Du ballast électronique à la lumière connectée

La salle polyvalente d'Ekinox (Bourg en Bresse) est équipée de la toute dernière technologie : les projecteurs ArenaVision LED.

Pour bien comprendre l’évolution des automatismes en matière d’éclairage, et plus particulièrement comment la « lumière connectée » fonctionne, un petit historique de l’évolution des automatismes est nécessaire, à commencer par les auxiliaires d’alimentation, les ballasts.

Les lampes fluorescentes sont alimentées en courant alternatif sous une fréquence de 50 Hz. La décharge électrique dans un gaz d’une lampe à décharge n’est pas autostabilisatrice, par conséquent, pour assurer cette stabilité, il faut installer en série un organe de limitation de courant appelé réactance (self) capable de fournir l’énergie réactive assurant cette stabilisation. La compensation du facteur de puissance est assurée par un condensateur. Cet ensemble est appelé platine ou ballast (ferromagnétique ou électronique).

Le ballast électronique fonctionne à une fréquence plus élevée (quelques dizaines de kHz) que celle du distributeur d’énergie (50 Hz). Il doit donc être adapté à chaque type de lampes utilisées et à leur puissance. Il alimente les lampes fluorescentes sous haute fréquence (entre 25 et 60 kHz) et a un facteur de puissance proche de 1, ce qui évite la mise en œuvre de condensateur de compensation. Le papillotement des lampes s’en trouve réduit et leur durée de vie augmentée. Ce type de ballast n’utilise pas de starter, mais le préchauffage des cathodes, ce qui limite sa consommation. Il remplace de plus en plus le ballast ferromagnétique.

L’électronique et l’alimentation des LED 

L’alimentation des LED est réalisée soit en courant constant, soit sous tension constante. Les fabricants de LED spécifient les caractéristiques de leurs modules selon la valeur du courant direct IF déterminé transmis par le driver (ou pilote).

Les drivers sont disponibles avec convertisseurs à induction, ou avec convertisseurs à condensateur commuté ou encore sans suralimentation. Les matériels à tension constante sont de 24 V pour une puissance de 3 à 60 W, et de 12 V pour une puissance de 12 à 100 W.

Les convertisseurs à induction associent une grande efficacité à une faible interférence dans un faible encombrement et sont optimisés pour commander 2 à 10 LED. Généralement, toutes les LED fonctionnent mieux si elles sont alimentées par un courant constant. Pour assurer l’alimentation de chaque LED d’un réseau en courant constant, l’installation électrique doit être capable de délivrer une tension de sortie égale à la somme des valeurs de polarisation directe de chaque élément du réseau. Elle constitue la caractéristique qui varie le plus. Le décalage qui intervient dans la polarisation directe due au changement de température de la LED impose de mettre en œuvre des régulateurs de courant constant dans une large gamme de tensions de sortie. Les drivers de LED à induction sont la solution pour des courants de quelques centaines de mA (milliampères). L’avantage des drivers à circuit inductif est de pouvoir gérer aisément un courant plus élevé, ce qui convient aux applications qui utilisent plusieurs LED de puissance, et d’ajuster leur amplification de façon continue pour varier la luminosité des LED.

Les drivers peuvent fournir les niveaux de courant constant de 350 mA, 700 mA et 1 050 mA. Les drivers de LED universels règlent eux-mêmes la tension secondaire en fonction du nombre de LED connectées.

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