BiLED bilan & évolutions

Bilan des performances de la lampe BiLED

Voici un petit bilan sur l'utilisation de la lampe en rando. nocturne. En terme d'éclairement, les résultat sont bien meilleurs qu'avec le prototype 1 LED et cela est principalement du à l'utilisation d'une optique 6° sur la seconde LED. Le boîtier de la lampe est refroidi assez efficacement par le flux d'air.

Notation de 1 à 5 sur les performances (subjectives) de la BiLED : (avec les 2 LEDs allumées)

- Chemin de pierre calcaire : 5/5
- Chemin en terre : 4/5
- Chemin en herbe : 3.5/5
- Single track (végétation proche) : 4/5
- Route : 4.5/5

Optique compléments et théorie

Se reporter à cet article pour tous les détails du calcul.

Dans sa première définition, la lampe BiLED est équipée de 2 Luxeon III rank T (87.4 lm) avec une optique 6° (Carclo 10003) et une 15° (Carclo 10003/15).

Donc, sur la BiLED : Carclo 10003 = 6.9° et Carclo 10003/15 = 20 °

Calcul de l'intensité lumineuse

LED Luxeon III 87.4 lm typique à 1A / Carclo 10003 (6.9°) / efficacité de 82 A l'angle 3.45° on a 50 Perte d'efficacité due à la température : 25 Intensité = (87.4 x 0.82 x 0.75 x 0.5) / (2 x PI x (1 - cos (3.45°))) = 2360 cd
Intensité maxi. (dans l'axe) = 2 x 2360 = 4720 cd

LED Luxeon III 87.4 lm typique à 1A / Carclo 10003/15 (20°) / efficacité de 86 A l'angle 10 ° on a 50 Perte d'efficacité due à la température : 25 Intensité = (87.4 x 0.86 x 0.75 x 0.5) / (2 x PI x (1 - cos (10°))) = 295 cd
Intensité maxi. = 2 x 295 = 590 cd

Avec la seconde optique, l'intensité lumineuse est 8 fois moins importante.
L'intensité maxi. est de l'ordre de 4720 + 590 = 5310 cd dans l'axe.

Evolution 1

La démonstration ci-dessus permet de dire que l'optique Carclo 10003/15 n'est pas des plus adaptée à l'utilisation et qu'il serait préférable d'avoir 2 optiques 6°. Avec 2 otiques 6°, on obtient 9440 cd dans l'axe.

Comparaison avec des produits commerciaux :

On peut voir que la Double Shot délivre au maxi. 3000cd dans l'axe et qu'on obtient 1500 cd (50

Dans la version Triple Shot, l'intensité maxi. est de 2400 cd (2450 cd pour la pro) donc plus faible que pour la Double Shot et cela est du à l'utilisation d'optiques ayant un angle plus grand (au moins pour la version Pro env. 12°). (Document Cateyes)

La première évolution prise en compte est de remplacer l'optique Carclo 10003/15 par une Carclo 10003 (6°). Afin de tester un éclairage beaucoup plus puissant.
- Résultat du test : La lampe éclaire de façon un peu étroite. En fait, il faudrait une optique qui éclaire sur 8° à 10°.

Un grand merci à Lino du forum Vélo Vert pour son aide précieuse.

Evolution 2

Afin de rendre l'éclairage de la BiLED vraiment plus performant, il n'y a qu'à profiter des progrès technologiques et à remplacer les 2 LEDs par des modèles plus efficaces. Grâce au tableau de cette page, on peut voir que les LEDs les plus efficaces sont la Luxeon Rebel (LXML-PWC1-0100) et Cree XR-E 7090 Q5 (XREWHT-L1-0000-00D01) qui délivre 95lm/W à 350mA et 76lm/W à 700mA.
Actuellement, l'électronique délivre 1A au 2 LEDs Luxeon III équipant la lampe. Les performances des nouvelles LEDs vont permettre de diminuer le courant en reconfigurant la carte Sipex à 700mA. A 700mA la Rebel délivre 180 lm et la XR-E Q5 187 lm.

Solution 1 : Luxeon Rebel 180 lm

La Luxeon Rebel est probablement la plus petite LED de puissance du marché comme on peut le voir ci-dessous (Les Luxeon I et III ont la même taille)

C'est une LED de type CMS avec un pad thermique. Il est donc préférable de l'acheter montée sur un circuit. On lui associe une optique "Carclo 10193" 8.7° et le tour est joué.

Reprenons nos petits calculs :
LED Luxeon Rebel 180 lm typique à 700mA / Polymer Optics 8.7° / efficacité de 85On considère -10A l'angle 3 ° on a 50Intensité = (162 x 0.85 x 0.5) / (2 x PI x (1 - cos (8.7/2°))) = 3423 candelas
Intensité maxi. (dans l'axe) = 2 x 3423 = 6846 candelas
Avec les 2 LEDs on arrive à 13692 candelas dans l'axe !!!

Solution 2 : Cree XR-E R2 200 lm

Cree a décliné sa LED XR-E 7090 dans une version R2 délivrant environ 114 lm à 350 mA et 200 lm à 700mA. Cree fourni aussi une optique intéressante de 10° ayant une très bonne efficacité, soit 95 A l'angle 10° on a 50 Intensité = (180 x 0.9 x 0.5) / (2 x PI x (1 - cos (10°))) = 3387candelas
Intensité maxi. (dans l'axe) = 2 x 3387 = 6774 candelas

Synthèse des performances des différentes configurations de la lampe BiLED

Les valeurs d'intensité lumineuses sont fournies avec les 2 LEDs allumées et dans l'axe.

2 Luxeon III @1A + 2 carclo 6.9°	9440 cd	Consomme et chauffe beaucoup et trop étroit.
2 Luxeon Rebel @700mA + 2 carclo 8.7°	13692 cd	Très puissant mais probablement un peu étroit.
2 Cree XR-E R2 @700mA + 2 Cree 10°	6774 cd	La meilleure configuration, déjà très puissante et assez "large"

Remarque : Ces différentes configurations n'ont pas été réellement essayées.