Lampe de poche très longue durée

Lampe de poche très longue durée

A partir d'une vieille lampe de poche, il est facile de réaliser une lampe de poche à très longue autonomie. Pour cela, il suffit de supprimer l'ampoule d'origine et de la remplacer par une LED et une résistance. Ci dessous, un exemple de réalisation sur une ancienne lampe de poche à pile plate 4.5V.

La lampe de poche ressemble à cela, avec la LED :

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Très longue durée d'autonomie : jusqu'à 500 heures de lumière

Eh oui, jusqu'à 500 heures ! Cela fait plus de 20 jours en continu ! Bien sur, la puissance lumineuse est assez faible mais suffit pour des nuits en camping ou même des randonnées nocturnes. On a finalement assez rarement besoin de grande puissance et pour lire, on est souvent ébloui par les lampes de poches modernes qui font la course à la puissance et aux lumens. On n'est pas obligé de se laisser éblouir par ce marketing lumineux.

Métamorphose de la lampe de poche 4.5V

On supprime l'ampoule de la lampe de poche. Ces ampoules consomment autour de 0.3A (300mA) en fonctionnement et n'offrent qu'une dizaine d'heures de fonctionnement avec une bonne pile 4.5V. Plus la pile faiblit et moins l'ampoule brille. Ce qui est malheureux avec ce principe (filament), c'est que plus la tension est faible, moins bon est le rendement. Ce n'est pas le cas avec les LED ! Une pile déjà usée n'a plus la force de faire briller le filament correctement alors qu'elle pourrait encore faire briller parfaitement une LED.

Il faut ensuite souder une LED (ici une LED blanche à haut rendement) et sa résistance série qui limite le courant. On choisit donc ces 2 composants en fonction de :

- LED : couleur au choix, le blanc permettant un éclairage polyvalent. Si vous choisissez une LED bleue ou une LED verte, la luminosité sera excellente pour la vision nocturne, l'oeil humain étant le plus sensible au vert et au bleu la nuit (c'est la réponse des cellules de la rétine appelées batonnets). En revanche, une LED rouge ou une LED jaune (ambre) donnera un résultat bien moins bon.

On peut choisir une LED de diamètre 3mm ou 5mm de diamètre, de préférence transparente pour focaliser la lumière. Le réflecteur de la lampe de poche ne joue plus aucun rôle, si ce n'est être décoratif.

- résistance : la plupart des LED ne supportent pas plus de 20mA. Il n'est pas nécessaire de "pousser" la LED à fond si on souhaite allonger la durée d'autonomie de la lampe de poche. Un courant de 10mA est suffisant.

Calcul de la résistance série avec la LED

Le schéma de la lampe de poche à LED est le suivant :

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Schéma de la lampe de poche à LED très longue autonomie : pile, LED et résistance

Voici comment déterminer la valeur minimum de la résistance pour une LED blanche alimentée par la pile 4.5V. La tension aux bornes de la LED blanche est de 3.2V environ. La tension aux bornes de la pile est de 4.5V. Pour un courant de 20mA (0.02A), la résistance doit valoir :

R = (4.5V-3.2V)/0.02 = 65 Ohms

La valeur standard juste au dessus est 68 Ohms. On retient donc : 68 Ohms minimum.

La puissance dissipée (en chaleur) dans la résistance est très faible :

P = U x I = 1.3V x 0.02A = 0.026W

Comme la puissance dissipée n'est pas une contrainte, une résistance 1/4W classique fait l'affaire pour votre lampe de poche métamorphosée.

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LED blanche et résistance 68 Ohms dans la lampe de poche

Lorsqu'on allume la lampe :

 

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 LED blanche en série avec une résistance 68 Ohms

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LED blanche et résistance pour une lampe de poche très longue autonomie

Plus on choisit une résistance élevée, plus l'autonomie sera longue.

On peut estimer les courants dans la LED pour différentes valeurs de résistance (en supposant qu'il y a toujours 4.5V - 3.2V = 1.3V aux bornes de la résistance). La loi d'Ohm permet d'écrire : I = U / R = 1.3V / R:

68 Ohms : 1.3V / 68 Ohms = 19mA
100 Ohms : 1.3V / 100 Ohms = 13mA
220 Ohms : 1.3V / 220 Ohms = 6mA

Longue durée d'autonomie de la lampe de poche 4.5V

Les piles plates 4.5V ont une capacité de 3000mAh à 5000mAh pour les meilleures.

On peut déterminer l'autonomie en considérant que la pile sera vide quand elle aura débité tout son courant.

Pour un courant de 10mA dans la LED et une pile 4.5V de 5000mAh, on a une autonomie de :

5000mAh / 10mA = 500h !

Une pile de 5000mAh peut fournir 10mA pendant 500 heures. Elle pourrait aussi fournir 5mA pendant 1000 heures !

Cette astuce permet donc de transformer une vieille lampe de poche en lampe de poche à très longue autonomie.

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500 heures d'autonomie : une durée vraiment longue

Le réflecteur de la lampe n'est plus utile mais il ne dérange pas. C'est la forme arrondie de la LED qui focalise la lumière.

Sens de la pile de la lampe de poche

Maintenant que la source lumineuse est une LED, il faut monter la pile dans le bon sens. Si la lampe de poche ne s'allume pas, sortez la pile et remettez la à l'envers.

Idée verte : piles usagées, pas encore vides

Pour économiser de l'argent, on peut mettre dans cette lampe de poche une pile de 4.5V usagée.

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Piles usagées, pas encore vides...

En effet, on jette souvent des piles qui ne sont pas entièrement vides mais qui ne donnent plus assez pour des appareils. Il arrive aussi qu'on jette un ensemble de 4 piles alors que 3 de ces piles sont encore bonnes et qu'une seule a rendu l'âme précocement. Cette lampe de poche permettra donc d'exploiter gratuitement la fin d'une pile destinée au bac de recyclage (non non, elle n'est pas tout à fait vide !). Ce qui fait de cette lampe de poche une lampe de poche verte !

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  Lampe de poche très longue durée, publié par nina67 le 26 Octobre 2015
Les 10 outils indispensables pour l'électronique
Nina67
1 COMMENTAIRES
Gaston

Salut; La limitation avec une résistance en série n'est pas une bonne solution. On peut toujours utiliser un générateur de courant constant à 2 transistors miroirs ou un LM317 Low ça donne une bonne autonomie est un éclairage constant dans le temps.

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