Pour les passionnés de technologie
Nos lampes frontales à LED, puissantes et rechargeables, sont le fruit d’une recherche avancée pour offrir aux sportifs exigeants des caractéristiques hors du commun. Nous vous présentons ici différents points qui ont fait l’objet de nos travaux : l’innovation Go’Lum intelligent lighting (nos fameux modes intelligents), l’éclairage constant, le driver, la batterie, les LED, le matériau.
Innovation Go’Lum intelligent lighting
Plus tu te déplaces vite, plus tu as besoin d’éclairer loin. Plus tu es sur des chemins escarpés ou piégeux, plus tu as besoin de bien voir. Grâce à notre technologie exclusive et protégée, ta Go’Lum ajuste automatiquement et en temps réel son intensité lumineuse en fonction de ta vitesse et du terrain sur lequel tu évolues. Pour t’offrir le bon éclairage au bon moment. Et te permettre de te concentrer à 100% sur ton sport.
L’innovation de la technologie Go’Lum intelligent lighting répond à des besoins
- De plus grande autonomie pour une durée d’éclairage accrue et inégalée,
- De concentration sur votre activité outdoor en évitant les manipulations et réglages en plein effort,
- De sécurité : vous bénéficiez du bon éclairage au bon moment et d’une autonomie augmentée.
Des bénéfices particulièrement précieux lors de sorties longues avec une lampe frontale en trail ou en ultra cyclisme par exemple.
Cette technologie est efficace quelles que soient les conditions extérieures (brouillard, froid, pluie, …).
L’innovation Go’Lum intelligent lighting te permet de pratiquer ton activité outdoor l’esprit tranquille.
Les modes d’éclairages intelligents sont disponibles sur la Go’Lum Piom+3.
Piom+3 propose 2 modes d’éclairage intelligent dédiés à la course à pied : priorité autonomie et priorité puissance.
- Mode priorité autonomie : jusqu’à 3 nuits de plus de 12H chacune avec une seule batterie !
Ce mode, co-conçu avec l’ultra traileur Luca Papi, lui a permis de tenir 37H lors de sa traversée des 7 îles Canaries !
Ce mode a été créé pour maximiser l’autonomie pour des sorties longues. - Mode priorité puissance : jusqu’à 7 heures avec une seule batterie.
Ce mode favorise le confort visuel et la sécurité en optimisant la puissance.
Choix de l’éclairage constant
Toutes nos frontales sont dotées d’un éclairage constant. Ainsi, la puissance d’éclairage (exprimée en lumens) va rester stable tout au long de l’utilisation. Dans notre exemple, 7H d’éclairage à 300 lumens. Passée cette durée, les Go’Lum passent en mode réserve pour te permettre de changer de batterie ou de rapidement rentrer chez toi 😉
A l’inverse, beaucoup de fabricants de lampes frontales utilisent la norme ANSI FL1 pour déterminer les puissances d’éclairage et autonomies de leurs modèles. Cela permet d’annoncer une puissance d’éclairage mesurée au bout de seulement 30 secondes et l’autonomie sera enregistrée lorsque l’intensité lumineuse atteindra un rendement de 10%. Ainsi, pour le même exemple de 7H d’éclairage à 300 lumens, en éclairage standard tu profiteras de 300 lumens pendant 30 secondes, puis l’intensité lumineuse diminuera jusqu’à atteindre 30 lumens au bout de (10% de rendement).
Chez Go’Lum, les modes manuels te garantissent la même intensité d’éclairage sur toute la durée d’autonomie annoncée !
Si tu veux en savoir plus sur cette norme et sur l‘éclairage constant, nous avons écrit un article de blog qui traite de ce sujet.
Développement d'un driver de LED exclusif Go'Lum
Dans la conception d’une lampe frontale, la question du pilotage d’une LED de puissance est complexe. La caractéristique principale d’une LED est sa tension nominale. Cette tension varie en fonction notamment de la fabrication de la LED, de sa couleur et, en cours d’utilisation, de son échauffement.
Pour ces raisons, chez Go’Lum nous avons choisi de piloter nos LED avec un générateur de courant et non un générateur de tension.
Le générateur de courant permet aux LED d’imposer leur tension ; la puissance d’éclairage n’est donc plus dépendante que du courant qui traverse la LED.
Pour des lampes frontales en utilisation sportive, l’encombrement et le poids doivent être réduits. Cela se traduit par l’utilisation de batteries de faibles taille, poids et tension. Cela impose l’utilisation d’un nombre réduit de LED chaînées en parallèle ou en série, qui devront supporter un courant d’alimentation relativement fort. Nous avons sélectionné les fabricants qui proposent ce type de LED avec des tensions nominales autour de 3V et d’excellents rendements lumineux au-delà de 200 lumens/W.
Il existe trois grands types de drivers pouvant gérer l’alimentation des LED :
- Les drivers non régulés qui fixent un courant maximum de sortie pour une tension d’entrée définie. Leur coût est faible, mais le courant de sortie diminue lorsque la tension d’alimentation diminue. Cela pose problème pour une frontale, alimentée par batterie, car l’éclairement va décroître au fil de son utilisation.
- Les drivers à découpage régulés en courant de type buck, qui permettent une tension de sortie vers les LED plus faible que la tension d’entrée fournie par la batterie. Ils peuvent être utilisés pour piloter une LED indépendante dont la tension nominale est autour de 3V avec une batterie lithium ion par exemple. Mais ce type de driver aura du mal à réguler le courant de manière fixe lorsque la batterie sera à moitié déchargée, c’est-à-dire que sa tension passera en dessous de 3.7V environ, car la différence de tension entre la batterie et la LED deviendra trop faible. La lampe frontale va alors voir décliner petit à petit son éclairement à la manière d’un driver non régulé.
- Les drivers à découpage régulés en courant de type boost, qui permettent une tension de sortie vers les LED plus forte que la tension d’entrée fournie par la batterie. Ce driver permet à la lampe frontale d’éclairer à la même puissance quelque soit le niveau de batterie. Il impose d’avoir une tension de LED supérieure à la batterie et donc de chaîner en série au moins 2 LED. Son coût est plus élevé que celui des deux précédents mais il permet d’utiliser les LED dans leur plage de courant optimal (voir article choix des LED).
C’est pour répondre aux besoins des sportifs exigeants recherchant un éclairage puissant et parfaitement constant que Go’Lum a choisi ce dernier type de driver.
Pour nous, l’adéquation du driver avec les LED qu’il pilote est aussi importante que la LED elle-même.
Beaucoup de fabricants communiquent uniquement sur les LED qu’ils utilisent, mais ce n’est que l’élément visible de la chaîne d’éclairage. Nous avons donc mis au point le driver optimal pour une lampe frontale à LED : il accepte une tension d’entrée variable en fonction de l’état de charge de la batterie – entre 2.8V et 4.2V pour une batterie lithium ion – et régule le courant de sortie vers les LED. Le driver reste ainsi stable en fonction de la consigne au cours de la décharge de la batterie pour fournir en continu un courant de 2A et une tension de 3V.
D’un point de vue théorique, une alimentation à découpage boost est constituée de transistors MOSFET qui servent d’interrupteur, d’une réserve de courant (appelée self), d’une réserve de tension (condensateur) et d’une commande impulsionnelle qui ouvre et ferme les interrupteurs à très haute fréquence.
Très schématiquement, l’idée est de court-circuiter à l’aide de l’interrupteur (MOSFET) les pôles plus et moins de la batterie à travers la self pendant un temps très court. La self, par nature, s’oppose à l’augmentation brutale du courant induite par le court-circuit en accumulant ce courant. Une fois le laps de temps écoulé, l’interrupteur court-circuitant la batterie est rouvert et l’autre interrupteur fermant le circuit entre la self – précédemment chargée – et les LED est activé. Le courant accumulé dans la self est délivré aux LED.
La régulation et le réglage de l’intensité lumineuse sont réalisés en mesurant en permanence le courant traversant les LED et en adaptant en permanence la durée d’ouverture et de fermeture du MOSFET. Plus le temps de fermeture est important, plus la self va se charger en courant, dans la limite de ne pas court-circuiter en permanence la batterie, ni dépasser la limite du courant supportable par le driver, ce qui conduirait à sa destruction.
Le rendement d’un tel système découle directement des pertes d’énergie qui opèrent.
Les 2 causes principales de ces pertes sont :
- La résistance interne de tous les composants qui composent le driver : cette résistance dissipe l’énergie perdue en chaleur. Le MOSFET et la SELF sont les principaux vecteurs de ces pertes.
- Le temps de commutation des interrupteurs (MOSFET) : le temps de commutation – c’est-à-dire le temps entre la commande de fermeture ou d’ouverture de l’interrupteur et le moment où l’interrupteur a réellement terminé de basculer – doit rester le plus négligeable possible par rapport à la durée d’un cycle de découpage.
C’est cette expertise que vous retrouvez dans votre Go’Lum !
Choix de la batterie
Pour une pratique de sport outdoor, l’autonomie d’une lampe frontale est l’un des critères les plus importants. Mais il existe deux contraintes majeures : l’encombrement et le poids.
Lors de notre réflexion, nous avons donc éliminé les batteries qui n’offraient pas une autonomie suffisante mais aussi celles qui étaient trop encombrantes ou/et trop lourdes. Le meilleur choix nous est apparu très vite comme étant les batteries lithium-ion de type 18650 – 18650 pour 18mm de diamètre et 6,5cm de hauteur, format très répandu dans l’industrie (ordinateurs, vélos et voitures électriques, cigarettes électroniques, …) –. De fait du succès de ces batteries, les fabricants réalisent en priorité leurs développements sur ces modèles. En tant qu’utilisateurs, nous bénéficions donc des meilleurs performances de la technologie lithium-ion sur ces cellules qui offrent la meilleure densité énergétique, dont les plus performantes approchent les 3500mAh.
L’une des exigences de Go’Lum est la protection de ses utilisateurs. Des images circulent de rares cas de court-circuit, où l’on voit des batteries lithium-ion prendre feu ou exploser (court-circuit → emballement thermique → explosion de la batterie). Chez Go’Lum, deux systèmes vous protègent contre ces incidents : un système de régulation thermique intégré à la frontale et un coupe-circuit intégré à la batterie qui se déclenche dès lors qu’il détecte une tension anormale. Les batteries que nous commercialisons sont ainsi protégées.
Choix des LED
La lampe Go’Lum possède 2 canaux indépendants. Cela nous permet d’implanter 2 types de LED différents afin de mixer leurs caractéristiques.
Le premier canal est constitué de 2 LED Luminus de petite taille (1.6×1.6mm) qui vont permettre d’obtenir un faisceau d’éclairage étroit.
Le second canal associe 2 LED Cree de taille plus élevée (3.2×3.2mm) déployant un faisceau large.
Sur chaque canal, les LED sont associées par paire, en série, afin d’exploiter leurs caractéristiques dans leurs plages optimales de fonctionnement. En effet, les LED sont spécifiées pour supporter un courant maximum mais leur meilleur rendement est atteint à des puissances plus modérées. Nous recherchons donc à rester dans ces plages de fonctionnement.
Une LED rouge vient augmenter la palette de possibilités (cf. boutique fiches produits).
Choix de l'aluminium
Le matériau qui allait composer le corps de nos frontales devait répondre à cinq critères : refroidissement, résistance, légèreté, recyclabilité et coût.
- Refroidissement : les LED, en chauffant, perdent de leur rendement. Il est donc essentiel de garantir un niveau de chauffe maîtrisé.
La conductivité thermique élevée de l’aluminium (237W/m.K) permet de refroidir les LED de façon efficace. A titre de comparaison, le PVC a une conductivité thermique de 0,17W/m.K. Plus la conductivité thermique d’un matériau est élevée, plus celui-ci conduit la chaleur. Nous recherchons donc les propriétés opposées à celle d’une isolation thermique.
NB : Ne recyclez pas une Go’Lum pour isoler votre maison 😉
- Résistance : une frontale doit résister au mieux aux chocs, aux intempéries et aux poussières… le tout le plus longtemps possible ! L’aluminium a une excellente longévité et une résistance remarquable à l’oxydation. Même une feuille d’aluminium ne laisse passer ni eau, ni poussières, ni micro-organismes.
De plus, le corps alu des frontales Go’Lum est anodisé, ce qui améliore encore la résistance à l’oxydation.
- Légèreté : pour une rigidité équivalente (on en revient au critère de résistance), l’aluminium est l’un des matériaux les plus intéressants en terme de poids.
- Recyclabilité : l’aluminium est recyclable à 100%, indéfiniment, sans dégradation de ses propriétés et sans nécessiter beaucoup d’énergie.
- Coût : Nous avons écarté des matériaux dont les prix pouvaient être plus faibles que celui de l’aluminium, mais ne répondaient pas aux critères précédents. A l’inverse, le magnésium est un matériau intéressant mais inflammable et qui revient bien plus cher que l’aluminium.
Ta Go’Lum : un concentré de technologie !