Éclairage d'un cactus avec des LED
J'ai réalisé plusieurs types d'éclairage à LED.
Je vous présente un modèle prévu pour des cactus ou plantes grasses de faible hauteur ( 10 cm au maximum )
repiqués dans des pots de 12 cm de diamètre.

Pour avoir un éclairage optimal, le cactus est éclairé par trois sources lumiseuses.
Chaque source est composée d'un circuit imprimé sur lequel sont implantées 27 LED blanches.
Une source éclaire l'avant de la plante, une autre l'arrière la troisième le dessus.

L'avantage de cette configuration crée un éclairage relativement uniforme.
L'utilisation de 3 x 27 LED permet de répartir l'éclairage sur toute la surface du pot.
Le flux lumineux est relativement homogène.
Il n'y a pas de fortes zones d'ombre qui peuvent résulter d'un éclairage ponctuel ( une LED de puissance ).

Le coût de la réalisation est faible. Les LED sont achetées par lot de 1000.
La tension d'alimentation est de 12 V, ceci permet des manipulations sans risque.

Les matériaux

La partie éclairage est réalisée en forex blanc de 3 mm d'épaissseur.
J'achète les plaques chez mon revendeur de composants électronique.
Ce matériau se découpe au cutter et s'assemble à la colle PVC.

Le support coulisse sur un morceau de conduit IRL de 16 pour conducteurs électriques.
Le conduit est en vente en magasin de bricolage en longueur de 3m.

Le conduit est emmanché en force dans le support en bois.
Les deux pots sont posés sur ce support.



Les outils

Pour réaliser le support de cet éclairage, j'ai utilisé plusieurs outils.
Une tôle de 0,8 mm d'épaisseur. Dimensions : 190 mm x 120 mm.
Cette tôle est pliée suivant un angle de 130°. On se retrouve avec deux faces de 85 mm x 120 mm.

Une morceau de contreplaqué d'épaisseur 10 mm. Dimensions 250 mm x 65 mm.
Une feuille de papier abrasif avec un grain de 40 est collée sur une face du contreplaqué ( colle à bois blanche )
une autre feuille avec un grain de 120 est collée sur l'autre face.

Deux aimants récupérés sur des vieux disques dur ( on peut utiliser des pinces, mais c'est moins pratique ).
Viennent s'ajouter un tube pour colle PVC et un poids pour la mise en pression des surfaces encollées, des forêts de 1,2 mm, 1,5 mm et 6,2 mm.

Fabrication du support des LED
Decouper deux plaques de forex de 90 mm x 130 mm.
Une des découpes sur la longueur de 130 mm se fait avec le cutter incliné à 65 ° ( 130° / 2 ).
La précision de l'angle n'est pas primordiale, la colle dissout le PVC et rattrape les petites erreurs.
Pour vérifier la coupe, on présente les deux plaques de forex sur la tôle.
 
 

Les deux feuilles sont présentées jointives sur la tôle et fixées par les deux aimants (photo de gauche ).
On enlève ensuite une des deux plaques et on enduit généreusement de colle l'épaisseur du chant coupé à 65°.
On place à nouveau la deuxième feuille sur la tôle afin de coller les deux chants et on la plaque avec l'aimant.
La photo de droite montre le détail du coin qui se situe en bas et à droite de l'ensemble.
C'est la tôle qui porte sur le plan de travail et le forex dépasse des deux cotés pour pouvoir être poncé.
 
 
Il faut attendre la prise de la colle durant une heure pour réaliser l'opération suivante.
Pour éliminer les défauts de découpe, poncer à plat les deux chants du chapeau au grain de 40
et terminer avec le papier de verre au grain de 120.
Pour cette opération, les deux aimants restent en place.
Découper deux rectangles de forex de 163 mm x 43 mm.
Poser le chapeau sur une plaque ( photo de droite ).
Tracez l'angle que forme le chapeau sur la plaque de forex au crayon à papier.
   
Découper au cutter suivant les deux traits.
On obtient la pièce de la photo de gauche.
Poncer légèrement les trois chants de la pièce.
     
Poser cette dernière pièce sur un plan.
Déposer un cordon de colle PVC sur un chant du chapeau.
Placer rapidement le chapeau sur la pièce découpée en V.
Poser un poids en équilibre sur le tout, et maintenir cette pression durant une heure.
Répéter l'opération avec la deuxième pièce en V pour l'autre coté du chapeau.
     
                         
Enlever les deux aimants puis la tôle.
Découper un triangle isocèle dont le grand coté fait 120 mm de longueur.
Le chapeau sert de gabarit pour le tracé de la découpe.
Poncer les chants de cette pièce qui va servir de renfort au chapeau.
Encoler les chants et une surface du triangle puis coller la pièce à l'intérieur du chapeau.
Poser l'ensemble sur la tôle et l'aimant sur la pièce triangulaire pour maintenir la pression.
Répéter la même opération de l'autre coté du chapeau.
 
Poncer les bavures provenant des découpes, des débordements de colle.

Il faut découper une nouvelle pièce rectangulaire de 90 x 40 mm.
Deux chants sont poncés sur la longueur du rectangle ( photo ci-dessous ).
 

La pièce est présentée afin que les deux chants inclinés épousent l'angle du chapeau ( photo ci-contre ). Cette pièce va servir de support à l'un des trois éléments d'éclairage.

Coller cette pièce en butée sur l'une des extrémités du chapeau.
Trois chants sont à encoller pour cette opération.

Malgré l'utilisation du forex, ce chapeau constitue un ensemble rigide.

Fixation des LED

Pour la fabrication du circuit imprimé, veuillez vous reporter à cette page.

Il faut marquer l'emplacement des entretoises de fixation des circuits.
Placer un circuit à 2 mm d'un bord, les LED orientées vers l'extérieur
( les résistances vers l'intérieur du chapeau ) et repérer l'emplacement
des fixations avec un crayon à papier ( photo de gauche ).
Répéter l'opération pour chaque circuit imprimé.
Percer les 6 emplacements avec un forêt de diamètre 1,2 mm
sur une profondeur de 2 mm ( ne pas traverser le forex ).
Placer le forêt dans l'un des trous.
Il servira de guidage pour placer l'entretoise.
                   

       



J'ai réalisé les entretoises dans un morceau de forex. Tracer des carrés de 7 x 7 mm.
Percer les centres des carrés avec un forêt de 1,5 mm de diamètre. Découper au cutter les entretoises.
On peut réaliser des pans coupés pour réduire la surface de portée. ( Photo ci-dessus).

Le forêt est placé dans un trou ( photo de droite ). Encoller la face inférieure de l'entretoise
puis la faire glisser dans le forêt et la plaquer sur chapeau avec des pincettes.


Fixation du chapeau sur l'IRL et de la fiche alimentation
J'utilise deux clips de 16 pour conduit IRL afin de réaliser la fixation du chapeau sur son support.
Positionner les deux clips sur l'axe du triangle du chapeau ( photo centrale ).
Percer ces deux emplacements avec un forêt de 1,5 mm.
Les clips sont fixés avec des vis type tôle vissées directement dans le forex.
Pour l'alimentation, j'ai utilisé une fiche de type RCA ( Elle n'est pas faite pour ce genre d'application ).
Percer à 4 cm du bord droit et 1 cm de la base avec un forêt de 6,2 mm.
Visser la fiche sur son emplacement.
A gauche, la photo d'un chapeau terminé avec la fiche RCA inversée.

Câblage de l'éclairage



Les trois cartes sont câblées en parallèle.
Le +12 V ( coté résistances ) est câblé avec des conducteurs oranges,
La masse ( coté cathode des LED ) avec des conducteurs bleu.

Ci-dessous on peut voir le détail du câblage de la fiche RCA.
Le +12V câblé avec un fil orange sur la fiche centrale,

La masse de couleur verte câblée sur la cosse.

Pour les non électroniciens, je vous propose un schéma de câblage.


L'Éclairage
Les mesures sont réalisées avec un luxmètre à 7,5 cm de distance de la souce lumineuse.

Pour consommation de 135 mA ( 5 mA par LED ) l'éclairement est de :
3 200 lux au centre et 2 200 lux sur les bords.
Pour consommation de 270 mA ( 10 mA par LED ) l'éclairement est de :
6 000 lux au centre et 4 900 lux sur les bords.
Pour consommation de 405 mA ( 15 mA par LED ) l'éclairement est de :
8 000 lux au centre et 7 000 lux sur les bords.

A 15 cm de la source lumineuse ...
Pour consommation de 405 mA ( 15 mA par LED ) l'éclairement est de :
9 000 lux au centre et 3 000 lux sur les bords.

La mesure sur la photo de droite est réalisée avec un calibre x 10 lux. La valeur est donc de 7 740 lux.
En plein été, l'éclairement au soleil est de 20 000 lux.
Un éclairement constant de 8 à 9 000 lux est largement satisfaisant.

Je ne dépasse pas 15 mA par LED pour allonger la durée de vie du composant.
L'intensité nominale du courant direct de ces LED est de 20 mA.
Elles sont commandées par paquet de 1000 sur ce site,
dans la catégorie "5mm Round LED" puis "White LED"
et il faut vérifier que la température de couleur se situe entre 5000 et 6500 K.
( il ne pas utiliser des LED blanc chaud, température de couleur 3500 K ).
     



Le premier exemple de floraison.
La hampe florale a poussé en sept jours.
La floraison est intervenue au bout du neuvième jour.
Éclairage à 7000 lux et ce, 12 heures par jour.

Je ne connais pas la variété exacte
de cette plante grasse que l'on m'a donnée.

Attention :

Si certaines plantes étaient habituées à une faible
luminosité, il ne faut pas attaquer avec l'intensité
du courant LED à 20 mA et une source de lumière
rapprochée. L'effet serait le même que de les
mettre directement au soleil.

La puissance LED peut se calculer rapidement :
3 circuits x 27 LED x tension LED x courant LED
= 3 x 27 x 3 V x 0,02 A = 4,86 W équivalent.

PS : je n'utilise cet éclairage que sur des cactées
:o)

 
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