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toobadorz發表於 2020-12-6 20:08 | 顯示全部帖子

Fireflies 新產品與電路

本帖最後由 toobadorz 於 2020-12-6 23:25 編輯

這幾個月論壇還真是很不活躍呢，也不知昔日的筒友們是默默的買筒自己玩呢，還是已經淡出這個圈子了

讓我來分享一下最近開始預購的 Fireflies（深圳市伊睿户外光電/螢光戶外）新產品資訊好了。Fireflies 這家先前產品有 ROT66（一代與二代），E07，E01，PL47（一代與二代），先前產品電路設計就是採用 7135 + FET 直驅 + 頻閃 + Anduril 介面的 BLF 論壇風格，我想應該算是一半面向手電筒玩家社群，一半面向一般使用者。

其他廠商也有出和他們類似電路與介面的產品，例如流星（Noctigon/Emisar），邁特明庫（MATEMINCO），以及雷明兔（Lumintop）。

這類手電筒因為以往電路幾乎都是採用 7135 + FET 直驅 + 頻閃（流星較新的產品部份採用線性整流，沒有頻閃，Fireflies 新品也換了不同設計），所以電路效率一直都不好，發熱比較嚴重，雖然介面挺好玩的，但玩的數量多了感覺也就是那樣，效率不好又頻閃這點一直是我個人不太把這類手電筒當成主力隨身筒的原因。

其實使用 Anduril 介面並不代表就要有頻閃，這類手電筒之所以大都使用頻閃的原因，是因為電路本身實際上只有幾個（通常是一到三個）真正獨立的亮度，要用很有限的這幾個亮度提供更多不同的亮度檔位的話，那就只能靠頻閃。

舉例來說，BLF/Lumintop FW3A 這支著名的手電筒使用的電路是 FET+7+1，這意思是說，它的電路有三個並行的獨立通道可以驅動 LED：

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。

第三個通道是單獨一顆 7135 所構成。

三個通道可以由韌體程式控制獨立開啟或關閉。第三個通道單獨打開時，LED 的驅動電流是 350mA（1 顆 7135），假設這電流下 LED 亮度是 100 流明（只是假設！），那麼，要得到比這更低的亮度就只能靠頻閃。例如，就每亮 1 單位時間之後，就關閉 9 單位時間，如此平均起來就是 (100 流明 x 1 單位時間) / (1 單位時間 + 9 單位時間) = 10 流明的視覺效果。要提供越低的亮度，那亮的時間占的比例就要越低，如果閃爍速度不夠快，甚至可以被人眼觀察到。調整相機的快門速度也能幫助識別是否有頻閃。

第二和第三通道同時打開時，LED 的驅動電流是 2.8A（1+7 顆 7135），假設這時 LED 的亮度是 700 流明（只是假設！），那要提供 100~700 流明之間的亮度，也是以頻閃方式實現（即：第三通道維持恆定開啟，再調整第二通道的頻閃占空比）。

同樣道理，要提供超過 700 流明的亮度，就要將第二和第三通道維持恆定開啟，再調整第一通道（FET 直驅）的頻閃占空比。

要提供最大亮度時，則是把第二和第三通道關閉，第一通道恆定開啟，如此可以讓直驅電流最大。

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。

如上面所說，7135 這樣的定電流線性整流方案本身效率就差，電路又因為 7135 電流固定不可變而使用頻閃調光，效率又更差。這也是我越來越不喜歡這樣的電路做出來的手電筒的原因，因為電路沒意義地額外浪費我的電池能量變成熱，唯一的好處就是廠商成本低。這類低效電路手電筒甚至還有些使用鈦/紅銅/黃銅等做筒身的高單價版本……高價的外殼，低廉低效的電路，真可謂金玉其外，敗絮其中。

那回過頭來談談 Fireflies 的新產品。其實他們這幾支新產品都是同一個電路，只是這新電路明顯比上面提到的舊式設計好。

Fireflies 的新電路是 FET + 6A 可變電流降壓電路，搭配第二版 Anduril 介面（預設是個簡單模式，可以切換到過去那個較複雜完整的進階模式），並有內建 Type-C 2A 充電功能。

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）。

下面是 Fireflies 使用這個新電路設計的產品資訊：

E12R（12 顆 LED，TIR 透鏡，可選 LED：XP-L2 6500K，SST-20 5000K/6500K，LH351D 4000K/5700K，219B R9080）

NOV-MU（21 顆 E21A 超高顯色純泛光，可選 4500K/2000K）

T9R（遠射筒，可選 LED：CULNM1，CULPM1，SBT90.2）

有興趣的朋友可以自己去他們官網看看：https://www.ff-light.com/index.p ... ategory&path=64

最後需要聲明一下：我這篇介紹沒有收任何好處！

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toobadorz發表於 2020-12-7 01:52 | 顯示全部帖子

本帖最後由 toobadorz 於 2020-12-7 01:54 編輯

感謝您的分享

話說這牌子的外型
個人覺得有點獨特
peter_cheng001 發表於 2020-12-7 00:11

確實，特別是那支遠射筒，乍看下以為是某種樂器

這些新品的筒身似乎都是一樣的東西，模組化設計，可以交換，他們之後會推出的一支迷你遠射筒 T1R Mini 用的 22430 電池短筒身似乎也可以裝在這幾支新筒上

他們這些新產品的討論在 BLF 上都有：

NOV-MU Nichia E21A
https://budgetlightforum.com/node/75049

E12R
https://budgetlightforum.com/node/74907

T9R
https://budgetlightforum.com/node/74550

T1R
https://budgetlightforum.com/node/74939

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peter_cheng001

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toobadorz發表於 2020-12-7 14:14 | 顯示全部帖子

玩久了，熱度總是會減少

電路方面
我個人還是比較喜歡 led4power 的設計
steel 發表於 2020-12-7 04:03

提到 led4power，他的網站似乎已經不做生意好一陣子了，也不知道發生了什麼事

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toobadorz發表於 2020-12-7 14:43 | 顯示全部帖子

本帖最後由 toobadorz 於 2020-12-7 14:57 編輯

5# geneo

他們這些新產品目前都還在預購中，我有買幾支，不過大概要月底才有機會收到，目前還沒機會測量…

如果真是照 FL-1 標準來標續航時間的話，那這時間指的是從開啟到降至該檔位初始亮度 10% 經歷的時間，所以這種標示方式其實有灌水空間（例如：開啟一分鐘後故意就降到初始亮度 15%，這樣就可以得到很長的時間數字，很具欺騙性但沒參考價值）。

以 Anduril 韌體程式的寫法與 Fireflies 的電路來看，沒有觸發溫控或電池低電壓保護的話，是會一直維持恆亮的，以 420 流明這種亮度相對 NOV-MU 的體量來說，應該不至於觸發溫控，所以這應該是維持恆定亮度，一直到觸發多次低壓降檔（Anduril 每當監測到電池電壓過低，就會降低一定比例輸出）到 10% 亮度經過的時間。

如果把標示的 7.5 小時當成是能維持恆定 420 流明的時間的話，相乘可以得到：

420 x 7.5 = 3150（流明x小時）

我自己量測過同樣使用 21700 電池的斑馬 SC700Fd（高顯色 XHP70.2 5000K）的續航時間，以標稱 565 流明的檔位而言，4800mAh~5000mAh 容量水準的電池可以讓它維持恆定亮度約 5.5 小時才會因低壓而降檔，相乘可以得到：

565 x 5.5 = 3107.5（流明x小時）

其實幾乎一樣，沒有哪一邊明顯勝出…不過斑馬用的 XHP70.2 發光效率可能會比較高，可是因為需要升壓電路，電路效率應該又會比 Fireflies 的降壓電路差一些。還有就是我自己 DIY 積分量到的結果是斑馬 SC700Fd 這檔位亮度比標稱的低一截，Fireflies 的還沒到手所以還不知道。

其實現在單 21700 的手電筒，如果電路效率好，LED 效率也好，500 流明上下的檔位做到有 3000 流明x小時以上的水準並不稀奇，不如說是理所當然。只是有這樣效率的手電筒大都沒有無級調光，也沒有 Anduril 自訂檔位的功能，所以無法自行弄出一個最符合常用需要的檔位（例如：恆定亮的時間約 12 小時才低壓降檔）。這也是我為何介紹使用這新電路的 Fireflies 新產品的原因，因為能無級調光/自訂檔位，電路高效率恆流無頻閃，有直充功能，又有多種 LED 可選，符合這些的產品以前幾乎沒有。

最後要提醒一下，NOV-MU 這支的設計是純泛光，完全沒有任何光學聚光設計，出來的效果就像斑馬 H602/H603/H604 那樣，沒有中心光班，就是一大片均勻的光，這也是為什麼它定位是補光燈的原因，但因為完全沒有射程可言，當 EDC 可能不太適合

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