Beaucoup de nos produits portent après le nom du produit l’addition « AC ». Cette mention est un indicateur que des modules LED AC sont intégrés dans ces produits. Avec cette technologie, une partie essentielle d’un module LED classique n’est pas nécessaire. Le ballast.
Comment ça fonctionne ?
L’image ci-dessous explique le fonctionnement fondamental des LEDs haute tension. Le circuit est alimenté directement par une tension alternative redressée. La chaîne de LEDs – ici, un grand nombre de LEDs individuelles ou des modules COB spéciaux peuvent être utilisés – est contrôlée par le biais du contrôleur.
Image 2 : LED activée à faibles valeurs instantanéesDans cet exemple, la valeur instantanée de l’onde sinusoidale est encore très faible. Par conséquent, seuls quelques segments sont alimentés. Le reste de la chaîne reste sombre.
L’image suivante montre les interrupteurs, tels qu’ils valent pour l’état B :
Ici, le nombre de LEDs éclairées est déjà plus élevé.
La séquence peut se poursuivre jusqu’à ce que toutes les LEDs soient alimentées. On en déduit que le nombre de LEDs éclairées varie dynamiquement avec l’onde sinusoïdale. L’observateur remarque relativement peu de choses, car ce processus est à peine perceptible à l’œil. Il perçoit une chaîne de LEDs uniformément éclairée.
Dans l’image suivante, l’évolution de la luminosité, le déroulement du courant et la tension du réseau ont été enregistrés :
Pour cette mesure, un contrôleur avec six niveaux a été utilisé. Sur la courbe jaune, on distingue les six sauts lorsque les segments sont activés. Des sauts sont également visibles dans le courant (vert). La courbe bleue montre l’évolution de la tension du réseau. Il est à noter qu’au cours des premiers instants après le passage à travers zéro, aucune lumière n’est émise, car le seuil inférieur doit d’abord être dépassé. Pour la perception de la luminosité par l’homme, cela n’est pas problématique et les exigences de la compatibilité électromagnétique (CEM) (par exemple, effets de retour sur le réseau) sont également respectées.
L’avantage
Les luminaires sans appareils de commande électroniques nécessitent moins de composants. Cela présente plusieurs avantages. Les coûts sont réduits, car des pièces volumineuses et coûteuses ne sont pas nécessaires et la probabilité de défaillance est plus faible. Pour la durée de vie possible, cela offre un autre avantage important : les condensateurs électrolytiques nécessaires dans les appareils de commande électroniques sont complètement absents ici. Les convertisseurs AC/DC classiques atteignent généralement des durées de vie d’environ 15 000 heures, tandis que cette technologie peut atteindre 50 000 heures ou plus. Elle est donc à peu près équivalente à l’espérance de vie des LEDs. Pour l’utilisateur, cela représente un avantage double : les modules LED AC sont très efficaces, c’est-à-dire économes en énergie, et le système complet est conçu pour une durée de vie très longue. Le remplacement des appareils de commande ou des sources lumineuses n’est donc pas nécessaire du tout. Aucun coût de maintenance pour le remplacement de pièces n’est engagé.
Un autre mode de fonctionnement est intégré dans le module de manière automatique et sans coûts supplémentaires : L’utilisation des modules en éclairage d’urgence. Le module fonctionne avec des tensions d’exploitation de 230 V en courant alternatif ou en courant continu. Lors de l’alimentation par courant continu, le rendement lumineux, la puissance et l’échauffement augmentent légèrement.
La compatibilité électromagnétique (CEM)
Pour évaluer la CEM, plusieurs facteurs doivent être pris en compte. Quels efforts faut-il déployer pour éliminer les perturbations inévitables provenant de microcontrôleurs, de convertisseurs de puissance ou d’autres circuits oscillants ? Ici, les modules LED offrent des avantages considérables : ces composants de circuit ne sont pas présents dans cette technologie ! De plus, il y a des exigences concernant la résistance aux nuisances dues par exemple aux impults de type burst et surge. Pour garantir la résistance à ces perturbations conduites, une première étape relativement petite, dotée de peu de composants passifs, est nécessaire. Ces composants protègent le luminaire contre les dommages.
Là où il y a de la lumière, il y a aussi de l’ombre !
Un petit inconvénient doit être accepté (ou pas) : Comme des signaux parasites, tels que des impulsions de type burst, sont couplés à la tension du réseau, il peut y avoir de légers scintillements pendant leur influence. Un autre avantage réside dans les faibles distorsions harmoniques (THD – Total Harmonic Distortions) du courant absorbé (Image 6). Ce chiffre est une mesure de la distorsion non linéaire du courant et est ici à une valeur très faible.
Modules LED AC et gradation
Cependant, la gradation n’est pas aussi propre et lisse qu’avec des LEDs alimentées en courant continu avec une gradation PWM ou analogique. Si l’angle de passage du courant est choisi très faible et se déconnecte déjà dans la courbe montante, il se peut que la tension se situe autour de l’un des seuils et que les LEDs de ce segment scintillent. Le fonctionnement plus ou moins précis des variateurs a également une incidence sur le scintillement.