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[hid] Fire-Foxes 火狐 设计分享(火5的快速全亮,7月7)

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发表于 2009-10-15 10:15 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 shinetop 于 2020-7-7 21:04 编辑

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此前不少筒友反映,这个贴子关注了好几年,关于火3新开一贴不习惯,也不方便大家及时了解最新的消息,因此我仍然在这里更新。

火5的快速全亮性能7月7日
我用秒表具体测了一下时间,冷启动从点亮到眼睛察觉不出亮度变化,大概是8秒,基本上5秒之后的变化就不怎么明显了,和汽车大灯的启动速度对比,火5感觉要快一些,可几乎所有的汽车HID都号称启动时间3到5秒。
为了这么快的启动速度,在安定器上下了大功夫,进行了很多升级;为了提高可靠性和稳定性,将原本很多的分立器件换成了芯片,包含温度传感器在内一共使用了七颗芯片,还将发热大户,如MOS,变压器等都放在了铝基板上;器件选型也都使用参数尽可能高的器件,例如升压MOS的内阻降了十多倍,全桥MOS的内阻降了5倍;升级后的安定器,启动电流设定在了14A到15A之间,这在之前简直不敢想象的,也就是说启动功率是200瓦级别;从测试来看,火5的安定比之前几代稳定的多。
最后再放一张对比图,SBT90GEN2是名不虚传的LED一代王者;从左到右分别是火5,火4,SBT90。
微信图片_20200707205120.jpg

关于100瓦火5的设计分享、基本参数和简单对比2020年7月6日
今天再次编辑这个十一年前的帖子,真是感触万千;用时光飞逝、岁月如梭来形容,一点都不夸张。
时隔7年,火5终于来了,但这并不是我的设计,是之前的同事在前几代产品的基础上演进和开发的,我只提供了一些技术上的支持;以后的火狐全部交由同事去打理,我会提供建议和支持,毕竟这么多年下来,对手电、对火狐真的有了感情。
也许100瓦,会是量产HID手电最大的功率,作为小体积的手持形态,真的很难再提升了,而且也真的没有必要;对了,这里说的100瓦,是指的灯端功率,电池端实际上已在120瓦左右了,如果没有这几年动力电池的性能提升,火5可能仍不会到来。
先上一张照片吧,体积上仍然追求小巧便携。
微信图片_20200706201531.jpg
大家最关心的肯定是亮度,放心吧,小体积的手持形态下,我相信会是当前技术环境下的恐兽级别,虽然LED这些年进步非常快,但通过芯片核心后方的基板进行传导式散热,始终无法做到传统灯泡悬空的辐射散热效率。光通量还没有用积分球具体测,我相信肯定是一万流明往上了,3米照度超过12万,我记得火4极亮档不到5万,当然这和火5的光杯变大有关,不意味着光通量超过两倍半。实际夜射效果,比很多号称一万多流明的LED强出不少。
今天先到这里吧,明天继续更新,我想多分享些设计的思考,以及一些新特性,例如10秒内达到全亮,还可以在手持状态下高亮到底。

关于火4的点火能力5月21日
很多筒有都对150W的点火手电有兴趣,我会力推点火的批量生产,但可能是2014年的事了;
其实用火4的极亮档点火也是很不错的选择,除了百瓦级的泡子手电外,火4的点火能力应该是最强的;
1秒钟报纸就冒烟,约5秒报纸就穿了,而且相对于传统的HID点火,无需刻意选择油墨较多的地方,有文字的地方就足够了;如果想要快速射杀普通白色的A4纸,火4还是有些力不从心,只能等将来的点火了;
烧穿报纸很容易,但要生成明火,还是需要些技巧:
① 报纸放在镜片前2厘米左右,这里的热量集中,且烟不易熏花镜片;
② 报纸用手揉一下,多些折皱,有利于增加受热面积;
③ 注意空气的合适流通,例如用手适当抖动报纸,一方面增加空气流动性,另一方面不致引起更多热量流失。

火4实物照和彪悍的亮度5月6日
好多年没有过了,我就像个小孩子一样,兴奋的拿着火4在小区附近亮骚了三圈,因为它实在是太亮了,这种感觉只在火1时代有过(那时手电的亮度还普遍不高);
举一个不太恰当的例子,如果以主流的多头T6手电来对比,单纯从照度上衡量,要达到火4极亮档的级别,至少需要12颗T6;
实物照
随手拍了两张工程样机实物图,还未打标(手机拍的):
FF4_outline.jpg
这一张是和火3的合影,可能是角度的问题,实际上火4比火3看起来要略大些:
FF4&FF3.jpg
亮度数据(照度计档位 x100)
首先是3米照度,先来张火3高亮档的:22700 lux
FF3_3m_h.jpg
火4高亮档:32700 lux
FF4_3m_h.jpg
火4低亮档:18500 lux
FF4_3m_l.jpg
火4极亮档:49700 lux
FF4_3m_sh.jpg
接下来用火4逐渐接近照度计,在大约1.5米处,照度计接近爆表的临界状态:199600 lux
FF4_1.5m_sh_limit_broke.jpg
再向前一点,就爆表了:
FF4_1m_sh_broke.jpg
一些使用感受和说明
① 火4极亮档的电流高达5.5A(14V恒压状态下校对),即输入功率77W(真的很高很高了),此时灯端功率是真正的60W,效率较低是因为此时已达到的安定所能承受的极限了,出货时应该会略微调低些;
② 关于电池,虽然三洋蓝头能够胜任,但非常吃力,如果要入新电池,建议还是选择松下2900动力电池(具体请参考下方的补充说明);
③ 为了避免过长时间的极亮档,调光功能上设定为:每打开一次保险,只能进入一次极亮档;
④ 极亮档真的很亮,3分钟一点儿都不短,常规应用和玩家的亮骚绰绰有余;
⑤ 内部温控的临界点由原来的75度降低为65度,因此过温保护会比之前提前些,主要是考虑到手持的舒适度;
⑥ 具体的评测我就不做了,到时会由热心的阿酷来做,一定会更精彩;
⑦ 如果大家期待火5,那么也是很久以后的事了,火4很强很难超越。
关于电池的补充说明(5月8日)
鉴于目前松下2900动力电池在国内严重缺货,假冒或非动力型号充斥市场,稳妥起见,还是建议使用三洋蓝头或松下2200动力电芯。

火4极亮档时间的调整4月25日
也许是筒友们的建议实在太强烈了,在极亮档的时间上,最终妥协到了三分钟,为了增加这两分钟,在散热和稳定性的处理上,花费了大量的时间;
关于亮度,相信大家会满意的,常规照度计在1m距离处轻松爆表(即超过200000lux的最大量程);
在电池的使用上,除了动力电池外,保有量很大的经典三洋蓝头可以胜任,其实论综合性能,个人感觉三洋蓝头至今仍是王者。

火4的特性和基本参数4月7日
按理早该更新这个内容了,可最近一直忙于另外一款产品的设计,回头有空给大家秀一下;
特性
① 亮度方面,如无意外,火4应该会是现阶段最亮的手电,极亮档60W输出时,照度数据接近火3的两倍,当然除了光通量增加以外,还在设计上提升了远射性能,相对于火3而言,一方面增加了反光杯直径,另一方面采用了光面镀膜;
② 散热方面,已比火3大大加强,采用了更多更高的散热鳍片,高亮档40W在常温时,能维持接近20分钟,然后才转入低亮档,基本也是火3的两倍;
③ 体积和重量,相对于火3略有增加,重量增加了约100克,长度增加了6毫米,毕竟鱼和熊掌不可兼得;
基本参数
色温              4300K
光源光通量   最大6000+流明
反光杯          高纯铝光面镀膜
灯泡寿命      ≥2500小时
镜片             滤紫外高温钢化镜片
启动时间      ≤15秒
尺寸             长*灯头直径*手柄直径
                    155*75*49毫米
外壳材质      6061航空铝
表面处理      三度硬氧
输出功率      极亮  60W
                    高亮  40W
                    低亮  24W
热保护         过热后自动转入24W
防水等级     IPX7、IP67
电池架        使用4*18650电池,短路、过流、过放、任意节电池反接保护
安全锁        有
设计草图
暂时手边没有样机,先发张之前的设计草图吧,最终效果应该变化不大;
FF4_design_sketch.jpg
安装提手后的效果图;
FF4_with_handle_mount.jpg
一些细节
① 实际使用中,除了亮度以外,使用体验上最大的提升,就是侧按调光功能了,手动切换亮度还是很爽的;
② 考虑到能够使用非动力电池(毕竟大家手中电池以容量型为主),在设计上限制了极亮档的使用时间,具体时长还未确定,但个人认为,一分钟足以满足大多数亮骚、摄影、搜索等用途;
③ 这两年可供使用的电池种类增加很快,电池架的电量检测功能,对于不同种电池的误差较大,因此火4取消了低电量指示功能;
④ 进入极亮档必须在低亮档状态下,持续按下侧按2秒,稳妥起见,极亮档需在启动完成(15秒)之后才可进入;

三锂四锂的通用型提手3月11日
对于开发三锂或四锂手电的提手,很早就有不少筒友建议过,但之前一直没时间着手;
直到前不久有企业客户提出需求,才着手开始,现在这个提手还处于样品阶段,后续会有不少改良,配合内衬后,三串的手电也可以用上;
DSC_2590.jpg
为方便固定,提手下方有标准的三角架接口,侧面螺栓是临时找的,有些长;
DSC_2592.jpg
放在三角架上还是很方便的,摄影或钓鱼比较合适;
DSC_2586.jpg
或许到时可以和火4一起上市。

关于火4的功率1月25日
刚才仔细阅读了跟贴,看来大家对功率的要求真是永无止境;
为了满足玩家的发烧需求,会考虑将火四的极亮档增加到60瓦或更高,但目前还不能完全确定,尚有很多问题需要解决。

火4的一些参数2013年1月12日
由于企业版的排程将工厂产能占的很满,火3已经停止销售好几个月了,计划不再生产,预计几个月后会推出第四代HID手电;
火4将首次增加调光功能,关于这一点,自从火1时代起众多筒友就开始强烈建议;
① 三档调光,正常模式40W实际输出,低亮档模式24W,极亮档50W,理论光通量5000+流明;
② 采用双开关,尾部开关作为保险,侧按开关负责开关及调光;
③ 仍采用掌上型设计,四串18650,体积和重量与火3相当。

关于点火手电的规格(10月9日
近来有不少筒友向我问起火4,可能是混淆了正在开发中的点火手电,具体叫什么名字目前还没确定;
基本规格
光源:Philips 6550(卤素灯),150W,光通量5000流明
电源:4串18650动力锂电
驱动:白炽灯专用驱动,两档或三档功率调节
尺寸:长17cm,灯头直径70mm,手柄直径49mm
重量:约450克,不含电池(总体和火3差不多,长了两厘米)
续航:150W点火功率下约十分钟,低亮档可达一小时左右或更长
特性
兼容任何功率的12或15V的G6.35插脚米泡,非常便于更换,可玩性更高,国产泡子甚至几毛钱一个,烧了也不心痛;
兼容铁锂动力电池,使用成本要低不少,但限于电压,对Philips和Osram的米泡,最高只能支持到100W;
为了尽可能的透射热量,使用了石英镜片;出于安全考虑,开关处有保险盖,防止误触;
个人使用感受
点火能力,基本上无坚不摧,颜色略深些的可燃物,几秒即可搞定,非常适合户外点火,遇到火柴和打火机不好应付的情况,例如受潮的草木,不在话下;
夜间搜索能力,是同样光通量的LED和HID所无法比拟的,火3调到50W也不是对手,白炽灯下人眼用一秒钟能辨识的景物,同样亮度的白光LED,可能需要三五秒;
实际使用中,发热并没有想象的大;
考虑到市场的接受程度,这款产品还未确定是否上市;设计一直在进行,也是因为个人的偏好,烧手电烧到最后,在独具魅力的泡子面前,或许很少有人能绕行;

火3夜骑效果及轻度飚车6月28日
前段时间出门玩了一次,在这里和筒友们分享下照片;
出发前在公路边低压钠灯下拍的照片;
DSC_2527.jpg
低压钠低的强大,由此可见一斑;
DSC_2528.jpg
夜骑时的留影:
DSC_2552.jpg
真的是做到了引领视线,路人无不驻足观望;
DSC_2549.jpg

第二天轻度飚了一下,不是很快,但超过一般速度行驶的汽车,非常轻松;
视频地址:http://v.youku.com/v_show/id_XNDA5MTE4NTE2.html
20120627.jpg

非常直观的火3 VS 车灯6月5日
前两天夜骑喷气式自行车时,朋友拍摄的视频中刚好有一场景,是火3与汽车大灯的对比,感觉非常直观,发出来大家分享一下:
01.jpg
前火3后喷火(角度不佳看上去不明显):
02.jpg
喷气发动机呈三角锥状的蓝色尾焰:
03.jpg

卡片机的终止及火3的功率5月17日
卡片机的终止
根据对用户调查和渠道的反馈,卡片机项目将暂时停止,设计必须服从于市场;
前两天和一个客服聊天,提到有筒友希望火3能改进到:功率50W,改善散热,有调焦功能,磁环调功率,那就完美了,价格再贵些也能接受;
其实我也想做到,但是市场是客观和残酷的,这样的产品也许可以实现,但前期一定会有非常长的开发周期,成本激增,最终售价必然是奇高,仅靠发烧友的支撑,必定亏损;
纵观国内HID手电的市场,这些年来出现过很多品牌,可绝大多数都是公版,真正愿意潜心开发产品的,就只有几家,因为更多的消费者关注的是价格,开发新产品在很大程度上意味者高风险,且远没有公版来钱快,其实,这也正是中国制造业的痛处;
火3的功率
近来看见不少筒友在讨论HID手电的功率,火3标称功率是输出功率,为40W,实际输出约42W,电池端输入功率约50W;
工厂校准功率的方法是:使用恒压源,调整到安定输入端电压为标准14V,再调整电流至3.55A;
有的筒友测得电流达6A,估计是因为电流表和线路的巨大损耗,安定器为恒功率设计,电压越低,电流越大,且效率随之降低;

二代卡片型手电的设计原型3月27日
经过一代卡片手电的失败,最大的感触就是,设计不能太偏离主流,还是要立足于多数人的审美;
一代卡片手电的主要问题是:
① 成本过高导致售价过高;
② 错误的定位于女性市场;
③ 凸起的灯头和类似MP3键盘;
④ 相对1AA手电的亮度没有优势;
⑤ 不能更换电池;
所以二代卡片手电从设计之初就在避免上述问题:
① 非常注意成本控制;
② 二代的灯头完全置于壳体之中,表面没有凸起,整体造型更纤细;
③ 亮度相对较高,高亮档用1.4A驱动R5,理论可获得约440流明的光通量;
④ 可以更换电池,使用BL-4B型标准方形锂电,任何地方都能方便的买到。
card.jpg
这是最初的设计原型,仍在不断调整和完善中,筒友如有什么好的意见,欢迎跟贴提出来,我会好好参考:)

个别火3镜片起雾的原因已查明3月22日
这两天陆续接到两例镜片起雾的报告,经过和组装线人员的仔细沟通,得知个别灯头内的压圈较紧,为方便紧固,使用了少量润滑硅脂,导致高温下的挥发起雾;
对此给大家带来的不便还请谅解,如遇到有类似情况,请尽快联系商家返厂处理,以便在第一时间为您修复此问题;
有的筒友的动手能力强,已自行清洁好了:)
关于HID起雾:
这个现象是绝对的,程度是相对的,正常情况下,HID使用一段时间后,在开灯时或多或少都会看见淡淡的一层雾,关灯时则看不见,因为在灯管的紫外光环境下,或多或少都会有化学分解现象产生,这种情况无需处理;如果关灯后仍然清晰可见,则说明需要进行处理了;
关于电池电压和电量的关系:
有筒友询问,火3电池架保护后,电池开路状态仍有3.5到3.6伏电压,是否还有很多电量尚未释放;
实际上3.5伏电压时,电池仅有6%左右的电量剩余,到3.68伏,也只有10%的电量,因电压和电量呈非线性关系,以下是一份数据供大家参考:
100%----4.20V
90%-----4.06V
80%-----3.98V
70%-----3.92V
60%-----3.87V
50%-----3.82V
40%-----3.79V
30%-----3.77V
20%-----3.74V
10%-----3.68V
5%------3.45V
0%------3.00V

火3突破尺寸极限的原因和代价3月21日
火3能够做到如此的轻巧,在很大程度上牺牲了散热性,还有一个我没太注意到的副产品,就是电流声较大;
当初我接到设计指标时,感觉这是一个不太可能完成的任务,因为总长小于15厘米完全是LED的指标,仅电池架、灯管和必要的壳体厚度,就差不多14厘米了,安定器要放到哪里?
时间过去了几个月,我都没有着手,因为唯一的可能性,就是将安定环绕在灯杯的周围,而是否要这样做,一直在犹豫中,因为有太多未知因素,项目死掉的可能性很大;
最终开始着手,是在决定放弃传统的导热灌封胶之后,安定上的发热大户有两家,变压器和MOS管,如果将这两者的热量释放出来,问题就好办了;
后来的工作主要就是开发这款特殊的安定器,将变压器和MOS管的热量,通过PCB覆铜传导至外壳,期间电路板的布局、电磁干扰、绝缘等问题也花了很多精力去解决;
安定器的开发得到了一位论坛朋友的鼎力支持,因为他不愿透露自己,在此就只能向匿名的他表示感谢;
由于这种特殊的设计,没有灌封胶去阻隔变压器的电流声,所以工作时声响才会比较大。

火3数月以来的使用体验3月12日
身边正常使用的手电有十几支,自有火3后,它的出勤率和使用率是最高的;
① 最大的感触,就是体积小巧带来的便携性,在秋冬季节,火3可以方便的放入外套口袋中,一般出门我都会带上,基本算是EDC,虽然火1也能放入口袋中,但容易滑出;
② 相对于前两代产品,火3的体重算是羽量级了,全重约590克,不含电池约420克,第一次拿到样机时,虽然心中早已有准备,但仍很难相信这支轻巧的手电是40W级别的HID;
③ 亮度上没有什么过多好描述的,远射和火2差别不大,稍弱一点,泛光要强出不少,一扫一大片;
④ 功率自动调节的功能比较实用,有效延长了续航,常温下开机后大约10分钟的高亮,对于亮骚已足够了;
⑤ 由于体积的过于小巧,散热能力受到很大制约,无法和火2相比,但总体上还是强过火1的;
总体上,以使用体验来说,火3是最好的,因为体积小巧的优势,足以盖过散热上的劣势,但如果做为专业用途,如风沙、雨雪、高低温等环境下,火2仍是首选;
这段时间,有很多筒友关注火3,下面把关心的问题总结一下:
① 火3仍使用18650电池,延续火2的电池架外观,同样有完备的保护及提示功能,且向下兼容火2(但由于电路上的改变,火2电池架无法在火3上使用);
② 火3的品控比以前更强,做工和品质上我还是有信心的,尤其是很多细节,比以往的要求要严格;
昨天拿到了正式的产品,拍了几张开箱和大家分享下:
DSC_2446.JPG

DSC_2450.JPG

DSC_2454.JPG

DSC_2456.JPG

DSC_2457.JPG

火3的基本测试数据1月19日
由于身边没有相机,手机拍光斑的效果实在不尽人意,在此就提供一些测试数据;
测试的火3输出为42瓦,为稳定最后可能锁定在40瓦;
使用4300K的银杯火2做对比:
① 灯杯参数,单位mm
    焦距 杯深 工艺
 火2  8  27  光面银膜
 火3  8  25  微橘皮铝膜
② 3米照度,单位lux
     稳定值   峰值
 火2  约24000  约26000
 火3  约22000  约26000
 注:1. 由于HID内的金属卤化物受重力影响,旋转后亮度会出现变化
   2. 火3的正常值和峰值差别大可能和功率、灯管个体差异有关
   3. 由于火3是橘皮杯,光斑要圆润漂亮很多
③ 光通量对比,约2m照射天花板的漫反射照度,单位lux
 火2 298
 火3 333
④ 散热
 环境温度22度(室内),约10分钟后内部温控生效,自动跳转为24瓦,此时灯头表温在45到50度之间,随后仍有缓慢上升
 户外(北方较冷)可持续高亮至电池无电,表面微热
⑤ 续航
 使用新三洋蓝头,户外约42分钟,室内约70分钟(后一小时工作在低档位)

火3,很难突破的极限,火1 VS 火2 VS 火312月28日
火3的项目早在精英版发布前就已开始规划,眼看就要2012年了,我想还是让大家先看看吧,近期有很多筒友都在询问。
火1作为最小35W级别HID手电的时代很快就会过去了,火3应该是真正意义上的掌上型搜索手电,全长149mm,和C8差不多:

                               
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照片是手机拍的,效果不是很好,再来张火狐HID三辈的合影:

                               
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现在迷上泡子手电了(也许这是任何手电发烧友都摆脱不了的宿命,烧到最后LED和HID都是浮云),就来张与精典虎头的合影,虎头使用的两节一号电池:

                               
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大家应该还会有个疑问,火3亮吗,可以肯定的是,比火2亮,它的安定可以稳定输出45W的功率;
年底比较忙,有空时再多做些介绍。

EDC设计之工程样机8月17日
① 样机和最终产品并不完全相同;
② 样机外壳为铝合金彩色三度硬氧,钛合金的表面处理仍有很多难题;
③ 由于产品即将上市,关于设计方面的更新到此告一段落;
总体

                               
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灯头细节

                               
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开灯时的状态

                               
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键盘灯细节

                               
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背夹的设计草图

                               
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EDC设计之聚光方案8月7日
① 由于空间的限制,如何聚光考虑过几种方案:菲涅尔透镜、全反射光杯+菲涅尔透镜、传统光杯;
A. 菲涅尔透镜。是最早考虑过的一种方案,因为相对于传统凸透镜,它能做到更薄的尺寸,占用空间最小,下图是常见的原理说明,去掉了传统透镜中不参与光线折射的部分;
201108071.jpg
但它的效果和传统透镜相类似,聚光不错,泛光全无,虽然通过参数的调整可以比传统透镜多出一些泛光,但是仍不实用,放弃了;
B. 全反射光杯+菲涅尔透镜,相对而言,光杯+透镜的方式比较常见,之所使用这种组合,是为了在最小的体积下取得聚光和泛光的平衡;
201108072.jpg
实际测试中,聚光和泛光比较平衡,但也遇到了问题,首先是光斑的过渡不够漂亮,其次是硬度和耐温性都不佳(这种工艺目前都是有机玻璃材质的);前者可以通过大量增加菲涅尔透镜的线数(圆环数量)以及修改其他参数来予以改善,后者可以使用玻璃材质代替,但两者结合起来在生产工艺上很难解决,因为有了之前的教训(设计中尽量避免去挑战制造中底层的工艺,因为带来的成本和周期非常巨大),暂时还是放弃了,如果以后有机会我还是想尝试一下;
C. 光杯,是最终的选择,虽然相对于前两者的体积大了一些,但其聚光与泛光的搭配与过渡是最完美的,这验证了筒友们常说的“光杯才是王道”;
② 关于光源的选择,跟贴中有不少筒友建议使用R5或T6,因为EDC不需要很聚光,泛光更重要,这点我也考虑过,如果是有足够的空间,那一定会选择的,但在目前有限的空间里,要实现聚光和泛光完美平衡,R5和T6的发光单元面积都过大了,因为反光杯的最大深度只有可怜的几毫米;实际上在350ma的电流下,R5和T6的光通量都在140流明左右,相对于R2的114流明,没有实质性提高,且同样深度的光杯下,R5的光斑面积是R2的近四倍,照明效果反而变差了;

EDC设计之光源选择7月28日
对于光源的品牌,似乎没有其他更好的选择,只能是Cree,选择时需要考量的主要有以下几个方面:
A 光效,目前主流的Q3到T6,1瓦时的光通量从94流明到140流明,但T6的光效相对R5并没有提高,只是发光面积增加,能上更大的电流;
B 体积,主要决定于封装,Q3到T6主要有三个系列,分别是XR、XP、XM,每个系列根据细节又分几种,最小的封装当属XP系列,基板大小为3.45x3.45mm;
C 发光单元面积,分为好几种,但官方规格书并不提供该参数,总体趋势是随着亮度增加而变大;
作为EDC的光源,亮度不是最重要的,体积和发光单元面积相对重要一些。
A 因为尺寸相当紧凑,在整体布局上首选XP系列;
B XP系列的发光单元面积,XP-C最小,XP-E其次,XP-G最大,虽然亮度依次在上升,但聚光效果却在下降,因此需要选择一个均衡点;
首先看看发光单元面积对聚光的影响,以XP-E和XP-G为例,采用相同的光杯,在光学分析软件TracePro中模拟的结果:
XP-E,最高亮度1.9瓦每平米(光源1瓦时的理论值)
07281.jpg
XP-G,最高亮度0.9瓦每平米(光源1瓦时的理论值)
07282.jpg
可以看出两者的聚光效果相差悬殊,如果要使后者达到前者的聚光效果,光杯至少要加深一倍以上,这也是很多R5筒远射性能比R2筒差的原因;XP-C的发光单元更小,聚光效果比XP-E要好,但遗憾的是最大电流只能上到700ma,暴闪档位会吃不消;因此最后选择了XP-E系列中亮度最高的R2作为光源。

EDC设计之筒友建议回复7月20日
① 电池容量
跟贴中有不少筒友建议增加电池容量,关于这一点在最初我也是举棋不定,因为它便携性是成反比的,能够达到最佳的平衡才是重要的;参考论坛中的很多讨论,以及自己的使用经验,用在实处而不是每天用来照墙,通常一节AAA电池用上数月不是问题,真正的刚需,例如寻找掉到沙发下的钢笔,夜晚走过无灯的楼道,一般不会超过两分钟;目前采用的锂聚电池容量和AAA差不多,低档约30流明的光通量可持续点亮四五个小时,完全可以满足日常生活中的刚需;
② 电池寿命
通常锂电都有500个以上的循环寿命,按一般使用AAA电池的EDC十天换一次电池来计算(实际中远远没有这么高的更换频率,一个月换一次都不常见),一年也仅有三十多个循环;
③ 充电接口
目前采用的是MicroUSB接口,有筒友建议使用MiniUSB,两者最大的区别就是尺寸不一样,对于这么薄的机身,MiniUSB不好放置,另外,在发展上,前者取代后者差不多已是大势所趋,越来越的电子产品都转而使用MicroUSB;
④ 内置U盘
实际上最初我就考虑过,但是迫于内部空间实在太紧张就放弃了,因为电池就占了近一半的空间,剩余的地方也很难利用,和一般小电子产品不一样之处在于,LED还需要不小的空间来处理散热;如果有下一个版本,那么我会考虑的;
⑤ 挂绳孔和背夹
考虑到便携性,这两者都有设计,另外还内置了磁铁,可以方便的吸附在钢铁表面,例如冰箱上、自行车上,但在使用中要注意别和银行卡离太近;

EDC设计之电池及电路7月15日
A 电池
① 由于便携性的考量,机身厚度仅为6毫米多,普通的圆形电池达不到这一尺寸,只好使用定制的长方体锂聚;
② 在电池容量上,定制锂聚约为1瓦时,与一般AAA电池差不多,但优势在于无需升压且支持大电流放电;
③ 充电采用Micro USB接口,使用普通的手机充电器或电脑USB都可以;
B 电路
① 最初选型时,主要考虑的有两种,一种是通过MOS管控制电流,一种是使用7135恒流芯片,最终选定后者,因为前者在小电流控制上,比较容易导致频闪,另外就是5年质保的苛刻前提下,稳定性更重要;
② 电流方面,由于采用了锂聚,因此可以比一般EDC大,高亮档采用350mA,暴闪使用1.4A(4x7135);
③ 在电源开关设计上,和传统方式有着巨大的区别,不再采用单开关通断方式调光:
keypad.jpg
由于这种键盘式的开关,为轻触结构,因此减小待机电流显得十放重要,目前选定的MCU在深度睡眠下,待机电流约为7uA,再加上锂聚的自放电,待机时间也能轻松达到一年以上。

EDC设计之便携性7月8日
便携性是EDC(Every Day Carry)设计中至关重要的环节,它直接决定了产品的总体规划,实际上早在一年之前,我就有了设计EDC的想法,一直没有开始着手,是因为在产品的定义上,很长时间都没找到让自己满意的构思;
关于超便携性,应当是:无论放在口袋里、挂在口袋外,都不会让人感觉到占用太多空间,至少不能让口袋被撑的鼓起来;另外,还要具备多场合使用的特性,例如用做头灯、腕灯、挂在肩上、卡在口袋外、吸在铁制品上、防水、抗震等等;
几个月前,我用快速成型的方法,做了很多形状各异的三维实体,主要有圆柱体类别、长方体类别、少量异形类别,天天带在身边把玩,发现并非体积越小越便携,体积较大的扁形长方体比体积较小的圆柱体更宜携带,因为放在口袋中、卡在肩头、卡在腰带上、放在包里等等,厚度才是最影响携带体验的,而面积则显得不那么重要;
基于以上的考量和实验,超级EDC最终选择了卡片式的长方体外形,之前所说的6mm,就是其厚度;
至于卡片面积的大小,我也试过很多模型,同样发现并不是越小越好,就好像手机一样,因为手持及可操作性能大打折扣,中国人的手掌平均长度在17到18厘米上下,女性的手略小些,手指自然弯曲后,四指与手掌靠近指关节处的间隙约为4厘米多一点,而手掌宽度通常在8厘米左右,因此最后选定其面积大小为4x7厘米,经过身边不少朋友的尝试,都认为这个尺寸手持的感觉是最好的;
这种卡片式的设计,带来了一系列的问题,例如电池的选择、光源的聚光、开关的形式、散热等等,这些都是随后几个月逐一解决的,我会继续在这里和大家分享解决的方法;
过段时间相关的专利处理之后,我就把图片发出来,相信会让大家耳目一新;

EDC的设计分享7月3日
现在不少坛友对这款EDC十分关注,由于新产品上市前保密的需要(减小被山寨的可能),此前没能在论坛和大家分享设计的经验心得,而现在就快上市了,保密已不再重要;
① 放在LED版块也许更合适些,但这个贴子我已更新近两年了,另外也有很多关注我设计的朋友常看这贴,就暂时先放这里;
② 大家一定很关心外形,但可能还会有改动,我会在最终确定后发图片,可以说明的是它不再采用传统的手电外形,三围中最纤细的尺寸是6mm(或许会略大些);
③ 接下来的时间里,我会和以前一样,把构思、定位、遇到的困难、解决的方法等等,发出来和大家分享;

关于精英版的一些说明6月12日
由于产品已商业化,作为设计者我本不应在此多言,但近日贴子中有大量关于精英版和定制版的辩论,所以在这里予以详细的说明;
① 技术细节
精英版后期的方案审定是我做的,生产流程和品控比之前规范的多,例如光杯的组装是在医用级无尘台上进行,操作人员也已经过了系统的培训;
在具体的技术环节上:
A. 电路部分。参数与定制版完全相同,安定器的不少电气元件已更换为更高品质的,出厂前全部做过老化测试,输出端的弹簧触点也已更换为可靠的顶针,因此稳定性比之前要高;
B. 反光杯。采用铝膜,镜面级别高于定制版,尤其是表面的宏观平滑度,因为和企业版采用了相同的工艺,区别在于检测标准低于企业版;
C. 做工。我拿到成品时,超过了原本的预期,这和严格的流程及品控直接相关;
D. 重量。在这一点上,我是做过仔细权衡的,更多材料虽有利于散热,但实际使用体验中,把握舒适度重要的多,而且在实际测试中,散热性能的差异基本察觉不到,很多筒友也提到成本,事实上不是降低,而是略微增加了,因为铝材棒料都是一样的,反而在加工时要花更多的时间去切削;
E. 灯管和色温。灯管是选用国产的,之所以使用6000K的色温,主要是为了和企业版予以区格,另外,在产品参数中,光通量标识也相对保守了一些,其实现在国内高品质灯管并没有比飞利浦欧司朗有实质上的弱势;
② 产品定位
精英版也许是一个并不应该出现的版本,最初考虑是针对个人市场,但存在两个十分突出的问题,一是个人需求的市场容量很有限,二是会对企业版的商业操作产生负面影响,因此它的定位本身就存在不合理,或许精英版会很快消失,仅仅是昙花一现,当然,具体会是怎样,我也不知道了;
总之,做为一款商品,精英版更注重的是稳定性和用户使用体验;而定制版作为一款挑战性的DIY产品,则是追求极限参数和更高的亮度。

关于EDC的一些构想5月22日
近来有不少筒友反映更新变慢了,一方面近期实在比较忙,另一方面,一些新设计不能像以往DIY那样公开设计细节;
今晚碰巧遇到了几位筒友,一再追问下个设计是什么样,我做了大概描述,这会儿还有些兴奋,干脆就在这里分享一下;
Part A 概念
首先它不是HID,而是LED,为了尽快更新贴子,就先发在这里吧,构想实际上与HID或LED并没多大关系;
玩手电有几年了,正如大家所说,玩到最后,EDC(Every Day Carry,每天携带)才是王道;
也许直到今天为止,EDC最核心的问题——便携性,都未曾得到良好的解决,因为放在身上任何地方我都会觉得占位置,所以这是定义产品时第一重点;
虽然EDC在手电中是最为实用的,但对于爱好者而言,点亮所带来的快感远不如在手中把玩来的爽,因此,顶级的材料和工艺是第二重点;
到这里超级EDC的概念就明确了:超级便携性和奢华。
Part B 基本参数
关于这一点,我只能大概描述下,具体是什么样,也许只有到正式发布的那一天大家才会看到;
壳体材料:钛;
表面处理:等离子氧化,硬度可达三度军规硬氧的7至9倍,基本没有被划伤的机会,当然这是首次应用在手电领域,由于其外观、颜色、细腻程度难于控制,因此又是一个挑战;
光杯镀膜:介质膜保护银,经过多次的实验和改进,用在温度不高的LED上,目前已有较足够的把握;
镜片:自然是蓝宝石了,会使用双面多点增透膜以达到最佳透射率;
至于其他方面,从开始设想这款产品到今天,已过去半年多了,我对它的期望要远远大于之前设计的HID。
Part C 关于火二反光杯的更换和购买
因为上次补做的铝杯数量有限,不少火二的筒友都未能更换或购买。实际上第二批补做的铝杯主要工序(反光面车削)很早就完成了,因为工序排队等等很多因素,一直被搁置;
如果没有意外,我打算在下月中旬前后,增补一次购买和更换,为了让定制版的筒友放心,第二批补做的数量比较多;
有一点需要说明,这批补做的铝杯很早就开始生产了,并不是企业版的镜面级别,镜面级的工艺是前不久才搞定的,加上工艺不成熟的原因,成本高出好几倍,性价比太低。

企业版的一些照片和说明5月1日
从当初决定开发到现在,一年有余了,作为设计者我很欣慰,这支企业版拿到手里时,心中最大的感触就是:开发一款产品真的不容易;
和去年末的定制版相比,外观上并没有什么大的变化,近半年的时间主要是改善强抗震性能,其它区别有两点,7075 T6铝材及三度军规硬氧、直充式电池棒,另外就是附件较多;
在此只是想把照片和各位筒友分享一下,并不是什么广告宣传,因为企业版将不针对个人市场和零售;
首先是包装,很少有手电采用这种工具箱,因为成本太高,它耐摔,抗压,防水防潮,最好的品牌应该是美国的Pelican(塘鹅);
DSC_1618.JPG
附件有加长电池棒、黄光滤镜、直充、车充;
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取出手电的几张照片;
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DSC_1593.JPG
来张尾部的特写,银色的是防水充电接口,5.5mm标准接口,它把开关挤偏了,对此我也很矛盾,因为设计规格要求不取下电池棒就能直接充电;
DSC_1609.JPG
有了定制版对银膜的冒险,企业版说什么也不敢上银膜了,但这是真正的镜面级光杯,不再是定制版的准镜面级别了,估计国内还没有厂商采用这种工艺,大批量生产前还需要解决良品率的问题,目前不到20%,太低,或许会放宽检测标准;
DSC_1612.JPG
550nm以下波长截止的滤镜,为了取得雾中最佳的穿透力,颜色并不是黄色,而是橙色;
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DSC_1620.JPG
加长电池棒,续航时间约110分钟;
DSC_1623.JPG
DSC_1625.JPG

HID紫外线的论述4月20日
论坛中近期对于HID的紫外线的讨论较多,它是否危险?
对此在这里做一番较详细的说明,希望初玩HID的筒友对紫外线有更清晰的认识;
① 关于紫外线
可见光的波长范围大致是400-700nm,小于400nm的不可见光称为紫外线,大于700nm的不可见光称为红外线;
紫外线根据波长不同分为UVC(短波紫外线,100-290nm)、UVB(中波紫外线,290-320nm)、UVA(长波紫外线,320-400nm),它们长时间大剂照射人体时,产生的危害如下:
UVC  灼伤皮肤
UVB  红肿脱皮
UVA  肤色变黑
大家通常是认为,是紫外线吸引小虫或激发荧光粉发光,实际上450nm以下的波长都会有这些作用,即蓝紫色的可见光同样能做到;
② 光谱图
简单说光谱图就是将不同波长的光线按其强度绘制出的曲线,下面是太阳光的光谱图:
201104202.jpg
其中有颜色的部分就是可见光,其中500-600nm的强度较高,当然还有更多的能量集中在红外区域,紫外线在穿越大气层时,绝大部分被过滤掉了;
下面是典型HID的光谱图,相对于太阳光,不同波长分布相当离散,这也是气体放电发光的一大特点:
201104201.jpg
图片中可以看出,HID有较强的紫外线,因此实际应用中需要对紫外线进行过滤;
③  紫外线的过滤
大家可以发现汽车HID灯都有一层外管,它的学名叫铈(CeO2)石英玻璃,其光谱图如下:
201104204.jpg
其中0#为不掺CeO2,1#2#3#为掺混不同比例的CeO2,对320nm以下的UVC和UVB产生了良好的阻挡,2#3#广泛应用于汽车HID之上,长波紫外线呢?事实上的确没有多少被阻挡,这就是为什么有了外管,仍会引发荧光效应和吸引小飞虫的原因;
实际上,普通玻璃对紫外线的阻挡性能和铈石英玻璃差不太多,UVC基本不能穿透普通玻璃,UVB也仅能穿透百分之几;那为什么要使用昂贵的铈石英玻璃,而不用普通玻璃呢?这是因为HID工作温度很高,普通玻璃早已无法承受;另外,汽车灯罩都是塑料的,在中短波紫外线下很容易老化变黄,所以必需在灯罩内部将其过滤掉;
对于HID手电,除了火狐外,也有不少直接使用无外管的毛泡,例如版块中前不久筒友发的一款巨无霸手电:
201104205.jpg
下面是CPF上出现的一款HID手电:
201104206.jpg
④ 关于色温
这是大家经常提到,低色温偏黄,高色温偏蓝,实际上色温就是光源中不同波长光线所占比例不同导致的差异,下图是普通灯泡工作在不同电压下的表现:
201104203.jpg
电压越高,光色就越白,从图中可以看出,这是因为不同波长所占比例的不同,5000K的光线中短波长的比例明显高于2000K;

火狐的未来3月20日
① 虽然来论坛比以前少了,但我所热爱的手电设计仍在继续着,火狐也将在不久后成为一个独立的手电品牌;
② 目前主要进行的设计有两款:一款是追求尺寸极限的搜索级手电,会比火1更小巧;另一款是超级便携的EDC,会大量使用顶级材料和工艺;
③ 因为不再是以前的DIY行为,所以很多设计理念及细节不能够在这里和大家一起分享,但我会尽量在这里和大家分享些设计经验;
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关于火2的光杯更换事宜,小批量生产的光杯已用完,暂时无法提供更换或购买,为此我已下了新的订单,需要些时间;由于此前生产定制版的意见分歧,后续我将不会插手生产,如果需要更换或购买,请平时多关注动态,以免错过;

[置底]
火狐2(2010定制版)
定位于专业级搜索应用,具备超便携性,强穿透力及高显色性,能够在严寒、酷热、风沙、雨雪、震动环境下稳定工作,常温微风环境下可不间断连续使用,适用于户外、登山、探险、搜索、救援等领域。
New_ID_2010_1.jpg
光源光通量:4000 流明
色温:   4300K
灯泡寿命: 3000小时
镜片材料: 镀膜型滤紫外宽带增透强化镜片(K9光学基片)
光杯镀膜: 介质膜保护银
启动时间: ≤15秒(冷);≤3秒(热)
体积:   全长210mm  筒身直径49mm  灯头直径80mm
重量:   约900克(不含电池)
筒身材料: 6061航空铝
表面处理: 低温硬质氧化
安定器:  40W智能型数字式交流安定器
输出功率: 38.5±0.5W
防水性:  IPX7、IP67,可短时浸水
供电方式: 电池架,用户可更换电池
火狐1(2009版)
世界最小35瓦HID手电
New_ID_3.jpg
光源光通量:3500流明
启动时间: ≤15s(冷) ≤3秒(热)
色温:   5500K
灯泡寿命: 3000小时
体积:   全长186mm 筒身直径44mm 灯头直径70mm
重量:   420克(不含3节18650锂电)
筒身材料: 6061航空铝
表面处理: 加硬氧化
镜片材料: 抗紫外型高温硬化光学玻璃
安定器:  35W智能型数字式交流安定器
电池保护: 剩余电量10%时出现闪烁提示(尚不支持磷酸铁锂电池)
防水性:  防水溅













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  • TA的每日心情
    开心
    2015-3-10 12:47
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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2009-10-15 10:44 | 显示全部楼层
    在组织一次改进版团购才是正道阿
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  • TA的每日心情
    开心
    2017-3-10 22:32
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    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2009-10-15 10:50 | 显示全部楼层
    本帖最后由 aqualiaster 于 2012-3-12 16:32 编辑

    灯火珊
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  • TA的每日心情
    开心
    2015-3-10 12:47
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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2009-10-15 10:56 | 显示全部楼层
    把安全放在首位,,做工细节争取好点,防水是必要的,尺寸放在第二
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    该用户从未签到

    发表于 2009-10-15 11:54 | 显示全部楼层
    手电安全一定要放在第一位
    35W的没赶上,40W的一定要算上我一个
    谢谢
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    该用户从未签到

    发表于 2009-10-15 12:20 | 显示全部楼层
    支持一下
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  • TA的每日心情
    开心
    2017-5-21 08:40
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2009-10-15 12:32 | 显示全部楼层
    增加2~4cm,把散热和续航做好。。绝对火。
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    该用户从未签到

    发表于 2009-10-15 12:34 | 显示全部楼层
    很多人都对安全性报有顾虑,LZ能否解释一下。
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    头像被屏蔽

    该用户从未签到

    发表于 2009-10-15 12:49 | 显示全部楼层
    支持啊。。。35W的我还没抢到呢。。怨念。。。

    我想知道能不能用鳍片散热?就是把头部与通身之间做成鳍片,增大面积来散热
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    该用户从未签到

    发表于 2009-10-15 12:52 | 显示全部楼层
    现阶段来说,3x18650的35W已经是极限了,个人觉得要是上40W的话最好能加多电池。
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  • TA的每日心情
    开心
    2015-3-10 12:47
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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2009-10-15 13:11 | 显示全部楼层
    来点人气吧
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    该用户从未签到

    发表于 2009-10-15 13:59 | 显示全部楼层
    35W很好,再大的话就直接整100W吧
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2016-10-10 09:14
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    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2009-10-15 14:15 | 显示全部楼层
    支持!!!!!!
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  • TA的每日心情
    开心
    2019-4-19 12:15
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2009-10-15 14:46 | 显示全部楼层
    没错!
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    头像被屏蔽

    该用户从未签到

    发表于 2009-10-15 15:19 | 显示全部楼层
    可以生产改进版,增加延长管,这样可以6*18650或3*18650,便携和电量由自己掌握。改进散热,最好再改成高亮和低亮,兼顾亮骚和实用。{:1_271:}
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  • TA的每日心情
    开心
    2015-3-10 12:47
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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2009-10-15 15:26 | 显示全部楼层
    说明:这只是玩家的个人DIY行为,目前没有任何再次生产的计划。
    {:1_254:}{:1_254:}{:1_246:}{:1_246:}
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  • TA的每日心情
    开心
    2015-3-10 12:47
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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2009-10-15 15:28 | 显示全部楼层
    说明:这只是玩家的个人DIY行为,目前没有任何再次生产的计划。
    你很快就有计划了{:1_254:}{:1_254:}
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  • TA的每日心情
    开心
    2023-2-24 20:37
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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2009-10-15 18:02 | 显示全部楼层
    你真会整,快把我的35W先整出来啊{:1_272:}
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  • TA的每日心情
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    2021-9-30 15:24
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2009-10-15 18:27 | 显示全部楼层
    等做出来参观,,,
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    该用户从未签到

    发表于 2009-10-15 19:02 | 显示全部楼层
    看到祝兄情绪依然高涨,我就放心了
    一直担心一次一次的返工和过多的垫付资金
    会耗费掉祝兄对电筒的热情
    不过恐怕祝兄以后对集资生产会慎重得多了
    毕竟只是玩,不是主业
    玩应该是为了开心,而不应变成一种负担
    希望祝兄玩得开心
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