Remplacer les halogènes bi-broches basse tension par des LED : 6 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:11

Ce Instructable détaille comment moderniser facilement un luminaire halogène à deux broches basse tension (12 V) avec une « ampoule » LED haute puissance qui utilisera moins d'énergie (<10 W), durera plus longtemps (50 000 heures) et donnera à peu près la même chose flux lumineux (~300 lumens). Ce type de luminaire est le plus souvent utilisé comme éclairage d'accentuation ou comme tâche ciblée ou comme éclairage vers le bas tel que des vitrines, des lampes de lecture, des lampes de bureau et des pendentifs sur l'île. Ce Instructable est similaire à certains de mes autres (voir les liens ci-dessous), mais représente les derniers efforts pour augmenter la facilité d'intégration, le faible coût et l'utilisation pratique de LED haute puissance toujours moins chères. À chaque itération, les obstacles à l'utilisation des LED dans les applications résidentielles réelles sont réduits.

Étape 1: Outils et matériaux

Les matériaux qui entrent dans une lampe à LED sont la clé de ses performances, de sa longue durée de vie et du remplacement réussi ultime d'une ampoule à incandescence ou halogène traditionnelle. L'élément le plus important est le dissipateur thermique et s'est avéré être la partie la plus difficile à trouver dans un format compatible avec le luminaire candidat. Il existe de nombreux dissipateurs thermiques, mais peu ont été conçus avec un abat-jour en verre d'art circulaire à l'esprit. Récemment, je suis tombé sur une pièce sur Digikey qui était conçue pour les powerLED, avait la taille et la flexibilité nécessaires pour s'intégrer dans un luminaire conventionnel et était suffisamment bon marché pour être considérée. Les autres composants clés sont évidemment la LED elle-même et le circuit de commande. Il existe de nombreuses LED à haut rendement sur le marché, mais pour l'éclairage résidentiel, le rendement pur n'est pas le facteur le plus important. Les LED les plus efficaces et les plus puissantes sont "cool" en ce sens que leur sortie est très bleue et peu attrayante pour l'éclairage général de votre maison. Ceci est souvent indiqué par leur cote de couleur, donnée en degrés Kelvin. Le blanc froid est dans la gamme 6500K, avec le blanc neutre dans la gamme 4500K et le blanc chaud dans la gamme 3700K. Le problème pour les LED est que le mélange de phosphores utilisé pour obtenir un rendement lumineux plus chaud et donc plus attrayant devient de moins en moins efficace. Ainsi, une LED froide haut de gamme pourrait produire 100 lumens par watt, tandis que les meilleures LED blanches chaudes seraient dans la plage de 60 lumens par watt. Déception. Après des heures interminables à chercher et à acheter divers composants LED, j'ai utilisé les pièces suivantes pour construire un remplacement halogène pratique et relativement bon marché pour mon pendentif de cuisine sur évier. J'ai utilisé une étoile Philips Rebel 3-LED. De nombreuses personnes préfèrent la gamme de LED Cree XR-E, et certaines LED Cree ont des spécifications plus élevées. Cependant, la taille du Rebel permet de placer 3 d'entre eux à proximité, ce qui est essentiel pour remplacer un petit halogène bi-pin. J'ai utilisé un circuit de commande de DealExtreme, qui est expédié directement de Chine. Outils et matériaux: dissipateur de chaleur, 3 $ Circuit d'entraînement bi-broches, 2 $ Rebel 3x LED star, 15 $ Composé thermique, 7 $ Un morceau de boisColle chaude3 Petites vis (par exemple 4- 40) Foret et taraudage pour aller avec des visSoudure et fil et la volonté de les utiliserLe coût total est d'environ 20 dollars si vous avez le composé thermique et les vis sous la main. C'est beaucoup moins cher que par le passé. Waouh !

Étape 2: percer le dissipateur de chaleur

La première étape consiste à percer trois trous dans le dissipateur thermique qui correspondent à trois des six fentes de la carte étoile LED. La carte en étoile est constituée d'un sandwich thermique spécial qui permet à la chaleur de sortir de la matrice LED et de pénétrer dans la carte, puis le dissipateur thermique avec une résistance minimale (et donc un delta T). Le dos de l'étoile est en métal mais n'est pas connecté électriquement aux LED et doit établir un contact thermique solide avec le dissipateur thermique. Prenez donc votre étoile et placez-la sur le dissipateur thermique et dans le globe oculaire son emplacement puis faites trois marques dans les encoches autour de l'étoile pour marquer l'endroit où vous allez percer vos trous. Retirez ensuite l'étoile et percez vos trous puis taraudez-les pour pouvoir enfiler les vis directement dans le dissipateur thermique. Si vous n'avez pas les outils ou les moyens de percer les trous, percez-les juste assez gros pour laisser les vis glisser à travers le dissipateur de chaleur et utilisez des écrous à l'arrière pour maintenir l'étoile vers le bas. Voir les photos pour plus de précisions.

Étape 3: Montez le pilote dans un bloc de bois

La clé pour que cette "ampoule" LED s'insère dans le luminaire halogène est de monter de manière compacte le pilote dans le dissipateur thermique. Ceci est accompli en coupant un morceau de bois qui s'insère entre les pieds du dissipateur thermique et qui a un centre percé où nous pouvons coller à chaud le circuit d'entraînement en toute sécurité. Vous pouvez également percer des trous dans les pieds du dissipateur de chaleur pour ajouter des vis si vous ne faites pas confiance à la colle chaude. Ce joint supportera toutes les forces d'insertion lors de l'installation ou du retrait de l'ampoule et maintiendra également l'ensemble contre la gravité impitoyable. J'ai utilisé un foret de 3/8 pouce pour percer deux trous côte à côte et les ai joints en remuant le foret tout en étant sous tension. Brut mais efficace. Le résultat était une fente dans laquelle le circuit d'entraînement s'insérait bien. Avec le conducteur dans le bois de rebut, j'ai rempli les trous avec de la colle chaude pour maintenir le tout en place. Faites attention à la façon dont les fils sortent du bois afin qu'ils n'empêchent pas les broches d'interfacer avec le luminaire.

Étape 4: soudez le lecteur à la LED et montez sur le dissipateur thermique

Avant de fixer la LED au dissipateur thermique, c'est une bonne idée de souder les fils du circuit de commande à l'étoile. Une fois que la LED est montée sur le dissipateur thermique, le dissipateur thermique fera son travail et aspirera la chaleur de l'étoile, rendant la soudure difficile. Jetez donc un œil au circuit d'entraînement et identifiez les fils positif et négatif. Vous voudrez peut-être remplacer ceux fournis avec le pilote par un fil plus long et plus clairement identifiable, car les pilotes chinois sont souvent livrés avec un fil de couleur étrange et des fils courts et mal soudés. Vous en avez pour votre argent. Soudez les fils à l'étoile, en vous assurant que les fils + et - du pilote et de la LED correspondent. Vous devez maintenant tester brièvement la LED avec une alimentation ou une batterie. Vous aurez besoin de 12VDC ou plus, moins de 30VDC ou plus. Vérifiez les spécifications en cas de doute. Ne laissez pas la LED allumée trop longtemps sans qu'elle soit montée sur le dissipateur thermique ou vous pourriez l'endommager ou la détruire. Il fait vite chaud et vous savez ce qu'on dit d'une voiture de course dans le rouge. Le pilote à deux broches est capable de fonctionner quelle que soit la polarité d'entrée, alors ne perdez pas votre temps à chercher quelle broche est quelle broche. Satisfait que tout fonctionne, appliquez un composé thermique sur le dissipateur de chaleur sous la LED, puis appliquez la LED. Insérez et serrez les 3 vis, en veillant à ce qu'elles ne court-circuitent sur aucun des fils ou des patins de l'étoile. Une fois bien assis, utilisez votre multimètre pour tester les shorts.

Étape 5: Monter le circuit du pilote

L'étape suivante consiste à caler les déchets de bois avec le circuit d'entraînement dans les pattes arrière du dissipateur thermique. Vous devrez peut-être limer, poncer ou tailler une partie du bois pour l'adapter. Soyez patient et ne coupez aucun des fils. Essayez de l'enfoncer jusqu'à ce que les broches du pilote à deux broches dépassent à peine des pattes arrière du dissipateur thermique. Vous voudrez peut-être également prendre quelques mesures ou tester l'ajustement de l'ensemble dans votre luminaire prévu pour vous assurer qu'il s'adaptera et ajuster votre hauteur en conséquence. Avec tout cela au carré, sortez le pistolet à colle et collez le bloc en place. Une fois que cela a refroidi, vous pouvez percer des trous sur le côté pour ajouter des vis si vous le souhaitez ou simplement les utiliser tels quels. Le dissipateur thermique peut devenir suffisamment chaud lors d'une utilisation prolongée pour que la colle se ramollisse, en fonction de vos LED, du courant utilisé et de la formulation de la colle. Ce dissipateur thermique est conçu pour une dissipation de 10 W et une augmentation de température de 5 degrés C par watt dans l'air calme. Donc, puisque nous utilisons les LED à 600 mA, cela représente environ 9 W et nous pouvons nous attendre à ce que le dissipateur thermique devienne 45 degrés plus chaud que la température ambiante à l'état stable sans refroidissement actif. C'est assez chaud, donc certaines vis pourraient ne pas être une mauvaise idée. Ou vous pouvez rappeler le courant en remplaçant la résistance de réglage de courant sur la carte de commande. Je crois qu'il s'agit de R1 sur la carte et de 1,5 ou 3,0 ohms selon la version que vous achetez.

Étape 6: Testez

Avec le pilote monté, vous êtes prêt à tester. Vous pouvez le faire sur votre banc ou installé dans le luminaire ou au choix. Si vous voyez beaucoup de scintillement, votre appareil n'est peut-être pas un courant continu à basse tension mais plutôt un courant alternatif à basse tension. Vous devez modifier le circuit pour gérer le courant alternatif en utilisant un redresseur double alternance et des condensateurs, pas trop mal mais pas idéaux. Profitez-en et soyez prudent!