Les cinq principales méthodes de variation d'intensité des lampes LED

1. Gradation 1-10 V : Le variateur 1-10 V comporte deux circuits indépendants. Le premier, un circuit de tension ordinaire, sert à alimenter ou éteindre le luminaire. Le second, un circuit basse tension, fournit une tension de référence qui indique le niveau de gradation. Les variateurs 0-10 V étaient couramment utilisés pour la variation d'intensité des lampes fluorescentes. Désormais, grâce à l'ajout d'une alimentation continue au module de commande des LED et à la présence d'un circuit de commande dédié, les variateurs 0-10 V peuvent également prendre en charge un grand nombre de luminaires. Éclairage LEDCependant, les défauts de l'application sont également très évidents. Les signaux de commande basse tension nécessitent un jeu de lignes supplémentaire, ce qui augmente considérablement les exigences de construction.

2. Gradation DMX512 : Le protocole DMX512 a été initialement développé par l’USITT (United States Institute of Theater Technology) comme interface numérique standard pour la commande des gradateurs depuis les consoles. Le DMX512 s’appuie sur les systèmes analogiques, sans toutefois les remplacer complètement. Sa simplicité, sa fiabilité (en cas d’installation et d’utilisation correctes) et sa flexibilité en font le protocole de choix lorsque le budget le permet. En pratique, la méthode de contrôle DMX512 consiste généralement à concevoir conjointement l’alimentation et le contrôleur. Ce dernier gère de 8 à 24 lignes et pilote directement les lignes RVB des lampes LED. Cependant, dans les projets d’éclairage de bâtiments, la faiblesse des lignes CC impose l’installation d’un contrôleur à environ 12 mètres de distance, avec un bus de contrôle en parallèle. De ce fait, le câblage du contrôleur est important, voire impossible dans de nombreux cas.

3. Variation par triac : La variation par triac est utilisée depuis longtemps dans les lampes à incandescence et les lampes basse consommation. C'est également la méthode de variation la plus répandue pour les LED. La variation par SCR est une variation physique. À partir de la phase 0 du courant alternatif, la tension d'entrée est découpée en plusieurs ondes. Aucune tension n'est appliquée tant que le SCR n'est pas amorcé. Le principe de fonctionnement consiste à générer une tension de sortie tangentielle après avoir découpé la tension d'entrée selon l'angle de conduction. Ce principe permet de réduire la valeur efficace de la tension de sortie, et donc la puissance consommée par les charges résistives. Les variateurs à triac offrent une grande précision de réglage, un rendement élevé, une taille compacte, un poids léger et une télécommande facile, ce qui explique leur position dominante sur le marché.

4. Variation d'intensité par MLI : La technologie de modulation de largeur d'impulsion (MLI) permet de contrôler des circuits analogiques par l'intermédiaire d'un interrupteur de circuit onduleur. Le signal de sortie de cette technologie est une série d'impulsions de même amplitude, utilisées pour reproduire le signal souhaité.

Prenons l'exemple d'une onde sinusoïdale : la tension équivalente de cette série d'impulsions est ainsi transformée en une sinusoïde, ce qui permet de réduire au maximum la fréquence et la régularité des impulsions de sortie. Selon les besoins, la largeur de chaque impulsion peut être ajustée pour modifier la tension ou la fréquence de sortie, et donc contrôler le circuit analogique. En résumé, la modulation de largeur d'impulsion (PWM) est une méthode de codage numérique des niveaux d'un signal analogique.

Grâce à des compteurs haute résolution, le taux d'occupation du signal carré est modulé pour coder le niveau d'un signal analogique spécifique. Le signal PWM reste numérique car, à tout instant, l'alimentation CC pleine échelle est soit pleinement présente, soit totalement absente. Une source de tension ou de courant est appliquée à la charge simulée par une séquence répétitive d'impulsions marche/arrêt. L'alimentation est activée lorsque la charge est alimentée en CC, et désactivée lorsqu'elle est coupée.

Si la fréquence d'alternance lumière/obscurité dépasse 100 Hz, l'œil humain perçoit la luminosité moyenne, et non le clignotement de la LED. La modulation de largeur d'impulsion (PWM) ajuste la luminosité en modifiant la proportion de temps d'éclairage et d'obscurité. Dans un cycle PWM, la luminosité perçue par l'œil humain pour des clignotements supérieurs à 100 Hz est cumulative : la durée d'éclairage représente une proportion plus importante du cycle total. Plus cette durée est longue, plus la luminosité perçue est forte.

5. Variation d'intensité DALI : La norme DALI définit un réseau DALI comprenant jusqu'à 64 unités (adressables indépendamment), 16 groupes et 16 scènes. Les différents luminaires connectés au bus DALI peuvent être regroupés de manière flexible pour gérer et contrôler différentes scènes. En pratique, un contrôleur DALI standard gère jusqu'à 40 à 50 luminaires, répartis en 16 groupes, et peut traiter certaines actions en parallèle. Sur un réseau DALI, 30 à 40 instructions de contrôle peuvent être traitées par seconde. Le contrôleur doit donc gérer 2 instructions de variation d'intensité par seconde pour chaque groupe de luminaires.