Éclairage spot/ampoule LED dimmable

Eclairage - Led - PWM - DMX
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Bonjour,

je me renseigne sur les éclairages à LED dimmables. Le côté RGB ne m’intéresse pas trop, mais
une fonction “réveil simulateur d’aube” m’intéresse potentiellement (mais pour que ce soit pratique il faudrait un X-DISPLAY avec un haut parleur et le bon widget).

J’ai compris qu’il y a avait plusieurs stratégies possibles pour l’éclairage :

  • ruban LED TBT
  • des spots/ampoules/rubans en 230V, câblés en parallèle, avec convertisseur intégré au culot, ou déporté juste à côté du spot.
  • spots en série, pilotés en courant par un “driver à courant constant” (eg un schéma de câblage par fd éclairage, un modèle de driver par mean well)

Les rubans LEDs TBT sont pilotables par X-PWM, soit directement, soit via un couple ampli+alim, mais je comme je n’ai pas de ruban de prévu, je n’ai pas creusé.

Pour l’éclairage 230V, la solution est un X-DIMMER2, à conditions que les convertisseurs intégrés aux éclairages le supportent.

Certains drivers à courant constant sont également dimmables

  • soit via leur alimentation 230V (avec un X-DIMMER2)
  • soit via une entrée 0-10V ou 1-10V analogique, pilotable avec un X-010V
  • soit via une PWM 0-10V, pilotable avev un X-PWM
  • soit via DMX (je n’ai pas creusé cette partie)

Par exemple ceci est dimmable en 0-10V, analogique et PWM :

J’aime beaucoup l’idée des spots en série avec un driver déporté (pas trop loin) : pas d’électronique (et moins de chauffe) dans le plafond, séparation des fonctions.
J’ai sans doute été un peu traumatisé par la faible durée de vie de mes spots flucompacts GU10.

Au cas où le circuit des spots en série fait plus de 2m, je pense que la norme impose un disjoncteur sur le circuit secondaire :

  • le wiki indique que oui (pour une alim en tension et pas en courant)

  • cette note promotelec de 2017, n’est pas aussi claire que je l’espérais :
    ”Au secondaire, dans le cas d’un transformateur ou d’un convertisseur alimentant un seul appareil d’éclairage, aucun dispositif de protection contre les surcharges n’est en principe requis. La protection contre les courts-circuits du circuit secondaire est assurée par le dispositif incorporé dans le transformateur ou le convertisseur, à condition que le circuit mesure moins de 2 m de longueur. En revanche, si le circuit secondaire mesure plus de 2 m, un dispositif de protection externe contre les courts-circuits doit être ajouté à son origine.

    Si le transformateur ou le convertisseur alimente plusieurs circuits secondaires, les règles ci-dessus s’appliquent pour chaque circuit secondaire pris individuellement.

    Dans le cas de lampes LED alimentées par convertisseurs (avec un ou plusieurs circuits secondaires), la protection contre les surcharges et les courts-circuits de chaque circuit secondaire est assurée par le dispositif de protection interne au convertisseur, dans l’hypothèse où la longueur de ce circuit est inférieure à 2 m. Pour des longueurs de circuits secondaires supérieures à 2 m, une étude doit être réalisée par le fabricant”

Avoir ce logo sur le driver est donc nécessaire mais pas suffisant :

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Est-ce que vous pouvez confirmer qu’il faut un disjoncteur ?
Comme les drivers LEDs que je trouve ne sont pas prévus pour rail DIN, j’aimerais ne pas mettre de boîtier juste pour un disjoncteur. Est-ce qu’il existe des modèles plus faciles à intégrer ?

J’ai aussi du mal à trouver dans le commerce des spots sans driver/convertisseur inclus. (C’est peut-être lié au point normatif ci-dessus.)
J’ai tout de même trouvé

Je peux bien sûr acheter plusieurs spots à alimentation séparée (eg Phillips CoreLine), jeter leurs alimentations, et les mettre en série.

Finalement, la solution X-DIMMER2 me semble moins élégante (il y a plus d’électronique), mais peut-être plus pratique :

  • on peut mélanger spots et ampoules E27 dans le circuit 230V
  • vaste choix de spots/alims en 230V
  • pas besoin d’une ligne consigne en plus du 230V.

Est-ce que j’ai raté quelque chose ?

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Bonjour sbab,

les drivers à courant constant sont peu utilisés en installation domestique parce que le câblage n’est pas habituel, ce qui complique la maintenance par quelqu’un de non averti.

Mon expérience : j’ai 12 circuits ( 8 au RdC et 4 à l’étage) de spots 12V pilotés par X-PWM + 3 alims et 3 amplis 4 canaux.
2 contraintes : les transfos/amplis doivent être accessibles et les fils entre ampli et spot de section suffisante.
Comme mes circuits font plus de 2 m j’avais mis des fusibles rapides en sortie d’alim : retoqué par le Consuel qui m’a fait mettre des disjoncteurs à la place (c’est là que la note Promotelec est ambigüe).
Comme mes transfos/alim sont dans des coffrets métalliques trop petits pour des disjoncteurs Din, j’ai utilisé ceux-ci :

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Bonne journée

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Bonjour @grocrabe , bonjour @sbab ,

Voici comment j’ai procédé afin de contrer les “blancs” de la NFC1500.

Boitier technique
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J’ai réalisé un boîtier technique dont l’alimentation en BT est protégée par un 30 mA et un un disjoncteur proprement dimensionné en AC et, dans ce boîtier technique, la protection nécessaire à la TBT en CC.

Comme vous pouvez le voir, je n’utilise pas le RWGB mais j’utilise chaque canal pour une bande DEL COB qui me permet de “dimmer” à volonté chaque canal.

J’en ai profité aussi, en regard de la puissance de mes alimentations, pour brancher mes 4 spots DEL de la SdB et de la SdE dessus.

Cela me permet d’avoir dans le local technique accès à tous les éléments pouvant potentiellement tomber en panne plutôt que d’aller chercher dans les plafonds l’alimentation HS. Ça permet aussi une plus grande sécurité car les transfos qui brûlent c’est rare mais ça arrive. De plus ça répond à la norme NFC 1500 qui, dans le cas des salles d’eau, ne permet pas d’avoir les alimentations dans le plafond dans les zones 0, alors que de cette façon, rien ne s’y oppose.

Donc plus grande sécurité car il n’y a que des câbles qui parcourent les murs et les plafonds, tout est concentré au même endroit dédié à la puissance, plus facile d’accès, plus facile à réparer.

Je ne sais pas si cela vous aide ou si ça peut aider quelques uns dans leur future installation.

Bonne journée

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Merci pour vos exemples, c’est vraiment utile.

J’ai encore deux questions (pas vitales, mais une réponse m’aiderait à passer à autre chose)

la page promotelec concernant l’éclairage TBT indique :

”Du fait du faible niveau de tension, l’intensité parcourant le circuit secondaire est relativement élevée. Dans le cas de lampes à filament, la chute de tension ne devait pas être supérieure à 5 %, soit 0,6 V pour une lampe TBTS de 12 V.”

1/ J’avais noté 5% de chute de tension en général, mais 3% pour l’éclairage (soit ~0.3V sous 12V comme indiqué dans le wiki). La page est fausse ou périmée ? Ou j’avais mal compris ?

2/ Le document de câblage de spots en série de fd éclairage indique que plus on met de spots en série plus on peut augmenter la longueur du circuit.
C’est presque linéaire, par exemple avec des spots 6W 700mA 9.5V câblés en 1.5mm², chaque spot permet d’ajouter 6m de distance (12m aller-retour).

Je ne comprends pas la logique.

Le wiki donne la formule
S = 0,017 x L x I / PT
soit
L = S x PT/(0,017 x I) = 35.9m
avec S = 1.5 mm² ; PT = 9.5 x 0.03 V et I = 0.7 A
On est assez loin des 12m du document.
Mais peut-être qu’ils s’imposent des pertes plus faibles dans les câbles (1% au lieu des 3% réglementaires) ?

Par ailleurs, utiliser cette règle, qui limite la chute de tension liée à la résistance de conducteur, à un circuit à courant constant me semble hasardeux :
cette chute de tension correspond à des pertes qu’il est bon de minimiser (pour limiter le gaspillage et ne pas surdimensionner le driver), mais en dehors de cela, je ne comprends quelle dysfonctionnement cela peut causer.
Dit autrement : à longueur égale, ajouter un spot ne diminue pas les pertes dans le conducteur (mais fait baisser le ratio pertes/puissance lumineuse utile).
Est-ce que je passe à côté de quelque chose ?

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Bonjour @sbab

La chute de tension vient de la résistance du câble :

\Delta U = RI avec R= rho * L/S

où :

rho = résistivité du matériau (cuivre, alu)

L = longueur du câble

S = section

I = courant

Donc la chute de tension dépend directement de la longueur du câble, de sa section, de son matériau et du courant qui le traverse.

Donc un récepteur supplémentaire (un spot) impose une puissance consommée supplémentaire donc un courant plus élevé dont une perte supérieure ! Le courant augmente, la chute de tension dans le câble augmente ! Le récepteur influence directement la chute de tension via le courant.

U_{récepteur} = U_{source} - Delta U

Donc la chute de courant se voit côté récepteur, donc lumière moins intense et, au pire, dysfonctionnement de l’électronique embarquée dans le spot.

De plus, la différence entre CC et ÇA est que l’intensité pour un même récepteur est multiplié par 10 en 24V voire 20 en 12

Bonne journée

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Bonjour @Pascalsc,

mon message n’était peut-être pas clair, mais la question 2/ porte sur un montage des spots en série derrière un driver à courant continu constant (et pas en parallèle derrière une alimentation en tension). @grocrabe indiquait que ce type d’installation est peu courant en résidentiel.

Donc tous les spots sont traversés par le même courant (puisqu’ils sont en série), en ajouter un augmente la tension (et la puissance) délivrée par l’alim, mais pas le courant. Et il n’y a aucune électronique embarquée dans le spot en dehors de la diode.

Ces deux articles sont les plus clairs que j’ai trouvés sur le sujet :

Mais ils n’expliquent en rien pourquoi la longueur/résistance du câble joue.

EDIT:
ce 3ieme article mentionne la résistance du conduteur, et indique de prendre en compte la chute de tension dans le choix de l’alim :
make sure the LED load voltage plus the cable voltage drop does not exceed the LED driver output voltage range.

Tout cela me semble cohérent, mais n’explique pas pourquoi ajouter un spot (toujours en série) autorise(rait) un conducteur plus long.

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ce que je comprend des textes soumis :

  • avec les spots 6W le 1,5 mm2 permet une distance de 6 m avec une chute acceptable.
  • le driver MW peut sortie au maximum 54V donc peut accepter jusqu’à 5 spots de 9,5V.

Donc, tant qu’on reste en dessous de 6 spots on peut en ajouter avec à chaque fois une extension de 6 m donc au maximum 30 m.
Rien n’empêche de, par exemple, mettre 5 spots sur un câble de 10 m.

Je maintiens que cette technologie est mal adaptée à un usage domestique.

Bonne journée

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Ce que je cherche à comprendre, c’est vis-à-vis de quoi c’est acceptable ou pas.

La seule explication que je vois, c’est que la contrainte “perte de tension ≤3%”, dont je comprends l’intérêt pour une alimentation en tension, est appliquée dans leur document de manière discutable (sans raison fonctionnelle et avec de la marge) pour une alim en courant.

Le bout de norme que j’ai trouvé (article 525 de la NF C15-100 de 2002, périmé mais publique) indique :
“La chute de tension entre l’origine d’une installation et tout point d’utilisation ne doit pas être
supérieure aux valeurs du tableau 52W exprimées par rapport à la valeur de la tension nominale de l’installation.”

Le “en tout point d’utilisation” ne fait sens que pour un montage classique, en parallèle.

@grocrabe, je te rejoins plus ou moins, cette technologie est mal adaptée aux normes électriques domestiques ;-).

J’ai quand même fait l’application numérique.

Si on met (en caricaturant) 3 spots côte à côte à 100m du driver, la chute de tension dans le conducteur est de 0.017 x 2 x 100 x 0.7/1.5 = 1.6V
La tension aux bornes de l’alim sera donc 1.6+3 x 9.5 = 31.7 V, ce qui est dans sa plage de fonctionnement.

Il y aura (1.6 x 0.7)/(31.7 x 0.7) = 5% de puissance dissipée dans le conducteur (c’est plus que les 3% de pertes dans la norme), mais ne change rien au fonctionnement de la LED : c’est le courant qui compte.

Si on ajoute 2 spots, la chute de tension liée au câble ne change pas, la tension aux bornes de l’alim augmente à 1.6+5 x 9.5 = 50.7 V (c’est toujours dans la plage de l’alim), mais la part de pertes s’améliore : (1.6 x 0.7)/(50.7 x 0.7) = 3.2%.

Bon j’arrête là, je tourne en rond.

Merci pour votre aide !

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Bonsoir,

Je vais faire prosaïque en essayant d’être le plus précis possible :

D’après ce que j’ai lu sur votre document fournisseur, la raison est simple : ils vous fournissent un driver d’une certaine puissance, et désolé d’insister, la longueur du câble joue sur la résistance. La résistance du câble plus la résistance des spots s’additionnent en série, et vous avez raison le courant est le même partout dans la ligne, par contre les tensions s’additionnent, chaque spot ajoute sa tension tandis que le câble ajoute une chute de tension de part sa résistance : 1mm2 de cuivre 0,0175 ohms = rho, calcul de la résistance d’un câble : rho*L/S (Longueur Section)soit 0,0117 ohms pour 1m de 1,5 carré. Et donc la puissance du driver, à un certain nombre de spots et de longueur de câble, va aller au-delà de ses capacités (si vous ajouter le nombre de spot vous verrez que vous ne dépassez jamais 110V et pourquoi ils interdisent l’alimentation en 110V. Au-delà il y aura dysfonctionnement : lumen diminué, etc surtout dangerosité !

Et le pire est que la ligne des spots en série, plus elle est longue plus elle est réceptrice des ondes électromagnétiques environnantes. Dans les milieux industriels ce type de montage est utilisé en 48/96 ou 350V, les câbles en série croisent à 90° les câbles d’alimentation, jamais en parallèle, de récepteurs traditionnels, et pour ajouter une sécurité quand à absorption d’OEM, le câble en série est torsadé (l’absorption sur le câble aller annulée par l’absorption du câble retour).

Je ne connais pas votre montage mais imaginons que le câble d’alimentation de votre plaque à induction soit parallèle à cotre ligne de spots en série. Le câble de la plaque à induction génère une onde électromagnétique variable et induit de facto une petite tension dans la ligne des spots. Vous verrez vos spots s’allumer alors qu’ils sont éteints, voire surbriller s’ils sont allumés, voire clignoter. C’est ce que dit la notice. De plus, le premier spot a toujours tendance à griller en premier car il est est le premier à recevoir le pic de courant lors de l’allumage. C’est pour ça qu’en milieu industriel, les électriciens ajoute 20 à 30 cm de différence de longueur de câble entre l’aller et le retour du premier spot. Sur des courtes distances et avec des drivers de très bonne qualité ce n’est pas nécessaire, l’équivalence ohmique de ce bout de câble supplémentaire se trouve dans le driver…

L’avantage des spots en série est que le courant est constant sur toute la longueur du câble contrairement aux spots en parallèle (en général ils ne dépassent jamais 10 à 15 mètres contrairement à ceux en série où on peut aller jusqu’à 80 mètres parce que la chute de tension est plus faible qu’en parallèle). L’inconvénient c’est qu’ils sont plus sensibles aux OEM environnant. En effet alimenter une ampoule en 230V besoin d’une grosse puissance (30 voire 300W), en série 350 à 700mW suffisent. Si l’installation n’est pas conforme, certains variateurs électroniques ou modules domotiques peuvent laissent passer un courant de veille qui peu alimenter, un peu, les leds. Vous parliez d’une diode dans votre message, dans une DEL vous avez en générale un pont de diodes et un condensateur sous un seul élément : le COB (Chip On Board). Ce qui se passe c’est que le condensateur se charge peu à peu et quand il atteint une certaine tension il se décharge dans la DEL → petit flash ou lueur.

Pourquoi la distance augmente quand on ajoute des spots ? C’est le point le plus contre-intuitif du tableau. si nous prenons la ligne 6W : 1 = 6m, 5 = 30m, 10 = 59m ? parce que la tension augmente : un spot 9,5V, 10 spots 95V ! Le driver envoie donc plus de tension et le fabricant limite la perte à 1V. Si la ligne fait 9,5V →1V =10% de perte, 95V →1V = 1% de perte ! J’évoquais la limite industrielle plus haut : 110V/9,5V=11 spots. Au-delà de 110V on entre dans les tensions considérées dangereuses.

Donc plus de spots → tension totale élevée → plus de longueur de câble mais limité par la tension que peut délivrer le driver.

Et je suis tout à fait en accord avec @grocrabe , ce genre de montage quand on est pas électricien d’expérience, ce n’est pas conseillé car, suivant l’installation, peut être dangereux quand on ne connaît pas les limites de sécurité. Mais surtout, si la rigueur n’est pas au rendez-vous, c’est synonyme de dysfonctionnements futurs… Vous touchez les 2 câbles du spot vous ne recevez que 9,5V, si vous touchez les deux câbles à la sortie du driver dans la limite de longueur et spots installés, vous recevez du 110V et là il y a risque d’électrisation voire d’électrocution.

Bonne journée

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Bonjour Pascal, je suis d’accord avec tout ce qui est écrit.

Oui, je suis d’accord avec ça aussi, mais je trouve contre-intuitif et injustifié de se focaliser sur les pertes relatives (en %) plutôt qu’absolues.

Bonne après-midi.

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Bonsoir,

Avez-vous les documents du driver avec ses capacités ? Je peux éventuellement vous calculer le nombre de spots max en sécurité et surtout en état de « fonctionnement normale » pas seulement la théorie papier.

Ce que l’on fait actuellement c’est raisonnement papier. Dans la réalité, les spots en service chauffe, et change de tension, le câble chauffe est changé de tension, l’environnement chauffe et l’ensemble change de tension, sans compter les OEM environnants et on arrive très à dépasser la limite du driver.

Les spots en série demandent une rigueur plus affinée qu’un montage en parallèle. J’ai eu l’occasion de dépanner bon nombre d’industriels sur ce genre de montage notamment en 350V… avec dans quelques cas des dégâts considérables.

Petit conseil si vous restez sur ce principe quand on vous préconise du 1,5 mettez du 2,5…

Bonne soirée