Jeu de lumière à LED RGB 3W : réalisation

nina67

Nina67 - Le 5 avr. 2018 10:15
Mise à jour : Le 5 avr. 2018 10:15

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Une boule à facette revisitée de façon moderne ? Les LED et un dôme en plastique transparent formé de multiples petites lentilles permettent de produire une ambiance proche des boules à facettes éclairées par le projecteur PAR36 d'autrefois, mais avec plus de couleurs et une consommation électrique divisée par 10 ! Cet article présente ici la réalisation d'une double boule à LED de couleur modifiée.

Voici donc la présentation de la réalisation du jeu de lumière moderne.

Le principe du jeu de lumière à LED

Les LED sont montées sur un petit circuit imprimé circulaire fixé au fond de l'ampoule. Le circuit imprimé possède 3 LED (rouge, vert, bleu par exemple). Pour améliorer l'effet qu'on trouve déjà dans le commerce sous forme d'ampoule à visser ou à baillonnette, on peut doubler l'effet et modifier les couleurs des LED.

La partie tournante au dessus des LED est un dôme de plastique transparent formé d'une multitude de facettes qui forment des lentilles convergentes (des loupes). Ces loupes focalisent la lumière et projettent ainsi des faisceaux de lumière concentrés, image des LED. La distance focale de ces petites lentilles est environ égale à la distance entre les lentilles mobiles tournantes et les LED.

Eléments du jeu de lumière à 6 LED

On démonte deux ampoules à LED RGB (rouge, vert, bleu) de 3W. Ces ampoules à LED se trouvent dans le commerce dans le rayon éclairage ou parmi les effets lumineux pour soirées. Sur internet, ce sont des ampoules "Disco RGB LED 3W RGB E27 ou B22".

ampoule rgb led 3W E27

Dôme de lentille, LED de couleur 1W, et moteur de l'ampoule

L'ampoule d'origine se trouve dans le commerce sous la dénomination "ampoule RGB LED 3W disco" en culot à vis E27 ou baillonnette B22 standard :

ampoule LED RGB disco 3W

Ampoule disco LED RGB 3W E27 ou B22 (prix : 5 - 10 euros)

Les LED rouge, verte et bleue d'origine peuvent être remplacées à votre guise (couleur au choix). Elles sont montées en série et la petite carte d'alimentation pilote l'ensemble en régulant le courant. Ici, la LED verte de 1W a été remplacée par une LED blanche et la LED bleue a été remplacée par une LED ambre. Le choix des couleurs des LED est libre à condition de choisir des LED de 1W (300mA de courant nominal). Le montage des LED doit se faire avec un peu de pâte thermoconductrice (celle qu'on met sur les processeurs ou les transistors de puissance dans les amplis).

Les LED 1W du jeu de lumière, vues de près :

led 1w 3w boule facette led rgb

LED 1W d'une ampoule RGB 3W (3x1W)

En zoomant sur une LED 1W, on peut apercevoir les fils de liaison entre les broches et la puce elle-même (les fils de bonding) :

ampoule led 1w rouge vert bleu

Fils de bonding d'une LED 1W

Pour tester une LED, on peut utiliser le multimètre, fonction "diode" (commutateur sur le symbole de la diode). Il faut respecter la polarité de la LED. Si la LED ne brille pas légèrement, inverser les cordons du multimètre. Lorsque la LED brille, elle brille faiblement parce que le multimètre n'injecte qu'un très petit courant, de l'ordre du mA. On teste ici une LED rouge :

tester led multimètre polarité

LED rouge 1W testée au multimètre : elle s'allume légèrement (courant injecté : 1mA)

Si la LED ne s'allume pas, on inverse la polarité (cordon rouge et cordon noir)

Test sur une LED ambre 1W :

test led multimetre

Test au multimètre d'une LED ambre de 1W : elle brille faiblement

Si la LED ne s'allume dans aucun des sens avec le multimètre en fonction diode, tester le multimètre en touchant les deux contacts : il doit biper. Si le multimètre bipe, et que la LED ne s'allume dans aucun sens, elle est cassée.

On passe maintenant à la réalisation pratique du jeu de lumière à LED 6W.

Réalisation du jeu de lumière à 6 LED (6W)

Voici donc les éléments de deux ampoules RGB 3W démontées :

ampoule LED RGB 3W

Les circuits imprimés pour l'implantation de 3 LED 1W:

LED 1W puissance rouge ambre vert

La réalisation est faite sur un morceau de contreplaqué de 10mm :

réalisation LED rgb 3W 1W

Montage de deux supports à LED 1W sur du contreplaqué

On a choisi comme couleurs de LED 1W:

- Ampoule à LED 1 : rouge, ambre, blanc chaud

- Ampoule à LED 2 : rouge, ambre, bleu

Les moteurs des ampoules sont des moteurs à courant continu équipés d'un réducteur de vitesse. Ils doivent être connectés en série avec une résistance (choisir entre 10 Ohms et 100 Ohms selon la vitesse de rotation souhaitée) directement sur une des LED. Sur une LED rouge ou ambre, il y aura environ 2V et sur une LED verte, bleue, blanche, rose ou UV, il y aura environ 3,2V. La consommation du moteur est inférieure à 40mA et ne perturbe pas le fonctionnement des LED.

Les deux moteurs sont connectés de telle sorte qu'ils tournent en sens contraire. L'effet est ainsi plus esthétique (mais c'est au choix, évidemment...).

On teste les LED sans les dômes en plastique : les 6 LED fonctionnent bien :

test led puissance RGB

Test des LED : 6W de LED fournissent une excellente luminosité !

Avec les dômes en plastique transparents des ampoules :

test led puissance

Jeu de lumière à 6 LED (6 x 1W)

Après montage des dômes en plastiques (vissés sur l'axe du moteur), on admire le résultat plutôt lumineux et coloré

Rendu du jeu de lumière à LED

Le rendu du jeu de lumière est largement lié au choix des couleurs des LED. Quand on est proche du dôme en plastique transparent, on reconnait les formes triangulaires des lentilles :

jeu lumière LED rgb pas cher

Rendu des LED (avec le dôme à gauche, sans dôme à droite) : fruit du soleil ambré

Les faisceaux ne se dessinent qu'au fur et à mesure qu'on s'éloigne du jeu de lumière. A quelques mètres, l'effet prend toute sa splendeur. Les petites lentilles focalisent la lumière issues des LED :

jeu de lumière LED RGB 3W pas cher

Rendu du jeu de lumière aux 6 LED : Pays sucré aux mille merveilles colorées

LED rgb ampoule jeu lumière disco

Magnifique rendu d'une double boule à LED : culture colorée, encore en éveil

Cette réalisation permet de créer une ambiance de boule à facette à partir de deux ampoules RGB 3W LED ambiance disco pour un budget de 10 euros. le choix des couleurs des LED permet de changer du trop vu RGB (rouge vert bleu). Le blanc chaud et l'ambre complètent bien les nuances chaudes qui manquent souvent aux jeux de lumière à LED.