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Matériels

Minimum nécessaire

Alimentation

Les LED fonctionne majoritairement en 5V ou 12V. Au delà du voltage, il en existe avec différentes puissance. Il faudra donc choisir l'alimentation en conséquence selon les LED choisi et leur nombre, voir utilisé plusieurs alimentation.

LED adressable

Ce sont des LED où nous pouvont commander la couleur et la luminosité de chaque LED. Pour être un peut plus technique, ces LED sont en fait des LED classique auquel on ajoute une petite puce électronique. C'est cette puce qui permet à chaque LED d'avoir une adresse. Quand vous verez des références tel que WS2811 ou WS2812b, c'est de cette puce qu'on parle. Ces LED ont une borne positive et une négative pour l'alimentation, mais aussi une borne de donnée. C'est par cette dernière que le contrôleur envoie un signal binaire contennant l'adresse et les parametres pour chaque LED. Il existe des LED en version ruban (appelé "strip LED") ou en version guirlande (appelé "string" ou "node", ou plus fréquement "pixels").

Contrôleur

C'est la carte électronique qui va commander les LED grâce au logiciel qu'elle contient. Quelques exemples du moins cher au plus cher :

  • ESP32 & WLED : Une carte wifi programmable sur laquelle nous pouvont ajouterle logiciel WLED afin de la transformer en contrôleur. WLED permet de gerer jusqu'à 8 canaaux, mais il est conseiller de se limiter à 4 avec pas plus de 600 LEDs par canaux. Le problème içi, c'est le wifi qui peux causé des latences (ralentissements) lors d'un spectacle. Elle coûte dans les 4-5€ sur AliExpress
  • WT32-ETH01 : Une version de l'ESP32 avec l'ajout d'un port ethernet. A recommandé lorsque l'on a peu de moyen. Toutefois attention, le support de WLED sur cette carte est noté en beta (donc non stable) mais apparement certains l'utilisent sans avoir de problème avec. Elle coûte dans les 10-15€ sur AliExpress
  • QuinLED : C'est une équipe qui produit plusieurs carte (Uno, Quad, Octo) afin de simplifier l'utilisation et le câblage des LED. C'est aussi une carte à base d'ESP32. Elle coûte dans les 40€, selon le modèle + 10-15€ de frais de port sur https://quinled.info.
  • Falcon F16V3 et depuis peu, F16V4 : C'est la Rolls-Royce des cartes contrôleurs. Elle peut gérer 16 canaux de base et on peux lui ajouter des extensions afin d'avoir d'avantage de canaux. Elle gère différent type de LED. Elle coûte dans les 255-279€ + frais de port sur https://propixeler.nl.
  • Kulp Lights K16A-B ou K32A-B: Similaire à la Falcom mais permet 16 ou 32 fois 800 LED de type WS2811 uniquement. Donc à privilégié pour l'utilisation de pixels comme pour des mega tree. Elle coûte 120$ pour la 16 ports et 150$ pour la 32 ports.

Connecteurs étanches

Ils nous faut des connecteurs étanches afin pouvoir brancher tout ça à l'extérieur. Ils en existent de multiple modèles. Je vous met quelques photos (prise sur AliExpress) :

  • Ces connecteurs sont les plus courant, notamment les Ray Wu qui se font apparemment peut à peut détroner par les Xconnect : connecteurs_pigtail.webp
  • Les SP13, ou SP16, ou... Ces connecteurs sont apparemment utilisé en aviation et sont disponible en différentes tailles. 2022-12-23_12-25.png
  • Autre connecteur simpliste, apparemment prévu pour des connections sur voiture ou moto. L'avantage c'est qu'il ne sont pas cher. 2022-12-23_12-15_1.png Donc différents connecteurs qui ont chacun leur avantage et inconvenient. Et il en existe d'autres.

Câble électrique

Certains connecteur n'ont pas de cable lié, il faudra donc en ajouter. Pour faire les liaisons avec l'alimentation également. Bref, il faut un peu de câbles et il faudra choisir le bon diamètre de câble selon se qu'on branche dessus. Evidemment, on parle de câble souble et donc avec des fils multibrins.

Porte-fusibles

Pour sécurisé le montage, sachant qu'il y a peu de volts mais beaucoup d'ampére, il est conseillé de mettre en place des fusibles.

Boite étanche

Si vous devez laissez vos équipements tel que l'alimentation ou le contrôleur à l'extérieur, il faudra les abriter dans une boite hermétique.

Comment choisir

Je tente d'exposer ici les points positifs et négatifs pour chaque éléments. Je détaillerais aussi mon choix et pourquoi j'ai fais ce choix.

5V ou 12V ?

Pour faire ce choix, nous devons comprendre ce qu'il ce passe lors l'on alimente un ruban LED (par exemple) : On branche une alimentation sur l'extrémité d'un ruban LED, cela va alimenté la 1ère LED qui va utilisé un peu d'énergie. L'énergie restante va aller à la LED suivante qui va également prendre un peu d'énergie. L'énergie restante va une fois de plus à la suivante et ainsi de suite. On comprend rapidement qu'au bout d'un moment, il n'y a plus assez d'énergie pour alimenter les led ou pour avoir certaines couleurs (car la consommation n'est pas la même selon la couleur). Pour ne pas avoir ce problème, il faut injecter à nouveau de l'energie toutes X LED et c'est là qu'est une des principales différences entre le 5V et le 12V. En 5V, il faut une injection toutes les 50 à 100 LED alors qu'en 12V c'est toutes les 100 à 150 LED.

En 12V, notamment sur les rubans LED de type WS2811, la puce WS2811 est connecté à 3 LED RGB contrairement aux autres puce où 1 puce = 1 LED. Cela fait que ces ruban LED ne sont coupable que toutes les 3 LED et que le 12V est divisé en 3 soit 4V par LED au lieu de 5V pour. Les LED étant alimenté en 4V au lieu de 5V, elle seront moins lumineuse. Cela est un peu un faux problème car désormais on peux trouver des rubans LED de type WS2815 qui évitent ces inconvénients et qui en bonus ajoutent une borne de donnée de backup afin qu'une LED morte n'impacte pas le reste du ruban (car en temps normale, les LED après la LED morte reste éteinte). Il existe des ruban LED 5V de type WS2813 qui ont également cette borne de backup. Les guirlandes WS2811 n'ont curieusement pas le problème d'avoir une puce pour 3 LED car, si j'ai bien compris, c'est en réalité des WS2812b (donc 5V) auquelles il a été ajouté un composant pour convertir le 12v en 5V sur chaque LED. C'est d'ailleurs ce composant qui a causé des feux de guirlandes en 2020. C'était le cas pour un seul fournisseur durant le COVID, donc possiblement lié à un manque de personnel et de vérification dans l'usine.

On peux parfois lire des arguments qui disent que les LED en 12V consomme d'avantage mais c'est faux car sur la fiche technique des LED lors de l'achat, vous pourrez voir que pour des LED en 5V ou en 12V, la consommation par mètre est la même (18Watt/mètre pour un ruban LED de 60 LED par mètre). La consommation est la même car lorsque qu'il y a plus de tension, il y a moins d'ampère. Pour résumer :

  • WS2811 (12V, version ruban LED) : une puce alimente 3 LED donc chaque LED est alimenté en 4V, donc 4V x 0.06A = 0,24W (mais attention, on se souvient qu'en 4V, les LED sont moins lumineuse).
  • WS2811 (12V, version guirlande): il ne faut pas oublier qu'il y a un réducteur de tension qui change le 12V en 5V, donc les LED sont bien alimenté en 5V. En conséquence, les LED ne consomme pas plus.
  • WS2815 (12V) : c'est comme pour les WS2811 version guirlande

Mon choix

J'ai choisi des rubans LED et guirlandes en 12V, non pas car il faut moins de point d'injection, pas parce qu'il faut moins d'ampère pour le même nombre de LED.

Exemple : j'ai 600 LED et elle consomment 180W (en version 5V ou 12V).

  • En version 5V : 180W / 5V = 36A
  • En version 12V : 180W / 12V = 15A Pour le même nombre de LED, j'ai moins d'ampère en 12V, donc de plus petit diamètre de câble et de plus petit connecteur.

"Oui mais si tu ajoutes des points d'injection, ça divise d'autant le nombre d'ampère dans chaque câble d'alimentation !" Alors oui, mais non car je souhaite éviter au maximum le nombre de câbles qui se baladent. Pour cela, je fais courir 2 fils pour le + et le - le longs des LED et je soude ces fils aux LED toutes les 30 ou 60 LED. Ainsi j'alimente en paralèlle toutes mes LED et je n'ai pas des tonnes de câbles d'injection.

Rubans LED ou guirlandes ?

Evidemment, les rubans se n'est que lorsque qu'il y a des lignes droites. Pour les modèles, c'est guirlande obligatoire. Les guirlandes sont (paraît-il, je débute donc pas encore d'avis personnel) plus durable que les rubans et changé une LED morte est apparemment plus simple. Par contre, les rubans permettent d'avoir plus de LED par mètre. En Amérique, ils ont l'air d'utiliser les 2.

Mon choix

Pour les lignes droite, je tente avec des rubans et je verais à l'usage. Comme dit plus haut, c'est plus simple pour avoir plein de LED sur une ligne droite.

Combien de LED/mètre sur mes ruban LED ?

Il existe plusieurs taille, les plus commun sont 30, 60 et 144 LED/m. Le choix va être selon l'effet visuel souhaité mais aussi sur la consommation et le nombre de LED que peut gérer le contrôleur. Avec 144 LED/m, on atteint rapidement 43.2W/m là où on aurait du 18W/m avec 60 LED/m. Qui dit plus de LED et de consommations, dit aussi plus de point d'injection et possiblement plus d'alimentations.

Mon choix

J'ai choisi du 60 LED/m, c'est un juste milieu. 30 LED/m c'est trop d'écart entre chaque LED et 144 LED/m c'est trop de consommation. Je ne veux pas non plus que ça consomme de trop pour ne pas multiplier les alimentations. Les 144 LED/m sont également peu maniable car les LED sont vraiment très proche les unes des autres.

Quel câble ?

Selon les connecteurs choisi et le nombre de LED qu'on souhaite sur par connnexion, il faudra calculer l'ampèrage pour avoir le bon diamètre de câble. Il faudra en principe du câble à 3 fils 2 pour l'alimentaion et 1 pour les données. Il faudra aussi sur ce soit du multibrin afin qu'il soit souple.

Mon choix

Il me faut du câble avec des fils de 1,5mm² minimum afin que je puisse faire circuler au moins du 20A. Du coup, n'importe quel câble de 3 fils en multibrin au bon format est utilisable.

Quel connecteur ?

Le choix est plutôt libre. Si cela ne vous gène pas d'avoir de multiple points d'injection avec un courant jusqu'à 5 ampère, alors choisissez plutôt des Xconnect ou des ray wu qui sont les plus classiques. Cela dit attention, ces connecteurs sont toujours vendu avec bout de cable qui peut être en 22 awg ou 18 awg (awg, c'est le format américain pour donner le diamètre d'un fil électrique). Trouver du 18 awg si possible (qui correspond à du 0,75mm², le plus gros des deux taille possible). Les fils en 22 ou 23 awg sont très (trop) fin. Un des avantages est qu'il est possible d'acheter des pixels dirrectement avec la prise souhaité. Dans le même ampérage, il est aussi possible de trouver des connecteurs SP13 servant apparemment pour l'aviation. Ces connecteurs n'ont pas de fil, il faudra donc les sondes ou les visser vous même. Pour des connecteurs pas trop cher et permettant 9 ampère, il y a les connecteurs de voiture. Pour 10 ampères, il y a les SP16 (comme les SP13 mais plus gros). Pour 25 ampères, il y a les SP20 (encore une fois, comme les SP13 ou SP16 mais plus gros) Le choix dépendra principalement des l'ampèrage que vous aurez besoin d'utiliser.

Mon choix

J'ai pris de SP20 car j'avais besoin de faire passer au moins 20 ampères par cable et donc par connecteur.

Bonus : ma liste de matériels

Voici la liste complète des achats que j'ai fait :

Et voici la liste du matériel qu'il me manque :

  • Du cable multibrin rond 16 AWG (1,5mm²) Pour faire des ralonges et brancher les connecteurs aux équipements.
  • Des modèles (flocons de neiges, étoiles, cannes à sucre...) Pour avoir d'avantage de décoration.
  • Des pixels (WS2811) Pour les mettres sur les modèles.

Dernière édition le 2025-02-14 15:54

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