Comment fabriquer une lampe LED peu coûteuse mais très puissante

Cela fait presque un an que j'ai commencé à remplacer toutes les lampes de la maison par des LED. Les résultats étaient parfois plus satisfaisants, parfois moins, mais un incident m'a amené à prendre une décision intéressante.

La raison pour laquelle j'ai pris la lampe LED

Vous ou un membre de votre famille avez accidentellement renversé une lampe de table ? Si nous parlons de moi, alors plusieurs fois... Alors, quand mon enfant a encore une fois laissé tomber ma lampe de table avec un « Oh ! » innocent, j'ai dit : « Ça suffit !
Avertissement! Les lampes fluorescentes utilisent du mercure, qui est hautement toxique.
Si vous cassez accidentellement ou intentionnellement une telle lampe, il est recommandé de bien aérer la pièce pour la débarrasser des vapeurs toxiques.
J'ai décidé de remplacer le tube fluorescent de ma lampe de table par quelque chose de plus résistant aux chocs...
Ma lumière doit pouvoir résister à la manipulation d'un enfant de 10 ans, tout en produisant suffisamment de lumière pour travailler confortablement à un bureau, fonctionner de manière cohérente et être peu coûteuse.Il y a quelques années, ce problème n'avait pas de solution simple, mais maintenant la réponse est évidente : il s'agit d'une lampe LED.

Matériaux

J'ai décidé d'utiliser LED Cree MX6 Q5 avec un flux lumineux maximum de 278 lm, que j'avais encore du dernier projet. Diode électro-luminescente sera placé sur un radiateur de refroidissement mesurant 5 x 5 cm, qui a été retiré d'un ancien PC.
Pour plus de simplicité, j'ai décidé d'utiliser un chargeur de téléphone à impulsions qui fournira suffisamment de tension et de courant pour faire fonctionner la lampe LED. À cette fin, j'ai utilisé un chargeur Siemens A52 qui ne fonctionne pas, avec une tension de sortie indiquée de 5 V et un courant de 420 mA.
L'ancienne douille de lampe fluorescente servira à protéger l'électronique.
Des mesures
Selon les spécifications d'usine, le Cree MX6 Q5 peut être alimenté à partir d'un courant maximum de 1 A et d'une tension de 4,1 V. J'ai pensé que j'aurais besoin d'une résistance de 1 ohm pour réduire la tension de 1 V (par rapport aux 5 V que l'alimentation fournie) jusqu'à 4,1 V consommés par la LED, pour peu que l'alimentation puisse supporter un courant de 1 A.
Pour vérifier le courant maximum admissible que l'alimentation peut supporter, j'ai connecté diverses résistances à ses bornes, mesurant dans chaque cas la tension et calculant le courant.
J'ai été surpris de constater que l'alimentation est conçue pour limiter le courant à 0,6 A, ce qu'elle peut très bien gérer. Après avoir effectué des recherches similaires avec d'autres chargeurs de téléphone, j'ai appris qu'ils ont tous une limite de courant de 20 à 50 % supérieure à celle annoncée par le fabricant.Cela est logique, car chaque fabricant conçoit l'alimentation électrique de manière à ce qu'elle ne chauffe pas beaucoup, même si l'appareil alimenté est cassé, notamment à cause d'un court-circuit. Et le moyen le plus simple de s’en assurer est de limiter le courant.
J'avais donc un générateur DC avec limitation de courant à 0,6 A, très efficace (l'alimentation du téléphone portable ne chauffe pas beaucoup lors de l'utilisation), alimenté directement par une source 220 V AC, fabriqué en usine et de très petite taille. Et c'est tout simplement merveilleux.

Fabriquer une lampe

Tout d'abord, j'ai démonté l'alimentation pour retirer les composants internes et les insérer dans la nouvelle lampe. Étant donné que la plupart des alimentations sont collées lors de l'assemblage, j'ai utilisé une lame de scie à métaux pour l'ouvrir.
Certains ajustements ont dû être effectués pour garantir que la carte s'insère dans la douille de la lampe.
Pour fixer la carte à l'intérieur du socket, j'ai utilisé du mastic silicone, qui reste très résistant aux températures élevées. Avant de fermer la base, j'ai fixé un dissipateur thermique sur son couvercle (à l'aide d'une vis), sur lequel il était fixé Diode électro-luminescente.

Résultat : lampe de table

Voici la lampe assemblée. La consommation d'énergie ne dépasse pas 2,5 W et l'éclairage est de 190 lm, idéal pour une lampe de table économique et fiable. Et tout cela en une heure de travail, à l'exception du durcissement du mastic silicone et du séchage de la colle thermofusible qui a servi à la fixation. DIRIGÉ sur le radiateur de refroidissement.
J'ai été tellement inspiré par la réussite et la simplicité du projet que quelques heures plus tard, j'avais déjà une autre lampe.

Résultat : couloir

Impressionné par les résultats, j'ai procédé au remplacement de plusieurs lampes fluorescentes de mon appartement de la même manière. Je vais les présenter en entrant seulement dans quelques détails.
Pour l'éclairage du couloir, j'ai utilisé deux éléments Cree MX6 Q5 avec une consommation énergétique de 3 W et un flux lumineux maximum de 278 lm. Chacun est alimenté par un vieux chargeur de téléphone portable Samsung. Malgré le fait que le fabricant revendique un courant de 0,7 A, j'ai constaté grâce à des mesures que la limite est fixée à 0,75 A.
Le tout est sécurisé avec des attaches textiles (Velcro), de la colle et des supports en plastique pour la carte mère.
La consommation énergétique totale de la structure est de 6 W avec un flux lumineux de 460 lm.

Résultat : salle de bain

Pour la salle de bain, j'ai fabriqué une lampe à partir d'un Cree XM-L T6 alimenté par deux chargeurs de téléphone portable LG. Selon les spécifications d'usine, il peut produire 0,9 A de courant, mais en pratique, je l'ai trouvé limité à 1 A. Les deux unités sont connectées en parallèle pour un courant total de 2 A.
Une telle lampe consommera 6 W d'énergie et fournira un éclairage de 700 lm.

Résultat : cuisine

Si dans le cas du couloir et de la salle de bains, un éclairage minimal n’était pas trop important, alors pour la cuisine, c’est une autre histoire. Je ne voulais pas que ma femme ou quelqu'un d'autre se coupe le doigt en cuisinant et m'en impute la faute, ou pire, mes chères lumières LED...
Pour assurer un bon éclairage de la cuisine, j'ai décidé d'utiliser non pas un, mais deux éléments Cree XM-L T6, consommant chacun 9 Watts et produisant 910 lumens.Comme élément dissipateur de chaleur, j'ai utilisé un radiateur de refroidissement d'un microprocesseur Pentium III, sur lequel j'ai fixé deux DIRIGÉ.
Bien que le Cree XM-L T6 puisse fonctionner avec un courant maximum de 3 A, le fabricant recommande d'utiliser 2 A pour un fonctionnement stable, auquel Diode électro-luminescente émettra environ 700 lumens. Les tests de plusieurs alimentations ont montré qu'elles n'étaient pas limitées en courant ou que la limite était supérieure aux 2 A requis. J'ai pu trouver une alimentation qui, sur la base des spécifications techniques, produit 12 V à un courant de 1,5 A. Après tests avec des résistances, il s'est avéré que le courant est limité à 1,8 A, ce qui est très proche des 2 A souhaités. Excellent !
Pour isoler le dissipateur thermique et les deux LED, j'ai utilisé deux aimants en néodyme provenant d'un lecteur DVD qui ne fonctionnait pas et des supports de carte mère en plastique. Le tout est fixé avec de la colle et du Velcro.
Même si je m'attendais à ce que cette lampe produise 1 300 lumens de puissance lumineuse, similaire à la lampe fluorescente de 23 W qu'elle a remplacée, j'ai été agréablement surpris de constater que la lumière produite par la nouvelle lampe était sensiblement plus brillante et que la consommation électrique était de 12 W - presque moitié moins.

Conclusion

La partie la plus intéressante de ce projet est qu'il peut être réalisé en utilisant des objets que, à l'exception des LED, presque tout le monde a sous la main.
Ainsi, vous pouvez vous procurer une lampe LED à un prix deux fois voire quatre fois inférieur au coût d'une lampe LED en magasin.
J'espère que les vieux chargeurs de téléphones portables seront à nouveau utiles et ne finiront pas à la poubelle.
Merci pour votre attention!
Article original en anglais