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Conseils

Variateurs LED : varier en continu l'intensité lumineuse des LED

Il y a encore quelques années, la variation ou gradation de lumière n'était pas un problème. Les ampoules à incandescence ou à halogène étaient simplement alimentées avec moins d'énergie électrique grâce à une résistance activable par rotation ou coulissement et la luminosité baissait. Mais, à présent, les ampoules durables, à économie d'énergie à technologie LED les ont remplacées. Tant qu'il s'agit d'allumer et d'éteindre, il n'y a pas de problème. C'est quand on veut faire varier la lumière que ça se complique..


Conditions électriques préalables pour les variateurs LED

Les variateurs classiques sont conçus pour des ampoules à filament, habituellement pour des puissances de 250 à 400 W. Ces valeurs sont largement supérieures à la charge électrique des ampoules LED qui les ont remplacées. Certains variateurs ne peuvent pas déceler la faible charge d'une ampoule LED de sorte qu'une charge électrique supplémentaire doit être appliquée pour que l'ampoule soit décelée par le variateur. C'est bien entendu en contradiction avec le souhait de réduire la consommation d'énergie.

Le fait qu'une ampoule LED ne puisse pas facilement remplacer les ampoules classiques est encore source de confusion. A titre d'exemple, il suffit de retirer l'ampoule halogène avec culot à broches de la douille et d'insérer une ampoule LED équivalente. Résultat: ça ne fonctionne pas. Car les ampoules à halogène fonctionnent habituellement avec une tension alternative de 12 ou 24 V, les LED nécessitent par contre une tension continue constante et bien inférieure et en respectant la bonne polarité.

Un transformateur doit donc être connecté entre le raccordement au secteur et les spots à LED encastrés ou apparents pour fournir cette tension continue constante. Ces transformateurs sont appelés "drivers LED“. Le transformateur est le composant primaire pour les lampes et détermine leur capacité de gradation. Par ailleurs, le driver LED a une grande influence sur la fiabilité et la durée de vie des ampoules.

Les drivers de haute qualité permettent une gradation continue allant jusqu'à zéro pour cent sans altérer la puissance lumineuse mesurée. Sinon, les drivers LED de moindre qualité convertissent simplement le courant alternatif en courant continu et génèrent une mauvaise qualité lumineuse avec des scintillements et des effets stroboscopiques.

Important : Les drivers LEDs ne sont pas proposés en tant que composants individuels mais sont intégrés des ampoules LED dites rétrofit avec culot E27 ou E14. Dans les deux cas, il faut vérifier que le driver ou la lampe soit "dimmable“ !


Les trois méthodes de variation

La variation ou gradation des ampoules est possible selon les méthodes suivantes : 

  • Réduction de l’intensité continue (CCR)

  • Modulation de largeur d’impulsion (PWM)

  • Modulation d'amplitude (AM)

La variation ou gradation par réduction de l’intensité continue (CCR), également appaelée gradation analogique, est une méthode simple pour maîtriser la quantité de courant délivré aux LED. La luminosité totale des LED survient lorsque la quantité maximale du courant alloué est appliquée aux LED. En réduisant l'intensité, la luminosité baisse. La gradation par CCR peut toutefois provoquer des problèmes sur les ampoules LED dimmables en cas très faible intensité ou des niveaux bas de gradation.   

La modulation de largeur d’impulsion (PWM) aujourd'hui fréquemment utilisée fonctionne en éteignant et allumant rapidement l'ampoule LED.  Par la haute fréquence d'impulsion de plus de 200 Hertz, l'oeil ne peut plus percevoir le scintillement des LED et ne voit que l'intensité lumineuse moyenne des LED. La PWM fonctionne avec exactement l'intensité électrique dont la LED a besoin. Puisque la PWM offre une grande gamme de gradation et une relation linéaire entre la puissance lumineuse et le rapport cyclique, son utilisation est plus répandue. Toutefois, elle nécessite une électronique sophistiquée de driver.

Pour la modulation d'amplitude (AM), une réduction lente du courant de driver est atteinte en baissant la puissance lumineuse. L'AM n'est donc pas aussi simple et efficace que la PWM mais elle évite l'éventualité d'un scintillement visible.


Points à considérer lors de l'achat de variateurs LED

Les variateurs LED modernes offrent aujourd'hui une multitude de puissances, qui améliorent le confort d'utilisation, les options de connexion ainsi que la qualité lumineuse. Il est donc parfois difficile de trouver le type de variateur adapté. En principe, il convient toutefois de vérifier que le variateur est conçu pour des charges capacitives comme des lampes LED. Vous pouvez savoir s'il est dimmable lorsque la lettre "C" est imprimée dessus.

Si, par exemple, un luminaire dont la source lumineuse est une lampe de rétrofit dimmable doit être exclusivement raccordé au variateur, des variateurs LED simples avec prise et bouton rotatif suffisent pour réguler la luminosité. La puissance de commande mise à disposition pour l'éclairage LED est comprise entre 3 et 100 W.

Si l'installation de spots LED dimmables au plafond est prévue, la connexion du variateur s'effectue directement au driver. Les variateurs de grande qualité possèdent en outre des options de réglage de luminosité minimale et maximale.

Si un grand nombre de lampes à incandescence classiques doivent être remplacées en même temps par des lampes LED dimmables, l'achat d'un variateur sur rail DIN peut être envisagé. Ces appareils sont également conçus pour faire varier des lampes rétrofit et destinés à un montage dans des armoires de distribution. La gamme de puissance s'élève jusqu'à 1200 W.


FAQ – Questions fréquentes

Quelle est la différence entre la commande par coupure de phase avant et arrière ?

Lors d'une coupure de phase avant, le tension sinusoïdale est abaissée au début d'une amplitude. Pour les charges capacitives comme les lampes LED, cette commande ne convient pas à cause de la soudaine montée de tension, puisque un courant très élevé circulerait immédiatement. La coupure de phase arrière, par contre, élimine la tension à la fin d'une amplitude. Cette commande convient aux transformateurs classiques halogène à basse tension.

Que se cache-t-il derrière les dénominations DALI et DMX en rapport avec les variateurs ?

DALI est l'abréviation de Digital Addressable Lighting Interface et est une norme généralement utilisée pour réguler l'éclairage de surface par une série de circuits d'éclairage. Elle se base sur une connexion filaire à deux fils supplémentaire entre la commande de variateur et le driver de LED. Etant donné que la commande ne dispose que d'un connecteur à languette, cela ne pose aucun problème de compatibilité des composants, le tout passant à l'intérieur du driver.

La norme DMX (Digital Multiplex) a été conçue initialement pour le secteur du divertissement afin de fournir des effets lumineux dynamiques sur de très nombreux canaux d'éclairage. Dans le monde de l'architecture, DMX convient le mieux au changement de couleur et l'éclairage à effets et il existe une forte affinité avec les ampoules LED. Les câbles de signal entre l'unité de commande et le driver doivent être blindés pour pouvoir protéger les fils contre les signaux électriques parasites de câbles adjacents.

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