PERFECT LED LIMITED is professional manufacturer of LED Strip and LED aluminium profile since 2013!
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PERFECT LED LIMITED is professional manufacturer of LED Strip and LED aluminium profile since 2013!
Par Martin Wan
Mis à jour: 7 mai 2022
La gradation est le processus consistant à faire varier le rendement lumineux d’une source lumineuse. Ceci est fait pour définir l'ambiance ou pour économiser de l'énergie lorsque la pleine puissance lumineuse n'est pas vraiment nécessaire. La plupart des systèmes de gradation utilisés avant les LED ou même aujourd'hui sont conçus pour les ampoules à incandescence. Ces systèmes utilisent généralement des méthodes de gradation en phase directe et en phase inverse dans lesquelles le gradateur interrompt ou coupe l'entrée de la ligne CA pour réduire la puissance entrant dans le pilote. Avec moins de puissance d’entrée, il y aura moins de sortie sur le pilote et la luminosité de la lumière sera diminuée.
Les mots-clés de gradation les plus couramment entendus dans l'éclairage commercial LED sont DMX, DALI, 0/1-10V, thyristor (TRIAC), WIFI, Bluetooth, RF et Zigbee. Ce sont les signaux d'entrée de l'alimentation à gradation. La sélection de différents signaux d'entrée est principalement due à la prise en compte de l'environnement (installation, câblage), de la fonction, du coût et de la flexibilité d'une extension ultérieure. La qualité de l'effet de gradation est principalement déterminée par la méthode de gradation de sortie de l'alimentation de gradation, et non par la méthode de gradation d'entrée.
Les méthodes de gradation de sortie de l'alimentation à gradation sont principalement divisées en deux types, la réduction de courant constant (CCR) et la modulation de largeur d'impulsion (PWM) (également connue sous le nom de gradation analogique).
Table des matières Cacher
1 Tout d'abord, une précision : en réalité, toutes les bandes LED sont dimmables.
2 Qu'est-ce qui contrôle la luminosité d'une LED ?
3 méthodes de gradation des LED
3.1 Modulation de largeur d'impulsion (PWM)
3.1.1 Cycle de service
3.1.2 Fréquence
3.2 Réduction de courant constant (CCR)
3.3 Gradation DMX512
3.4 Gradation DALI
Gradation 3,5 0/1-10 V
3.6 Gradation TRIAC
3.7 Gradation RF
3.8 Bluetooth, WIFI, gradation Zigbee
4 Conclusion finale
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Tout d’abord, une précision : en réalité, toutes les bandes LED sont dimmables.
Lorsque vous achetez des lampes LED domestiques courantes comme les ampoules de style A, vous verrez souvent NON DIMMABLE répertorié sous la description du produit. Certaines ampoules LED ne sont pas dimmables car les circuits électriques à l'intérieur de l'ampoule LED ne sont pas conçus pour interpréter le signal de gradation d'un variateur mural, qui, à son tour, est/était destiné à une ampoule à incandescence traditionnelle.
D'un autre côté, les bandes LED ne sont pas conçues pour être connectées directement à une haute tension (par exemple une prise murale de 120 V CA) et nécessitent une alimentation pour convertir la tension CA la plus élevée en une tension CC inférieure de 12 V ou 24 V.
Par conséquent, si un variateur mural est impliqué, il doit d'abord « communiquer » avec l'alimentation électrique avant qu'une gradation puisse se produire au niveau de la bande LED. Par conséquent, la question dimmable/non dimmable dépend du bloc d'alimentation et de sa capacité à interpréter le signal de gradation produit par le variateur mural.
D'un autre côté, pratiquement toutes les bandes LED (comme la bande elle-même) sont dimmables. Compte tenu du signal électrique CC approprié (généralement PWM), la luminosité de n’importe quelle bande LED peut être réglée librement.
Attention, il existe généralement deux types de bandes LED sur le marché, à courant constant et à tension constante. Leurs exigences en matière d'alimentation à gradation sont différentes. Veuillez vous référer au tableau ci-dessous :
| Type de bande LED | Réduction de courant constant (CCR) | Modulation de largeur d'impulsion (PWM) |
| Bande LED à tension constante | Travail | Travail |
| Bande LED à courant constant | Échouer | Travail |
Qu'est-ce qui contrôle la luminosité d'une LED ?
La quantité de courant circulant à travers une LED détermine son rendement lumineux. Si nous regardons le graphique ci-dessus, nous verrons que changer la tension modifie également le courant traversant la LED, ce qui nous fait penser à atténuer une LED en augmentant ou en diminuant la tension à ses bornes. Cependant, nous pouvons également constater que la région dans laquelle nous pouvons modifier la tension sans obtenir trop de courant est minuscule. De plus, le courant n’est pas aussi prévisible que la luminosité.
Graphique de l'intensité relative (au) par rapport au courant direct (mA) d'une LED
Si l’on parcourt certaines fiches techniques LED, on constate que l’intensité lumineuse d’une LED dépend du courant direct. Leur relation est également presque linéaire. Ainsi, lors de la gradation des LED, nous prenons la tension directe comme valeur fixe et contrôlons le courant à la place.
Livre d'échantillons de bandes LED
Méthodes de gradation des LED
Tous les appareils LED nécessitent un pilote pour être atténué, et il existe deux méthodes standard que les pilotes utilisent pour atténuer les LED : la modulation de largeur d'impulsion et la réduction de courant constant (également connue sous le nom de gradation analogique).
Modulation de largeur d'impulsion (PWM)
jen PWM, la LED est allumée et éteinte à son courant nominal à haute fréquence. La commutation rapide est suffisamment élevée pour que l’œil humain puisse la voir. Ce qui détermine le niveau de luminosité de la LED est le cycle de service ou le rapport entre le temps pendant lequel la LED est allumée et la durée totale d'un cycle complet.
Avantages :
Fournit un niveau de sortie très précis
Convient aux applications qui doivent conserver certaines caractéristiques de la LED telles que la couleur, la température ou l'efficacité.
Large plage de gradation – peut diminuer le flux lumineux à des valeurs inférieures à 1 pour cent
Évite le changement de couleur en faisant fonctionner la LED à son point de fonctionnement recommandé en tension directe/courant direct
Inconvénients :
Les pilotes sont complexes et coûteux
Étant donné que PWM utilise une commutation rapide, le front montant et descendant rapide de chaque cycle de commutation produit des rayonnements EMI indésirables.
Le pilote peut avoir des problèmes de performances lorsqu'il fonctionne avec des fils longs, car les caractéristiques parasites du fil (capacité et inductance) peuvent interférer avec les bords rapides du PWM.
Cycle de service
Le terme cycle de service décrit la proportion du temps de « marche » par rapport à l'intervalle régulier ou à la « période » de temps ; un faible rapport cyclique correspond à une faible puissance, car l'alimentation est coupée la plupart du temps. Le cycle de service est exprimé en pourcentage, 100 % étant entièrement activé. Lorsqu'un signal numérique est activé la moitié du temps et désactivé l'autre moitié du temps, le signal numérique a un rapport cyclique de 50 % et ressemble à une onde « carrée ». Lorsqu'un signal numérique passe plus de temps à l'état activé qu'à l'état désactivé, il a un rapport cyclique de >50%. Lorsqu'un signal numérique passe plus de temps à l'état désactivé qu'à l'état activé, il a un rapport cyclique de <50%. Voici une image qui illustre ces trois scénarios :
Fréquence
Un autre aspect essentiel du signal de modulation de largeur d'impulsion (PWM) est sa fréquence. La fréquence PWM stipule à quelle vitesse le signal PWM termine une période, la période étant le temps nécessaire à l'activation et à la désactivation du signal.
La réconciliation du rapport cyclique et de la fréquence du signal PWM crée la possibilité d'un pilote de LED à intensité variable.
Réduction de courant constant (CCR)
En CCR, le courant circule en continu à travers la LED. Ainsi, la LED est toujours allumée, pas comme dans PWM où la LED est toujours allumée et éteinte. La luminosité de la LED varie ensuite en modifiant le niveau actuel.
Avantages :
Peut être utilisé avec des applications soumises à des exigences EMI strictes et des applications à distance où de longs câbles sont utilisés
Les pilotes CCR ont une limite de tension de sortie plus élevée (60 V) que les pilotes qui utilisent PWM (24,8 V) lorsqu'ils sont classés comme pilotes UL classe 2 pour les emplacements secs et humides.
Inconvénients :
Le CCR ne convient pas aux applications où une gradation des niveaux de lumière inférieure à 10 % est souhaitée, car à des courants très faibles, les LED ne fonctionnent pas bien et le rendement lumineux peut être irrégulier.
De faibles courants de commande peuvent entraîner une couleur incohérente
Gradation DMX512
DMX512 est une norme pour les réseaux de communication numérique couramment utilisés pour contrôler l'éclairage et les effets. Il s'agissait à l'origine d'une méthode standardisée de contrôle des gradateurs d'éclairage de scène qui, avant le DMX512, utilisait divers protocoles propriétaires incompatibles. Il est rapidement devenu la principale méthode permettant de relier des contrôleurs (tels qu'une console d'éclairage) à des gradateurs et des dispositifs d'effets spéciaux tels que des machines à brouillard et des lumières intelligentes.
Le DMX512 s'est également étendu à des utilisations dans l'éclairage intérieur et architectural non théâtral, à des échelles allant des guirlandes lumineuses de Noël aux panneaux d'affichage électroniques et aux concerts dans les stades ou les arènes. Il peut désormais être utilisé pour contrôler presque tout, ce qui reflète sa popularité dans tous les types de lieux.
Gradation DALI
L'interface d'éclairage adressable numériquement (DALI) est née en Europe et est largement mise en œuvre depuis de nombreuses années dans cette partie du monde. Il devient également de plus en plus populaire aux États-Unis. La norme DALI permet le contrôle numérique de luminaires individuels via un protocole de communication basse tension qui peut envoyer des informations aux luminaires tout en recevant des données des luminaires, ce qui en fait un outil précieux pour l'intégration de systèmes de surveillance et de contrôle des informations du bâtiment. DALI permet d'adresser des appareils individuels, avec jusqu'à 64 adresses éventuellement organisées en 16 zones de contrôle différentes. La communication DALI n'est pas sensible à la polarité et diverses configurations de connexion sont possibles avec ce protocole. Un schéma de câblage DALI typique est présenté ci-dessous :
Gradation 0/1-10V
Le premier et le plus simple système de signalisation de contrôle d'éclairage électronique, les gradateurs basse tension 0-10 V, utilisent un signal basse tension 0-10 V CC connecté à chaque alimentation LED ou ballast fluorescent. À 0 Volt, l'appareil diminuera jusqu'au niveau de lumière minimum autorisé par le pilote de gradation, et à 10 Volts, l'appareil fonctionnera à 100 %. Un schéma de câblage typique de 0 à 10 V est présenté ci-dessous :
Gradation TRIAC
TRIAC signifie Triode pour courant alternatif et est un interrupteur utilisé pour contrôler l'alimentation. Lorsqu’il est utilisé dans des applications d’éclairage, il est communément appelé « Gradation TRIAC ».
Les circuits TRIAC sont largement utilisés et très courants dans les applications de contrôle de puissance CA. Ces circuits peuvent commuter des tensions élevées et des niveaux de courant très élevés dans les deux parties d'une forme d'onde CA. Ce sont des dispositifs semi-conducteurs, semblables à une diode.
Le TRIAC est souvent utilisé comme moyen de gradation de la lumière dans les applications d'éclairage domestique et peut même servir de contrôle de puissance dans les moteurs.
La capacité du TRIAC à commuter des tensions élevées le rend idéal pour une utilisation dans diverses applications de commande électrique. Cela signifie qu’il peut répondre aux besoins quotidiens de contrôle de l’éclairage. Cependant, les circuits TRIAC ne sont pas utilisés uniquement pour l’éclairage domestique. Ils sont également utilisés pour contrôler les ventilateurs et les petits moteurs ainsi que dans d'autres applications de commutation et de contrôle CA.
Si vous recherchez un contrôle polyvalent, nous sommes sûrs que vous trouverez en TRIAC un protocole avantageux.
TRIAC est une gradation haute tension (~ 230 V). En câblant un module TRIAC à votre alimentation secteur (entre 100 et 240 V AC), vous pourrez obtenir l'effet de gradation dont vous avez besoin.
Gradation RF
La gradation par radiofréquence (RF) utilise un signal de radiofréquence pour communiquer avec le contrôleur LED afin d'atténuer la couleur de vos lumières LED.
Bluetooth est une norme de technologie sans fil à courte portée utilisée pour échanger des données entre des appareils fixes et mobiles sur de courtes distances en utilisant des ondes radio UHF dans les bandes ISM, de 2,402 GHz à 2,48 GHz, et pour créer des réseaux personnels (PAN). Il est principalement utilisé comme alternative aux connexions filaires, pour échanger des fichiers entre des appareils portables à proximité et connecter des téléphones portables et des lecteurs de musique avec des écouteurs sans fil. Dans le mode le plus largement utilisé, la puissance d'émission est limitée à 2,5 milliwatts, ce qui lui confère une très courte portée pouvant atteindre 10 mètres (33 pieds).
Wi-Fi ou WiFi (/ˈwaɪfaɪ/), est une famille de protocoles de réseau sans fil, basés sur la famille de normes IEEE 802.11, couramment utilisées pour la mise en réseau locale d'appareils et l'accès à Internet, permettant aux appareils numériques à proximité d'échanger des données par ondes radio. Il s'agit des réseaux informatiques les plus utilisés au monde, utilisés dans le monde entier dans les réseaux domestiques et de petites entreprises pour relier les ordinateurs de bureau et portables, les tablettes, les smartphones, les téléviseurs intelligents, les imprimantes et les haut-parleurs intelligents entre eux et à un routeur sans fil pour les connecter à Internet et dans les points d'accès sans fil dans les lieux publics comme les cafés, les hôtels, les bibliothèques et les aéroports pour fournir un accès public à Internet pour les appareils mobiles.
Zigbee est une spécification basée sur IEEE 802.15.4 pour une suite de protocoles de communication de haut niveau utilisés pour créer des réseaux personnels avec de petites radios numériques de faible consommation, par exemple pour la domotique, la collecte de données sur les dispositifs médicaux et d'autres applications de faible consommation. besoins en faible bande passante, conçus pour les projets à petite échelle nécessitant une connexion sans fil. Par conséquent, Zigbee est un réseau ad hoc sans fil de faible consommation, à faible débit et à proximité (c'est-à-dire zone personnelle).
Conclusion finale
Toutes les bandes LED sont dimmables. Mais veuillez noter qu'il existe deux types de bandes LED, les bandes LED à tension constante et les bandes LED à courant constant. La bande LED à courant constant doit être utilisée avec une bande LED à intensité variable avec signal de sortie PWM ! Pour les bandes LED à tension constante, vous pouvez choisir une alimentation à gradation du signal de sortie PWM ou CCR en fonction des besoins du projet. Et il existe de nombreux signaux d'entrée, tels que DMX512, DALI, 0/1-10V, TRIAC, WIFI, Bluetooth, RF et Zigbee.
Vous pouvez choisir le signal d'entrée approprié en tenant compte de l'environnement (installation, câblage), de la fonction, du coût et de la flexibilité d'une extension ultérieure.
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