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IRAY A9室内测试报告

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发表于 2012-8-29 16:06 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 woyaya 于 2012-8-29 16:10 编辑

首先我想说一下个人认为灯具在[color=rgb(0, 0, 0) !important]户外活动(主要是户外徒步)中的性能要求:

  • 稳定可靠。在户外活动中,如果关键时刻掉链子是会出大事故的,所以无论是什么品牌、什么类型的灯具,稳定可靠都是第一位的。
  • 续航能力强。由于户外不可能带着一堆电池,也没有随时充电的条件,所以续航能力强就意味着(灯具+电池)总重量轻,这一点对走长线来说尤其重要。
  • 功能强大。这个“功能强大”当然不是说可以拿灯具当榔头使唤,而是在一个灯具里面集合越多功能越好。比如行进间照明、营地照明、信号、求救、搜救等。当然,“搜救”的功能要求太强太专业,一般的灯具是达不到要求的,所谓照射XXX米只是个笑话。
  • 轻便易携。这个就不多说了,你懂的。

        既然有了这些要求,那么我们就来看看IRAYA9(以下简称A9)的表现如何吧。
一、稳定可靠        [color=rgb(0, 0, 0) !important]户外用品无外乎防水、防尘、防震,对电子类产品来说再加一个能长时间工作,对灯具来说还要加一个开关可靠性。        A9主页上的介绍说是“IP67级的防水防尘设计”,如果按照字面的意思理解(IP67应为IPX67吧?),应该是“IPX6防水”“IPX7防尘”;而后面的文字介绍中说“IPX7级的防水设计”;另外,产品包装盒上又写着“IPX-6的防水等级,可以在雨天使用”,这里究竟是IPX6还是IPX7的防水呢,如果是IPX-6,那么这个[color=rgb(0, 0, 0) !important]头灯是不能浸在水中工作的;如果是IPX-7,那么是可以短时间浸在浅水中的。疑惑~~不过之前有人做过泡在水中的测试,看起来是可以工作的,那么我也来让它洗个澡吧

                               
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洗澡图        泡了一天一夜,一开始看起来没什么问题,反光杯/镜片上没有进水的迹象,也未留下水渍;几天后发现有水汽凝结
        注意:这个浸泡试验是在头灯关闭的情况下进行的,正常来说,几乎所有手电,在长时间工作后,温度很高的情况下进入冷水中,由于热胀冷缩,灯具内部空气剧烈收缩后,外部大气的压力很容易把水“挤”进去。这点在使用几乎所有灯具的时候都应该注意的。当然也有例外,有些头灯是外壳不防水但电路板包防水胶的,这种头灯不怕热胀冷缩的空气,也就不怕高温时入水。到最后拆解后才知道,原来A9电路板也是这种设计(见最后的拆解图),但A9对开关部分似乎没做防水处理,所以能不要泡水还是不要泡水吧。        另外一个需要注意的是,电池盒如果没旋紧很容易进水,我第一次泡水试验电池盒没拧紧就进水了。还好电池盒接插件是镀金的,没有问题;不过弹簧与铜片的铆接件似乎未做镀金处理,生锈了。

                               
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生锈的铆接件        防尘功能比较难测试。我所拥有的几乎所有手电、头灯,用的时间长了总归是会有灰尘跑进去的,好在灰尘对可靠性影响不是特别大,最多影响光斑,或者其在高温下氧化了影响反射杯,略过不测。        防震功能似乎也没有太好的办法,摔吧。1米高度,草地、木地板、水泥地各摔3次。

                               
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摔完后        摔完还能正常工作。当然,抗震性能不是这种简单测试所能评价的,在没有更好办法的情况下,姑且作为参考吧。像这种整个电路封在胶水里的,一般来说防震性能还是非常好的长时间运行,用稳压电源供电,高亮运行10小时。

                               
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长时间通电测试中
顺利通过测试。这里有一点要注意,一开始电流在1.2A左右,随着测试时间变长电流逐渐变小,最后稳定在0.7A左右,原因是LED的结温越高,电流越小。
顺便测下温度情况。室内无风条件,测试开始时室温(LED结温)为37度,结束时室温为34度

                               
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测试开始前LED结温

                               
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测试结束时LED结温
这里有一篇文章介绍LED结温和其寿命的关系。一般来说,当结温低于70度时,LED的光衰非常小(LED light decay vs life-time)。A9对温度的控制比较不错,结温在66度左右(注)。但是灯头顶部压环温度达到了55度,手碰到虽然不会烫伤,但会感觉非常烫手,长时间使用时一定要注意!


                               
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压环温度

这么高温度的玩意戴在头上感觉会如何呢?我们看看灯头背面的松紧带温度


                               
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头带温度

头带温度和室温差1度。实际使用中,由于头带贴在脑袋上散热会差,所以温度会略高点。
至于开关的可靠性有两个方面需要考察:可靠开关次数;会不会被误触发。前者可以量化但测试耗时巨大;后者无法量化且暂时想不到什么好的办法测试。从设计上看,开关手感较硬,但没有防误触发保护,虽然方便戴厚手套操作,也给误触发留下了机会。具体如何还需留待实际使用中检测。
注:测温用的是红外测温仪(型号:FLUKE 62 Mini IR Thermometer),据试验,可见光对温度的准确性略有影响(可见光越强,测试得到的温度比实际温度越是偏高),所以头灯使用时,实际结温应该略低于上面得到的测试值。




二、续航能力
先谈谈对电池的浅陋理解:锂电能量密度高,且无记忆效应;CR123电池能量密度也高,而且保存时间很长(理论上是10年),更新维护成本低;AA电池容易得到,兼容性好。基于以上认识,我理想中的户外灯具应该是一个电池盒锂电供电,兼容一节18650电池和两节CR123电池;附带一个电池盒,兼容3节AA电池。可惜市场上没有这样的产品,所以只能自己改装。A9头灯使用三节AA电池,首先上场的是三节eneloop,容量在1900maH上下(普通碱性电池的容量在1200maH左右)

                               
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eneloop容量

高亮状态下能维持2小时40分;中亮23小时;低亮耗时太长,没测。测试过程中亮度递减,到后期的亮度基本上只能近距离阅读了。这里有一点要注意,由于后面所说的原因(直驱)及LED的离散性,以及使用温度不同,每个头灯的使用时间都可能会有所不同。
续航能力有没有提升的空间呢?学电子的同学可能知道,对电池来说,相同的平均供电电流下,电流纹波越大,电池供电时间越短。让我们来看看A9高亮、中亮、低亮下的表现吧:



                               
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高亮时电池端纹波

                               
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中亮时电池端纹波


















                               
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低亮时电池端纹波

本来想测电源纹波的,却意外发现(推断),几种亮度都是电池直驱LED的,不同之处只是高亮一直直驱,中低亮是500Hz的方波驱动LED点亮与否。其实如果驱动的频率提高,再加个大滤波电容,纹波情况应该会有很大改善。
直驱的坏处显而易见:电池满电时电流过大对LED有伤害;无法做到恒定亮度。好处也很明显:可靠性高;电路效率高(几乎是100%吧)。
待机(关机)状态下的静态电流又如何呢?以前在深圳做单片机,成品价格几十元,待机电流的要求是不能超过15uA;当时买过的一只S-SUN车灯,价格三百左右,待机电流是2mA。待机电流15uA是什么概念呢,AA电池如果不考虑自放电可以维持十几年(实际上干电池是无法放这么久的),而2mA待机电流只能维持一个月。所以待机电流也会关系到电池续航时间。我们来看下A9的待机电流吧,6.5uA,看起来非常好哦。


                               
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待机电流

三、功能强大
其实对户外灯具来说,“功能强大”真的很简单:高亮用于快速移动或危险路段、中亮用于正常行进、低亮用于营地、SOS用于求救、爆闪/频闪用于打信号。如果还有微亮、电量指示、低压保护这样的功能,简直可以说“全能”了。可惜这么简单的要求,市面上还是没有见到有产品。当然,即使有了满足上面功能的产品了,又会有光斑、色温等其他要求。也正是用户越来越多的要求,厂家们才会有机会推出各种各样的产品来掏空我们的钱包,呵呵。
从A9的官方介绍上,我看到的都4个亮度和3个频闪。但我拿到的这只,只有3个亮度和1个SOS。据说是新改版后的功能。从我的要求来说缺了爆闪/频闪(咱总不能那SOS当普通信号用吧)。额外的要求“微亮”和“电量指示”也没有。这里按下不表,下面来看光斑和色温
说起光斑,又想多嘴几句:现在的灯具卖点通常都是号称能照射多少多少米,实际上除了搜救和亮骚用,又有几个户外灯具需要照到十米开外呢。我唯一一次在夜间需要看十米外的情况,是想看看河滩对面的营地是不是更平整。另外,照射距离越远,光线就会越集中,主光斑内外的亮度反差也就越大,眼睛容易疲劳、看不清细节,而且在快速移动或危险路段万一电池耗尽或灯具损坏,眼睛不容易适应黑暗而导致危险。在我看来理想的光斑应该是大光斑加均匀递减的泛光。对于LED灯来说,最好是橘皮反光杯+大LED核心。A9虽然用了橘皮杯,可惜用的是小核心LED(为什么总是会不完美~)。先来看看一杯黄水


                               
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一杯黄水
再看看橘皮杯+小核心的光斑吧(光斑图均为手动模式,ISO1250,F3.5,1/200)

                               
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高亮光斑

                               
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中亮光斑

                               
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低亮光斑
光斑泛光不错。实际的低亮亮度对于看地图、攻略等近距离照明来说,还是嫌亮了点。
在手电论坛混久了就很难免俗,看看和Petzl MYO XP、 Fenix HP10的光斑对比


                               
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3米远光斑对比
从左到由分别是Petzl Myo XP(LED是自己改过的 CREE Q4-5C,与原LED比,光色偏暖,光效略高)、Iray A9、Fenix HP10。Myo XP的光斑很模糊,左边那个很模糊的橘红的小块。诸位肯定觉得MYO XP的光斑真是可怜啊。其实是设计理念的问题。MYO XP提供的是超大光斑超大泛光,所以如果单纯比亮度肯定是落下风的。其实我一直疑惑一件事,MYO XP主要是为越野跑设计的,但这么低的亮度,只适合在相对平整的路面上奔跑吧。A9的泛光比较均匀,但如果光斑再大一些就好了。
对于上面说的光斑与细节的关系,本来想用视力表来测的,可惜视力表都不够大,就用报纸将就吧,请看下图(2米距离,手动模式,ISO1250,F3.5 快门1/200):


                               
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细节对比图
从上到下分别是Petzl Myo XP、Iray A9、Fenix HP10。可以看到三个头灯各有优缺点:Myo XP亏在亮度太低;虽然整体文字都能看到,但是都比较模糊;A9的问题是(满电时)亮度过高,所以光斑中心部分过亮,但泛光比较不错,光斑周边都能看清楚;HP10虽然中心部分比较清晰,但是亮度变化比较大,光斑外围就很暗了。
再看色温。由于曾经在山区被自己单车灯的冷光源“晃”得头昏眼花过,所以一直偏爱暖色LED。再次表示遗憾,可能是光效相对比较低的原因,暖光LED的成品灯具比较少。,一般都是需要自己改造。上面那张光斑对比的图,也可以略微看到光色的区别。可惜MYO XP的光斑实在是太弱,
四、其他
这款头灯的外壳手感很好,我不知道塑胶工艺上这种表面处理叫什么,手感有点像磨砂+植绒的混合体,还有点像蜡烛表面的质感。
说明书上说,可以拿调节扣用来旋电池盒螺丝,实际上不行,旋一下就伤痕累累啊,还是硬币比较靠谱


                               
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旋了电池盒螺丝后的调节扣
头带的快干效果又如何呢,说手感潮湿与否大家比较没概念,还是用电子秤来测量残留在头带里的水份吧。


                               
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最初未沾水之前的头灯重量

                               
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泡水后重量
这个泡水后的重量是把头带里的水挤掉,再把灯头和电池盒表面的水擦干后得到的,头带吸的水重量是29g。

                               
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1小时后重量

                               
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5小时后重量

                               
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14小时后重量
电子秤旁边是温度/湿度计,温度一直维持在30度左右,湿度在70%--80%之间,室内无风条件下得到的数据。这种情况下前面几个小时差不多每小时能蒸发4g水份,到5小时后手感已经只有一点点潮了,所以快干效果还是可以的。注意,测试时温度比较高利于头带变干,湿度过高则不利于头带变干,实际使用中条件不同可能快干效果会有很大差异,尤其是头灯使用一段时间沾上皮肤/头发上的油脂后。
直驱电路一般不提供低压保护,而实际上,由于LED本身导通电压的限制,在电压低到2.8V时LED就不会再点亮了,所以,这款头灯还是可以使用充电电池的,只是如果LED灭掉之后要及时更换电池。
最后来一个拆解图,看看内部的样子,电路就在灯杯后面那红色的胶水里面。


                               
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拆解图






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    2020-9-14 13:50
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2012-8-29 17:21 | 显示全部楼层
    很详细的测试啊,顶啦。

    楼主辛苦!!!
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    2019-9-17 16:39
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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2012-8-29 17:37 | 显示全部楼层
    看到美德时的温度计了,呵呵~~~~
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    该用户从未签到

    发表于 2012-8-30 08:08 | 显示全部楼层
    顶下,NB
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