[Flashaholics]

Революция осталась незамеченной

Кое-кто еще помнит времена, когда при слове "светодиод" в памяти всплывала блестящая прозрачная капелька цилиндрической формы. Разноцветные индикаторы на передней панели телевизора, компьютера, другой бытовой техники сначала удивляли, потом умиляли, потом стали привычными.

Внезапно стало модным использовать эти прозрачные капельки в качестве источников света в карманных фонарях. Характеристики светодиодных фонарей вначале, надо признать, был так себе: слабый, почти не сфокусированный, откровенно зомбического оттенка. Выход нашелся быстро: где не справлялся один светодиод, стали ставить два, три, десять... Светодиодные фонари приблизились по своей яркости к свету фонарей на лампах накаливания. Оттенок был все тем же отвратительно синеватым, но энергии они потребляли все же заметно меньше.

Так они и существовали параллельно, пока лет десять назад не произошла революция. Удивительно, но многие до сих пор об этом не подозревают, а при слове "светодиод" представляют себе ту самую блестящую капельку с околонулевым энергопотреблением и сходной мощностью.

Настало время раскрыть правду.

Мощность против яркости

Но для начала разберемся с терминологией. Она неоднозначна, противоречива, но ее уже можно считать устоявшейся.

Те светодиоды, о которых шла речь в самом начале, сейчас чаще всего называются "индикаторными". От них отпочковалась разновидность "сверхъярких": именно такие начали первыми встраивать в светодиодные фонари. Пускай название не вводит в заблуждение: слово появилось именно в тот момент истории, когда помимо "сверхъярких" существовали только сверхтусклые. Сегодня это звучит смешно, но только по причине произошедшей революции, в результате которой появилась новая разновидность светодиодов, не пересекающаяся с предыдущими и получившая название "мощных".

Вот они на сегодня и являются действительно сверхъяркими, но слово, увы, уже успели присвоить другие.

Так что же они из себя представляют?

Не сильно отличаясь размерами от "сверхъярких", они, тем не менее. совершенно иной формы и больше напоминают каплю росы на листе. Сам светодиод - дно капли, полупроводниковая пластина, покрытая люминофором. Прозрачный купол росинки - первичная оптика, силиконовая капсула, защищающая диод от повреждения и кое-как собирающая световой поток. У "сверхъярких" светодиодных карманных фонарей корпус был жестким и позволял обращаться с собой достаточно грубо. Силикон - материал мягкий, что однозначно говорит о невозможности мощного диода существовать самостоятельно, без инфраструктуры.

Проще, чем паровоз

Этой инфраструктурой и стали фонари, которые внезапно из детской игрушки превратились во вполне серьезный инструмент.

• Отличие проявилось, во-первых, в яркости, которая изменилась скачкообразно. Мощные диоды светят совершенно иначе, чем "сверхъяркие". Последних в их свете обычно просто не видать.
• Во-вторых, цветовой оттенок изменился радикально. Люминофор научились подбирать таким образом, что изначально синие светодиоды, наконец, стали светить действительно белым светом. В примерном диапазоне от дневного солнца до закатного, по желанию заказчика.
• И в-третьих, фонарь перестал быть простой конструкцией, пригодной к сборке на коленках, и превратился в сложный электронный прибор.

И на сегодняшний день устройство современного светодиодного аккумуляторного фонаря можно изучить на страницах "Википедии" или подобных ресурсов, наравне с устройством, ну, скажем, паровоза.

Хотя можно обойтись и без чертежей. Все же это немного проще, чем паровоз.

И еще одна вещь, без которой мы обойдемся - это дешевый пиар. Действительность сама по себе достаточно удивительна, чтобы не нуждаться в приукрашивании.

За стеклом

Первичная оптика - та самая силиконовая капля - предохранительную функцию кое-как выполняет, но с фокусирующей и направляющей не справляется вообще. Нашему мощному аккумуляторному ручному фонарю нужна оптическая система. Это не новость, даже у фонарей столетней давности были рефлекторы. Но сейчас актуальность этого дела выросла до нового уровня, потому что энергия - это деньги, а тратить их впустую никто не заинтересован.

Эта же система пригодится и для защиты светодиодов от внешнего воздействия.

Самая первая из появившихся систем - это рефлектор. Тот самый, пришедший из давних времен, и все же немного изменившийся. Сейчас его форму рассчитывают специальные программы, покрытие наносится хитрыми электрохимическими методами, и в результате порой имеем идеально сфокусированный луч, легко высвечивающий деревья на противоположной стороне озера. Форма рефлектора определяет характер распределения света: это может быть как узкий луч поискового фонаря, бьющий на сотни метров, так и хорошо рассеянный в заданном диапазоне ближний свет, устраивающий локальный день в любое время суток.

Световой поток большой, но терять даже крохи было бы обидно, поэтому и стекла, защищающие рефлектор и сам диод от всяких неприятностей, стараются делать не из обычного стекла, а либо из оптического, либо из противоударного; либо, на худой конец, наносят просветляющую поверхность, как на объективы фотоаппаратов. Ну или все сразу.

Есть и другая разновидность оптической системы: собирающая линза, основанная на эффекте TIR - Total Internal Reflection (полное внутреннее отражение). Этот эффект каждый может наблюдать, нырнув под воду и посмотрев на ее поверхность снизу под острым углом. Линзы делаются из прочного пластика, но обычно все равно закрываются стеклом, чтобы не царапались. Распределение света в этом случае немного другое, более мягкое, без ярко выраженных границ, но возможности ничуть не менее широкие.

Особняком стоит оптическая система переменного фокуса, скорее всего, унаследованная у устройств низшего класса. Фонари с такой системой (которая внешне выглядит как большая выпуклая линза) обычно гораздо менее эффективно собирают свет, но позволяют продемонстрировать более широкий диапазон возможностей в рамках одного устройства. Помимо больших потерь, эта система имеет еще один существенный недостаток: она лишает фонарь герметичности.

Сесть в лужу

Вот оно, оказывается, как. Раньше фонарь настоятельно не рекомендовалось ронять в лужу - хотя бы потому, что батарейка могла намокнуть. Теперь это требование исключено. С самого начала современные фонари почему-то решили делать герметичными, причем не просто герметичными, а противостоящими давлению воды до определенной глубины - обычно небольшой, в пределах одного метра, если, конечно, фонарь не предназначен изначально для любителей подводного плавания. В общем, заявленная водонепроницаемость современных мощных фонарей - это не маркетинговая уловка, а величина, которой вполне можно доверять.

При этом корпус современного светодиодного фонаря с большой мощностью чаще всего делается из прочного алюминиевого сплава - достаточно прочного, чтобы не помяться под колесами автомобиля, - и покрывается не краской по металлу, как в прошлом веке, а специальным твердым покрытием, которое бывает даже непросто поцарапать.

И снова приходится сравнивать с древними фонарями на лампах накаливания, которые запрещалось ронять не только в лужу: лампочка - вещица и сама по себе хрупкая, а уж волосок-то в ней рвется вообще от малейшего сотрясения. Светодиодные от этого недостатка избавлены, а относительно хрупкая электроника (о которой ниже) надежно защищена крепким корпусом и у большинства фонарей выдерживает падение на бетон с высоты метра. Это гарантированная безопасная высота, то есть при падении, скажем, с двух метров может повезти, а может и нет. Впрочем, уронить фонарь из поднятой кверху руки еще надо постараться.

Лишняя деталь

А теперь самое главное: поскольку современные диоды крайне требовательны к питанию, его подачей управляет специальное электронное устройство, которое называется драйвер для светодиодного фонаря, расположенное в головной части фонаря, прямо за диодом. Именно это и ставит крест на попытках, как в детстве, собрать самодельный фонарик из батерейки и лампочки. Собрать-то можно. Только получится при этом булочка без изюма. Изюм в тесте - по сути, лишняя деталь. Но с ним вкуснее.

Ведь драйвер - не просто преобразователь тока. Это еще и управляющая микросхема. Что означает: управление может быть любым. Ну то есть вообще любым. Диоды, в отличие от ламп накаливания, не боятся включения и выключения, для них это штатный режим. Поэтому легко можно заставить источник света в современном фонаре моргать, мигать, подавать специальные сигналы и даже - при особом умении - их считывать. Не вопрос отрегулировать яркость с любой точностью. Не вопрос настроить драйвер так, чтобы на выходе была постоянная интенсивность светового потока, независимо от степени разряженности батарейки. Здесь есть множество нюансов и компромиссов, но возможность-то есть! И сегодня хорошим тоном считается, когда фонарь светит одинаково почти до полного разряда источника питания, и только потом начинает снижать яркость.

Совсем не как прежние недорогие светодиодные фонари, которые начинали гаснуть с момента своего первого включения.

Что же касается срока службы светодиодов, то он у разных версий и моделей не сильно отличается: практически у любых из них он таков, что запросто перекрывает срок службы самого изделия. Другими словами, о замене источника света можно не беспокоиться.

Батарейки входят в комплект

Дальше следует источник питания. Поскольку потребляемая мощность возросла в разы, к питанию стали предъявляться особые требования. Означает ли это, что старым маломощным батарейкам пора на свалку истории? Как ни удивительно, нет. Многие фонари до сих пор могут работать на стандартных элементах питания, хотя все большее их количество предпочитает литий-ионные аккумуляторы, способные отдавать большой ток, довольно быстро заряжаться и не беспокоить своего хозяина заботой об эффекте памяти, свойственном аккумуляторам на основе никеля. Стандартных форм-факторов много, найдутся на любой вкус. А особо ленивые могут даже не беспокоиться о зарядном устройстве: все чаще его начинают встраивать в сам фонарь.

И целого мира мало

Ну и финальная деталь, которой не хватает для сборки - это кнопка или целая панель светодиодного фонаря, которой он управляется. Чаще обходятся одной, хотя кому-то и целого мира мало. Впрочем, и с одной кнопкой можно творить настоящие интерфейсные чудеса: настраивать режимы по своему вкусу, менять цветовую температуру на ходу и блокировать фонарь от случайного включения в кармане.

Последнее становится все более актуальным, поскольку мощность светового потока достигла таких величин, что членство в Клубе Прожженных Карманов перестает быть уделом избранных.

Присоединяйтесь!