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[éclairage VAE] Réaliser un phare à LED esthétique et bon marché

Je vous propose de réaliser un éclairage LED 12V à l'aspect soigné, pour vélo à assistance électrique, basé sur une ampoule à culot GU 5.3 disponible dans tout bon magasin de bricolage.

Ce phare d'une puissance "équivalent-halogène" de 16 à 35W suivant les modèles d'ampoule (1.2 à 1.8W réels), n'a pas vocation à fournir un véritable éclairage pour de la route de nuit, mais à constituer un bon éclairage urbain, avec traversées de courtes zones d'obscurité franche. Il sera alimenté directement par la batterie de votre VAE via un convertisseur de voltage.

L'idée de base est d'utiliser comme réceptacle une tasse à café de type Mazagran, tronc conique, sans anse, en porcelaine robuste ou en grès, comme on en trouve de très nombreux modèles et sous des couleurs et textures variées. Celle-ci conférera tout-à-la-fois robustesse, étanchéité et cachet à votre réalisation.

Pour trouver le modèle idéal, fouillez vos placards, faites une brocante, un déstockeur ou allez au rayon vaisselle décorative de votre supermarché...

Le matériel:


- une ampoule à LEDs à culot GU 5.3 (de 7,5 à 12,5€ suivant le nombre de LEDs, chez une rutilante enseigne de bricolage d'initiales BD)
- une barre de dominos de 4mm²
- un morceau de gaine thermorétractable (facultatif)
- un fil à deux conducteurs (récupéré par exemple sur un casque audio)
- une tasse à café type tronc de cône, en grès ou porcelaine, d'un diamètre analogue à celui de l'ampoule (1€40 avec 12 touillettes de porcelaine en prime, chez un marchand de destockage au nom évoquant une fête bretonne arrosée de chouchenn)
- une équerre métallique à 4 perforations
- visserie adaptée à l'équerre
- un convertisseur 24/36/48v vers 12v continus (6€ livré, sur ebay, cf.mots-clefs tels que "DC-DC converter 12v 3A")
- un boitier de dérivation en PVC type Legrand, de taille apte à contenir le convertisseur (facultatif)

Le matériel nécessaire pour la realisation de ce phare à leds pour vélo électrique

Les outils :


- une perceuse à vitesse lente et des mèches à béton de diamètre adapté (4 à 6 mm, par exemple)
- un pistolet à colle ou une seringue de colle epoxy transparente (recommandé pour plus de solidité).
- une plaque de pastilles adhésives pour posters de type patafix ou blu-tack (marques déposées).
- tournevis, dénudeur, pince universelle, cutter ...

Budget total : 15 à 25 euros

La procédure :


1 - Percer deux trous dans le fond de la tasse, depuis l'extérieur vers l'intérieur : l'un au centre, et de diamètre adapté à une vis de fixation, l'autre plus décentré, et de diamètre juste suffisant pour laisser le passage au câble d'alimentation (et à sa gaine thermorétractable, si vous voulez le renforcer un peu).

Il faut utiliser une mèche à béton tournant à faible vitesse, et s'armer de patience. Compter 5 à 10 minutes par trou. On peut coller un bout d'adhésif au point de perçage pour éviter que la mèche ne glisse.

Attention : au moment ou l'épaisseur restante est faible, la pression exercée par la mèche pourrait suffire à la traverser d'un coup en emportant un éclat, voire en brisant la tasse. Le mieux est de bourrer l'intérieur de la tasse de carton très dense ou d'un tasseau de bois avant le perçage, et de relacher la pression sur la fin.
Si, en vérifiant régulièrement, vous voyez émerger la pointe de la mèche, retournez la tasse et finissez le perçage par l'intérieur, toujours à vitesse lente.

2 - découper au cutter deux éléments jointifs de la barre de dominos. Séparer ces deux éléments l'un de l'autre également au cutter en éliminant au maximum toute surépaisseur de plastique inutile. Adapter chacun de ces éléments à une patte de l'ampoule et serrer la vis correspondante.

3 - fixer l'équerre au fond de la tasse grâce au trou central en vous aidant de rondelles pour compenser tout rebord ou défaut de planéité (et plus généralement pour renforcer la surface d'appui de la tête de vis et de l'écrou)

4 - faites passer votre fil de connexion par le trou excentré, enfilez un morceau de gaine thermorétractable de 10 cm sur la partie émergeant, dénudez les deux brins conducteurs sur 6mm, raccordez-les au domino (peu importe le sens, l'ampoule n'est pas polarisée), passez la flamme d'un briquet sur la gaine rétractable ajustée à 3 ou 4 cm du domino, pas plus près pour que l'extrémité reste souple. Tirez sur le câble de manière à ce que l'extrémité gainée ressorte et ne soit plus enfoncée dans la tasse que d'un demi centimètre. Ajoutez un peu de colle chaude à l'extérieur pour étanchéifier l'orifice et la vis de fixation, et maintenir le câble gainé dans cette position.

Prêt pour la fixation des composants à la colle chaude.

5 - (a) superposer deux cordons de patafix et en entourer le cône de l'ampoule à 6 à 8mm du rebord
(ce berceau de patafix joue le rôle d'amortisseur et conduira tout dégagement de chaleur éventuel vers l'extérieur comme une pâte thermique).
L'aplatir légèrement pour que l'ensemble forme un cylindre d'un diamètre juste un peu plus large que celui de l'ampoule (voir photo ci-contre).

Disposition du berceau de patafix sur le corps de l ampoule.

5 - (b) replier la portion non gaînée de câble située avant le domino à l'intérieur, et rentrer l'ampoule entourée de patafix de manière à ce qu'elle soit contenue intégralement dans la tasse. Suivant le modèle choisit, elle s'y enfoncera plus ou moins, de telle sorte que l'épaisseur de patafix s'ajuste naturellement à la partie évasée du cône qui sera du bon diamètre.
Appuyer fortement pour faire adhérer le patafix au rebord de la tasse et ajuster la position de l'ampoule pour assurer l'équerrage le plus parfait possible.


Disposer un cordon régulier soit de colle chaude, soit de colle epoxy (recommandé) sur toute la circonférence.
Le geste est un peu délicat. Dans les deux cas, soyez lents et réguliers, et essayez d'appuyer votre coude, ne restez pas en suspension.
Pour la colle chaude, si vous n'y parvenez pas du premier coup, trempez quelques secondes l'extrémité évasée de la tasse dans un bol d'eau à 90° pour ramollir et retirer le cordon de colle. Bien sécher avant de faire un nouvel essai.
Corriger rapidement par des petites pressions tout défaut d'orientation à mesure que la colle refroidit.
Pour la colle epoxy : utilisez la canule en matière plastique fournie avec votre seringue. Disposez la tasse bien droit (comme une tasse posée sur une table) et disposez le cordon de colle de façon lente et régulière dans l'interstice qui reste entre la patafix (qui forme le fond), le rebord extérieur de l'ampoule et le rebord de la tasse en appuyant très doucement sur le piston de la seringue à mesure pour contrôler le débit.
Laisser sécher le temps préconisé (généralement quelques heures, après la prise initiale qui survient en un quart d'heure).

Rendu final avant montage du phare sur le vélo.

6 - fixer la branche libre de l'équerre à votre cadre ou à votre garde-boue. Il faudra faire quelques essai pour déterminer l'angle optimal (corrigé en ajoutant des rondelles ou en tordant le bras de l'équerre au besoin).

7 - à l'autre extrémité, faire entrer le câble dans le boitier de dérivation PVC, le connecter à la sortie du convertisseur DC/DC (+OUT et Masse, voir photo ci-dessus). Connecter pareillement Masse et +IN à la batterie en respectant les polarités (rouge raccordé au +IN). Je vous laisse le soin de raccorder un éventuel interrupteur : le dispositif étant très économe, on peut envisager de le laisser allumé en permanence.

Le résultat :


J'ai testé deux ampoules différentes de marque Toulum.
Une 18 Leds blanches de 1.2w que j'estime à 60 lumens.
Une 48 Leds XXX Xanlite de 1.8w donnée pour 200 lumens.

Voici le résultat d'un test visuel d'éclairement (attention, les conditions ne sont pas identiques : plus d'éclairage lunaire dans le deuxième cas et utilisation d'un trépied):

Test d éclairement de l ampoule 18 Leds. Pour des raisons esthétiques, je n ai pas choisi l endroit de fixation optimal, ce qui fait que j ai une ombre d environ 1 mètre, projetée par le garde-boue.
Test d éclairement de l ampoule 48 Leds. Un peu plus de lune ce soir là, donc un temps de pose inférieur. Pour des raisons esthétiques, je n ai pas choisi l endroit de fixation optimal, ce qui fait que j ai une ombre d environ 1 mètre, projetée

Dans les deux cas, la portée est d'environ 20 mètres quand on ajuste la hausse pour que la zone d'éclairement maximum s'étende entre 3 et 8 mètres.
L'ampoule 18 Leds éclaire suivant un motif en trèfle marqué.
La puissance lumineuse est très supérieure pour l'ampoule 48 Leds et son faisceau est large et très homogène (peut-être éblouissant pour les usagers circulant en sens opposé - je vérifierai cela prochainement et mettrai à jour).

Sur l'ampoule de 48 Leds, les leds ne sont pas protégées par un verre protecteur. J'ai pulvérisé un vernis pour assurer plus d'étanchéité, en protégeant les leds avec une matière grasse.

Au final, c'est un bon éclairage de ville, suffisant aussi pour des trajets occasionnels dans le noir quasi complet (à max 15 km/h pour la 18 LEDS, à max 25 km/h pour la 48 Leds).

Edit : comme suggéré dans la discussion de forum associée, on pourrait envisager d'utiliser des modèles bien plus puissants d'ampoule (3, 4, ou 5W), mais dans ce cas, il faut absolument utiliser de la colle epoxy, la colle fusible ne résisterait pas au dégagement de chaleur. Des problèmes de dissipation thermique pourraient se poser.
Il faut aussi vérifier dans ce cas que le faisceau de la lampe n'est pas trop éblouissant pour les véhicules circulant en sens inverse.


Monté sur un vélo Yuba.


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Créé le 02-11-2011 à 03h41.
Modifié le 11-11-2011 à 14h28.

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