Un nouvel éclairage pour notre vieux camping-car

Ma femme et moi avons acheté un vieux camping-car l'année dernière et comme c'est souvent le cas avec les vieux véhicules, l'éclairage intérieur est loin d'être moderne. Notre nouveau gadget a maintenant 29 ans, et la technologie qui y est installée est tout aussi ancienne.

Figure 1 : Notre nouveau camping-car qui a déjà bien vécu. (Source de l'image : Michael Marwell)

Nos vieilles lampes produisent une jolie lumière tamisée, ce qui est idéal pour un dîner romantique, mais à peine suffisant pour lire ou jouer à des jeux de société. Une grande quantité d'énergie est également nécessaire pour fournir un éclairage complet du camping-car.

Lorsque nous sommes au camping et qu'une ligne électrique est disponible, l'alimentation électrique n'est pas un problème. Cependant, nous prévoyons de partir cette année en Roumanie et de dormir une ou plusieurs nuits dans le camping-car en pleine nature. Dans ce cas, les lampes doivent être alimentées au moyen de la batterie. De ce fait, je souhaite obtenir le meilleur éclairage avec la plus faible consommation énergétique possible. Ma solution est de remplacer l'éclairage par des LED.

L'option la plus simple serait de prendre un bandeau LED de 12 V, de l'installer et le tour serait joué.

Cependant, ce n'est pas aussi simple si je souhaite que les LED fournissent un éclairage fiable pendant longtemps. Généralement, les LED peuvent chauffer et atteindre une température relativement élevée pendant leur utilisation. Il est donc recommandé de ne pas les coller directement sur du bois, mais sur un profil en métal pour assurer un refroidissement suffisant.

Par le passé, j'ai eu une mauvaise expérience avec les bandeaux LED : la colle s'est désintégrée sous l'effet de la chaleur et les bandeaux LED sont tombés.

C'est la raison pour laquelle je préfère les modules LED sur un support solide, comme une carte à circuit. DigiKey propose divers modules LED en stock (éclairage LED - COB, moteurs, modules).

En tenant compte de la température de couleur, de la tension, de la puissance et d'autres paramètres, j'ai choisi le module LED SI-B8T06128CWW de Samsung Semiconductor, Inc. Avec une température de couleur de 4000 K, la lumière émise par ce module n'est ni trop froide pour moi, ni trop chaude pour ma femme.

Bien que la tension intégrée soit de 12 V, la tension réelle est généralement supérieure à 12 V. Les chargeurs et l'alternateur fournissent jusqu'à 14,7 V, en fonction de la technologie de batterie utilisée et de la courbe de charge définie. Si je connecte directement le module à l'alimentation embarquée via un interrupteur, il se peut que le module LED ne fonctionne plus de façon fiable en raison d'une tension trop élevée, qu'il chauffe trop et qu'il finisse par tomber en panne.

J'ai donc besoin d'un circuit d'attaque LED adapté. Comme j'adore les sources lumineuses à gradation, le circuit d'attaque LED doit également offrir cette fonctionnalité.

Même si j'ai quelques connaissances en matière de gradation LED, il y a certainement beaucoup plus de points à prendre en compte que ceux auxquels je pense. L'article technique Comment effectuer une gradation LED sans compromettre la qualité d'éclairage est tout à fait ce dont j'ai besoin pour en savoir plus à ce sujet.

Néanmoins, j'ai décidé de ne pas construire moi-même le circuit et d'utiliser une solution prête à l'emploi.

DigiKey propose plusieurs circuits d'attaque LED, aussi bien pour le montage sur carte à circuit imprimé que pour le montage externe.

J'ai choisi le modèle RBD-12-0.50/W de Recom Power en me basant sur les critères essentiels, à savoir la gradation, la limitation de courant adaptée, la plage de tensions d'entrée et le gain de place sur la carte à circuit imprimé. Cette version présente des câbles que je peux connecter au module LED et aux câbles existants.

Ce circuit d'attaque LED m'offre la possibilité d'ajuster la luminosité au moyen d'un simple potentiomètre ou d'un contrôleur PWM. Par ailleurs, le circuit d'attaque abaisseur-élévateur ne limite pas la tension de ma batterie.

J'ai connecté rapidement les composants à une alimentation de laboratoire et j'ai effectué divers tests.

Le premier test avec le module LED directement branché sur l'alimentation montre qu'en augmentant la tension de 10 V à 15,5 V, le courant augmente considérablement et la luminosité des LED augmente également. Comme les modules ne sont pas prévus pour une tension de 15,5 V, j'ai effectué ce test brièvement seulement pour confirmer mon hypothèse. Je vous déconseille fortement de le faire, car le module LED a beaucoup chauffé en très peu de temps.

Pour ma deuxième tentative, j'ai connecté le circuit d'attaque LED au module LED, isolé les extrémités de câble inutilisées du circuit d'attaque LED, puis procédé à nouveau à l'augmentation de la tension de 10 V à 15,5 V au niveau de l'alimentation. Le résultat a parfaitement répondu à mes attentes. De mon point de vue, les LED ont conservé une luminosité constante sur toute la plage de tensions d'entrée.

Figure 2 : Configuration de test rapide. (Source de l'image : DigiKey Electronics)

La tension mesurée au niveau du module LED était stable à 12 V malgré des tensions d'entrée différentes. Je n'ai pas mesuré le courant de sortie du circuit d'attaque LED, mais le courant d'entrée est passé d'environ 600 mA à 10 V à environ 400 mA à 15 V dans la plage attendue.

Pour ma troisième tentative, j'ai commuté un potentiomètre entre la sortie de tension de référence du circuit d'attaque LED et la masse, puis connecté la prise à la ligne de gradateur analogique du circuit d'attaque LED. Cela a tout de suite fonctionné et permis d'ajuster la luminosité des lampes.

Toutefois, le contrôle de la luminosité n'a fonctionné que dans une partie de la plage de rotation du potentiomètre. Dans environ la moitié de la plage de rotation du potentiomètre, la LED a atteint un niveau de luminosité maximal.

J'ai pu en trouver la raison en consultant rapidement la fiche technique. Dès 1,5 V au niveau de l'entrée analogique, le courant de sortie est régulé à 100 %. Étant donné que la sortie de tension de référence fournit une tension de 5 V, le potentiomètre régule également la tension de 0 V à 5 V. La solution que j'ai trouvée est de placer une résistance entre le potentiomètre et la sortie de tension de référence, ce qui m'a permis d'utiliser le potentiomètre sur toute la plage pour contrôler la luminosité. Pour éviter de surcharger la sortie de tension de référence, j'ai utilisé une résistance de 27 kΩ et un potentiomètre de 10kΩ.

La gradation analogique est suffisante pour mes besoins. Je n'ai donc pas utilisé l'entrée PWM pour le moment. J'apporterai peut-être plus tard des modifications à mon camping-car pour le rendre plus intelligent en effectuant la gradation des lampes via un circuit PWM. Ce qui est bien, c'est que je pourrai le faire sans avoir à tout reconcevoir depuis le début.