01 sept. 2014

Fabrication d'une lampe pour la spéléo

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Figure 1: Vue global

L'éclairage en spéléo est un des éléments les plus important du matériel, nous disposons de 2 éclairages, un principal sur le casque et un de secours soit autour du cou soit dans la poche. Concernant l'éclairage principal celui ci doit être performant mais surtout fiable avec une bonne autonomie. Pour le choix des lampes du marché, il en existe des spécifiques à la spéléo, mais elles sont souvent chères voir très chères, Un autre choix, consiste à utiliser des lampes de vélo qui l'on trouve à pas très chères sur internet, mais ces lampes performantes ont toutefois quelques défauts dans la pratique de la spéléo. Enfin, on peut aussi assembler nos lampes nous même, il est possible de trouver tous les éléments composant une lampe, puis de les assembler. Chacun fera ses choix en fonction de ses critères…

J'ai donc fait le choix d'assembler ma propre lampe avec des éléments existants. On se retouve alors dans une gamme de prix entre les lampes Chinoises de vélo, (il est impossible d'arriver au prix des ces lampes) et les lampes du commerce spécialisées dans la spéléo.

1 Construire sa propre lampe

1.1 Le boitier

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Figure 2: Position des led

Avec les diodes actuelles le boitier doit pouvoir dissiper de la chaleur, on peut donc plus envisager de réaliser le montage dans un boitier en plastique tel que les anciennes zoom de petzl. Le boitier devra être dans une matière conducteur de chaleur et léger pour ne pas avoir une enclume sur le casque. Le choix se porte alors sur l'aluminium qui répond à ces 2 besoins. J'ai choisi un boitier Ultime déssiné et fabriqué par Speleled, il en avait un en trop lors de sa dernière série.

1.2 Les diodes

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Figure 3: Montage des led

Le choix est vaste j'ai choisi des XML D1 1200Lumen sous 3A avec la taille qui correspond aux emplacements prévus dans le boitier. Pour les diffuseurs, j'ai choisi deux de 65° pour le grand angle (wide) et un de 10° pour le petit angle (spot)

1.3 Le driver

Pour le driver suite à de nombreuses discussions sur la liste 1777, Christian Speleled a envoyé un cahier des charges à Taskled pour un driver spécial spéléo. Rapidement nous avons eu des retours et notre brave ambassadeur a réussit à convaincre Georges (le responsable de Taskled) des capacités de ce driver. En 4 mois la V1 du Dualflex voyait le jour avec un mode indispensable en spéléo le mode de secours donné pour une consommation de 40mA, les modes inutiles (clignotants, … ) ont disparu des réglages. Il s'agit d'un driver linéaire, donc pas de bande blanche et noir sur les films ou les photos. Les 2 diodes du wide seront montées en parallèle, le tout est alimenté par 1 accus 3.7V, une tension plus élevée grillerait les diodes.

1.4 Le montage

Le montage n'est pas très compliqué, il s'agit de souder les fils aux bons endroits. Et d'ajouter de la pâte thermique entre les diodes et le boitier. Le cablage du DualFlex ne pose pas de problème particulier avec des fils de récupération d'alimentation de PC. J'utilise du 16 AWG pour le cablage.Pour le radiateur du driver, j'utilise le couvercle arrière qui est aussi en aluminium. La version original Speleled Ultime utilise un radateur interne et un couvercle arrière réalisé avec une imprimante 3D en PVC.

Les étapes du montage:

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Figure 4: Montage les composants
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Figure 5: Montage dans le bon ordre
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Figure 6: Montage des led en place
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Figure 7: Montage reste le driver
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Figure 8: Montage du driver

1.5 La fixation au casque

Grande question que la fixation sur le casque, pour moi une chose est sure, il n'est pas possible d'avoir un éclairage qui ne tient que par un bandeau élastique, l'éclairage doit être à demeure sur le casque. La fixation "standard" que l'on utilise souvent pour les lampes est composé d'un U en aluminum permettant une rotation de la lampe. Une autre solution consiste à utiliser des charnières à couple réglable, elles sont simples à mettre en place et une fois réglé (grace à une clée 6 pans) ça ne bouge plus, elles ont un défaut : le prix…

1.6 Les batteries

La lampe est prévue pour fonctionner avec du 3.7v, il faut donc des accumullateurs de type llihtium. Les Lithium Polymère (LIPO) sont adapatés pour des applications demandant un fort courant (les perforateurs par exemple) par contre leurs rapport poid/capacité est moins bon que des Litium Lion pour l'éclarage. Sur mon ancien casque j'utilisais une batterie chinoise en 7.4v 5200mha soit 4 accus de 3.7v en 2S 2P. J'ai transformé cette batterie en 2 batterire de 3.7v, 5200 mha, avec l'ajout d'une protection (PCB) adapté au 3.7v.

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Figure 9: Accus 7.4v
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Figure 10: Accus 7.4v pcb
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Figure 11: Accus demontage
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Figure 12: Accus 3.7v avec pcb

1.7 Les premiers tests

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Figure 13: Lampe sur casque

Après quelques tentatives et m'être perdu plusieurs fois entre les clicks press click, j'arrive maintenant à configurer le driver comme je le souhaite, et ça permet de comprendre les schémas qui expliquent le fonctionnement du driver aussi.

Pour l'utilisation du DualFlex, il y a 2 modes spéciaux accessible par press, et le mode normal que l'on peut configurer comme on le souhaite, il y aussi de nombreux modes normaux, mais pour plus de détail, il faut regarder la documentation. Dans les 2 modes spéciaux, j'ai configuré le mode de secours avec un niveau minimum sur une diode (soit 40mA) et le mode full avec toute la puissance possible sur les 2 diodes ça permet d'avoir un gros éclairage au besoin. Pour les modes normaux j'ai choisi 3 modes, l'ensemble permet d'avoir 5 niveaux de réglage avec 2 modes accessible rapidement.

1.8 Les premiers réglages

J'utilise actuellement les réglages suivants :

  • une intensité max de 1000mA.
  • Courant d'entrée 1000 mA.
  • Mode UIC2W
Mode wide spote description
Mode rapide 1 OFF L1  
Mode rapide 2 L4 L5  
niveau 1 L2 L1 progression petite galerie
niveau 2 L2 L3 ajout spot recherche spit à l'équipement
niveau 3 L3 L1 progression gros volume
niveau 4 L2 L4 ajout spot recherche spit

J'ai relevé les valeurs suivantes, ainsi que les durées théoriques:

Mode Intensité entrée (A) Temp (h)
Mode spécial 1 0.04 125
Mode spécial 2 1.32 3:30
Mode 1 0.180 28
Mode 2 0.420 12
Mode 3 0.260 19
Mode 4 1.13 4:30

2 Conclusion

Avec l'arrivée massive des lampes de vélo chinoise à des prix plus bas que la somme des éléments qui composent ces lampes, il n'est plus aussi rentable de construire sa propre lampe. De nombre bricoleurs se sont alors tournés vers ces produits pour soit les modifier soit les utiliser tel quel. Cette réalisation est ma première, la précédente étant une "fait main" avec un driver entièrement soudé à la main. Cette lampe répond à l'ensemble du cahier des charges que je m'étais fixé, j'ai une lampe robuste, étanche, moins lourde et puissante si j'ai besoin de puissance tout en ayant des modes peu gourmands en énergie. Reste le problème des batteries et de leur durée de vie, de l'ordre de 2 à 3 ans pour les Lithium. Il est actullement difficile de trouver des boitiers Speleled, il va falloir trouver un autre boitier qui réponde au cahier des charges.

3 Les sites de références

Tags: speleo
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