電路通道以 6A 恆定輸出,再調整 FET 直驅通道的占空比)。
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