Des éclairages LED pas chers et performants

L’éclairage à bord est un élément de confort appréciable, voire indispensable.

spot-led

Les technologies à base de LED ont fait beaucoup de progrès ces dernières années mais restent souvent chères lorsqu’on les achète dans des magasins de bricolages ou dans des magasins spécialisés pour les bateaux. Pourtant, ces composants n’ont rien de particulier, ce n’est plus de la technologie de haut niveau… Voici le fruit de quelques recherches pratiques en quête d’éclairages LED complet aux performances et au prix adaptés: moins de 6€ pièce. Je précise que mon bateau fonctionne en 24V mais la solution s’applique pur tous les bateaux.

La théorie comme la pratique est très simple: Ce texte est fait pour les débutants qui n’y connaissent pas grand-chose en électricité mais souhaitent comprendre le B-A BA de la chose.

MATERIEL NECESSAIRE

  • Spot alu (l’aluminium ne rouille pas)
  • Transformateur DC/DC (transforme le courant issu de la batterie du bateau en courant qui alimente le spot)
  • Fils électriques pour aller de la batterie du bateau au spot (du fil de faible section genre 0.4mm² suffit car il ne passe pas beaucoup de puissance)
  • Fer à souder pour raccorder les fils électriques
  • Fil d’étain
  • Multimètre (il existe des modèles à moins de 20 €): permet de mesurer la tension (en Volt) et le courant (en Ampère). Si vous n’en avez pas, procurez-vous en un: c’est un investissement indispensable sur un bateau.

 

UN PEU DE THEORIE

Une LED qu’est-ce que c’est? C’est une diode, c’est à dire un composant électronique qui fonctionne avec du courant continu (le 220V de la maison est du courant alternatif, la pile de 1.5V ou la batterie du bateau fournit du courant continu).

Une LED émet de la lumière en chauffant peu en comparaison d’une ampoule traditionnelle (néanmoins, elle chauffe quand même un peu, assez parfois pour griller. C’est pour cela que parfois elles sont munies d’un radiateur qui assure le refroidissement), le rapport éclairage/puissance consommée est particulièrement bon: 10 fois supérieur aux ampoules classiques. Ainsi, une LED de 3W éclaire aussi bien qu’une ampoule classique de 30W.

On retient donc éclairage LED :

– courant continu,

– chauffe peu,

– consomme peu.

Pour un bateau, c’est parfait! Nous disposons justement de batteries à bord (c’est-à-dire du courant continu) et il faut consommer peu d’électricité (on devient un peu écolo en bateau!).

LES COMPROMIS A FAIRE

Le cahier des charges amène donc aux éléments de choix suivants :

  • Choix de la puissance: plus la LED sera lumineuse, plus elle sera puissante et donc énergivore et plus elle chauffera. Pour ne pas sacrifier au confort (le but est d’éclairer, sinon, on n’a qu’à vivre dans le noir): si la superficie à éclairer est grande, il faudra choisir entre peu de points lumineux mais puissants ou plus de points lumineux mais individuellement moins puissants. Je préfère la 2eme solution: je préfère limiter la chauffe et en cas de panne d’un seul spot, il restera de la lumière grâce aux autres spots qui ne sont pas en panne.
  • Choix de l’alimentation: chaque LED dispose d’une plage de fonctionnement en tension : par exemple, le spot que j’ai retenu fonctionne entre 6V et 12V. Avec 6V la lumière éclaire peu, à 12V elle éclaire bien. Mais à 12V, ça consomme plus et ça chauffe plus.
  • Refroidissement ou pas? Le spot LED que j’ai retenu est livré avec un radiateur. C’est un peu étonnant car les LEDS ne chauffent pas. Le problème c’est que ce radiateur prend de la place en hauteur (nous disposons d’une faible hauteur au dessus du faux plafond) et que vu le manque de ventilation au-dessus du faux plafond, l’efficacité du radiateur doit être nulle. J’ai donc vérifié si on pouvait retirer le radiateur.

LES TESTS

J’ai retenu ce spot car tout y est en particulier la structure du spot.spot 26€ les 9 spots

spot-led-bateau

spot LED 3 W utilisable en bateau

pensez bien à les prendre en aluminium pour ne pas avoir de problème d’oxydation

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

J’avais au préalable arpenté tous les magasins de bricolage et de luminaire voisins, j’ai fini par céder aux sirènes d’internet: Chaque spot est livré avec son transformateur 220V/ courant continu, consomme une puissance de 3W. Le tout vendu à 100€ les 30 spots ou 15€ les 3 spots ou 26€ les 9 …livraison incluse (je préfère acheter français, mais je n’ai rien trouvé de convaincant sur le marché français : il me semble que les fabricants français sont des assembleurs mais ne fabriquent pas la diode LED elle-même)

1ère étape: déterminer la tension à appliquer au spot

Avec le multimètre,

multimetre

je mesure la tension délivrée par le transformateur livré d’origine et branché sur du 220V: soit 12V (C’est assez classique, mais tant qu’à faire, autant vérifier). Ce sera la tension maximale d’alimentation sous peine de griller la LED.Tous les modèles de spot ne fonctionnent pas avec la même tension.

Pour parfaire le test, ( vous n’avez pas besoin de faire ce test là) j’alimente directement le spot avec une alimentation de test pour constater que :

  • Le domaine de fonctionnement (la LED fonctionne de 6V à 14V)
  • La consommation en puissance en fonction de la tension délivrée (selon la formule Puissance en Watt = Tension en Volt x Intensité en Ampère)

ATTENTION: une LED à un pôle +  (fil rouge) et un pôle – (fil noir). Bien respecter les polarités!

En l’occurrence, 10V donnent une lumière que j’estime satisfaisante et consomme 2.5 Watts. Cela permet de ne pas faire fonctionner la LED au maximum de sa puissance, diminuera le risque de panne et de surchauffe, prolongera la durée de vie du spot (si on peut faire quelque chose de durable, c’est mieux): je vais donc pouvoir retirer le radiateur et vérifier que cela ne posera pas de problème.

2ème étape: retirer le radiateur

Une fois le radiateur retiré on a bien gagné en épaisseur

3ème étape: acheter et régler le transformateur DC/DC

Après un tour chez mon magasin d’électronique, j’ai encore cédé aux sirènes d’internet et trouvé des cartes convertisseur continu/continu (on appelle ça des converter DC/DC step down) à moins de 2€ pièce. Ces cartes sont :

convertisseur DC/DC step down

transformateur courant continu utilisable en bateau

 

  • bien conçues, la tension de sortie est stabilisée
  • le rendement est bon (c’est-à-dire que l’énergie fournie par la batterie se retrouve quasiment intégralement aux bornes de la LED,
  • elles sont petites et facilement intégrables,
  • elles ont leur propre circuit de protection : l’usage d’un fusible n’est pas indispensable. Il y a une vis (résistance variable ou «potentiomètre» ou «potard») qui permet d’ajuster la tension en sortie (10V dans le cas présent)

On alimente ces cartes transformateur à partir de la batterie (24V ou 12V): j’en ai installée plusieurs à bord car j’ai divers consommateurs de courant continu (ordinateur 12V, écran d’ordinateur 19V, enceintes 18V, chargeur photo 5V…)

Pour mon test, j’ai utilisé une alimentation de labo qui fournit une tension à la demande. Je peux donc simuler  le 24V du bateau.

Le multimètre montre qu en sortie du transformateur la tension qui alimente le spot est de 10V.

 (photo ici avec 10.1V qui montre que ça marche également avec une batterie bateau de 12V et que le tout consomme 2Watts)

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Nota: Certains se disent:  j’ai des batteries en 12V, pourquoi ne pas brancher directement la batterie du bateau sur la LED?

La réponse est «non», ce n’est pas une bonne idée. La tension aux bornes de la batterie n’est pas stabilisée, il y a des pics de tension, par exemple lorsque vous mettez la batterie en charge lors du démarrage du moteur. Le résultat c’est que tôt ou tard, ces surtensions grilleront vos LEDs (sauf si elles sont déjà protégées au niveau du spot ce qui n’est pas le cas des spots que j’ai acheté) …

Même réponse pour ceux qui voudraient mettre leur téléphone ou tablette en charge directement sur la batterie 6V du bateau: ce n’est pas une bonne idée.

 

Vous pouvez brancher la carte directement sur votre batterie de bateau et régler la vis du potentiomètre jusqu’à ce qu’il sorte du 10V. Dans la mesure où je dispose d’une alimentation de courant variable à la maison, je «simule» ma batterie de bateau 24V pour régler tranquillement ma tension, mais vous n’avez pas à le faire, vous pouvez le faire sur le bateau avec votre multimètre.

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4ème étape: Vérifier que le spot ne chauffe pas

Mon alimentation fournit donc une tension de 24V (que je fais varier entre 23V et 26V pour simuler le fonctionnement de mes batteries dans la « vraie vie » et je vérifie que la tension en sortie de la carte transformateur reste égale à 10V et que cela ne pose pas de problème pour la LED)

La carte transformateur est réglée pour délivrer 10V

Le spot LED, sans son radiateur est branché pendant 2 heures

Mesure de la température au point le plus chaud: 38°C après 2 heures de fonctionnement. Si vous n’avez pas de thermomètre, posez les doigts dessus. 40°, c’est supportable. La notice de la LED donne une plage de fonctionnement entre -20°C et +50°C: nous sommes donc au cœur du domaine de fonctionnement de ces LED. Le retrait du radiateur sous réserve d’alimenter en 10V est validé.

Voilà donc un spot LED à moins de 7 € pièce qui devrait éclairer correctement et longtemps. Vu le prix du spot, autant stocker quelques spots à bord.

PS: Si vous voulez aller au bout du concept, vous pouvez toujours stocker à bord des LEDs et remplacer celles du spot lorsqu’elles tomberont en panne. Pas cher (0,26€ la LED 3W) et ça ne prend pas de place… j’en ai pris quelques-unes, plus par curiosité que par nécessité. Ca m’a permis de réparer un spot que j’avais grillé pendant mes tests pour voir le domaine de fonctionnement

Réparation spot avec une LED 3W à 0,26€…

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Cette LED fonctionne sous 3,7 V (LED de type lampe de poche)

il faudra penser à régler la carte transfo

 

Conclusion

  1. Acheter un spot alu et retirer le radiateur (non obligatoire).
  2. Mesurer la tension délivrée par le transformateur livré d’origine
  3. Acheter une carte transformateur DC/DC et régler la tension à la tension précédemment mesurée diminuée de 15 à 20%
  4. Vérifier que la température ne monte pas trop
  5. Il reste à installer votre éclairage et le brancher directement sur la batterie du bateau…

 

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