Guide ultime du pilote LED

L’éclairage LED pénètre la vie de chacun, devenant plus intelligent et plus sophistiqué. Lors de la conception d’un luminaire de haute qualité et d’excellente qualité, l’ingénieur concepteur doit bien comprendre le pilote LED car il s’agit du cœur d’un luminaire. Cet article décrit les concepts de pilote de LED les plus fréquemment utilisés et fournit les méthodes pour sélectionner un pilote de LED approprié et qualifié.

1. Qu’est-ce qu’un pilote de LED

Le pilote de LED, également appelé alimentation LED, convertit généralement le courant alternatif (AC) en une sortie de courant continu (DC) régulée car les diodes électroluminescentes (LED) sont un composant unique qui n’accepte que l’entrée de courant continu.

ca et cc
CA à CC

Vous ne savez pas ce que sont AC et DC ? Cet article explique tout.

couvercle du pilote led

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2. Dimensions pour décrire le pilote de LED

un. Pilote LED externe vs intérieur

Les pilotes LED peuvent être intégrés à l’intérieur d’une lampe (Intérieur), placés sur la surface d’un luminaire ou même placés à l’extérieur d’un luminaire (Externe). La plupart des lampes d’intérieur à faible consommation d’énergie, en particulier les ampoules, adoptent des pilotes de LED intérieurs pour fabriquer un produit moins cher et plus esthétique, mais les pilotes de LED externes sont fréquemment utilisés pour les plafonniers et les panneaux lumineux.

Lampe avec pilotes LED intégrés

Et à mesure que la puissance augmente encore, la situation thermique à l’intérieur des lumières s’aggrave, ainsi les pilotes de LED externes sont plus adoptés dans les applications à haute puissance comme les lampadaires, les projecteurs, les lumières de stade et les lampes de culture. L’autre avantage du pilote LED externe est un remplacement facile pour la maintenance.

Lumière de tunnel avec pilote de LED externe

b. Alimentation à découpage vs régulateur linéaire

Les pilotes de LED linéaires sont souvent vus dans les applications de LED AC, de signalisation et de bande et il est si simple qu’une résistance ou un MOSFET ou IC régulé peut terminer le travail de création d’un courant constant pour la LED. Il est donc très facile pour les alimentations de s’adapter et permet une gamme très large de choix d’alimentations à tension constante telles que les pilotes LED 12V, 24V. L’inconvénient d’un régulateur linéaire est que la perte de puissance est élevée et que l’efficacité lumineuse ne peut donc pas être aussi élevée que les alimentations à découpage.

Pilote de LED linéaire AC

Et évidemment, le grand avantage de l’alimentation à découpage est le rendement élevé qui se traduit par une efficacité lumineuse élevée qui est le paramètre clé pour la plupart des applications lumineuses. Et par rapport à la LED AC, l’alimentation à découpage a un facteur de puissance plus élevé, une immunité aux surtensions et moins de scintillement.

800W 600W élèvent le conducteur léger de LED
Changer de source d’alimentation

c. Pilote de LED isolé ou non isolé

Lorsque nous comparons ces deux éléments, les deux sont appelés alimentations à découpage. La conception isolée a une isolation de tension adéquate entre l’entrée et la sortie, et normalement elle est de 4Vin + 2000V selon UL et CE et de 3750Vac selon les normes 3C. L’isolation empêche la haute tension d’entrée de pénétrer dans la sortie, améliorant ainsi la sécurité et sacrifiant l’efficacité (~-5%) et le coût (~+50%) en utilisant un transformateur hautement isolé plutôt qu’une inductance comme composant de transfert de main-d’œuvre. La conception non isolée est tout le contraire, et elle est principalement adoptée dans les conceptions intégrées à faible consommation.

Conception isolée vs conception non isolée

ré. Pilote de LED à courant constant ou à tension constante

Il ne fait aucun doute que la LED doit être pilotée par une source de courant constant en raison de la caractéristique VI spéciale de la LED, mais lorsqu’il existe un régulateur linéaire ou une résistance en série avec la LED pour fournir la limitation de courant, un pilote de LED à tension constante peut être utilisé. Nous avons également préparé un autre article pour vous si vous souhaitez apprendre à faire varier l’intensité de vos rubans LED . En raison de l’efficacité beaucoup plus élevée, le pilote LED à courant constant est le courant dominant pour l’éclairage général comme les ampoules, les lumières linéaires, les plafonniers, les lampadaires, etc. tandis que les pilotes LED à tension constante avec 12 V, 24 V voire 48 V sont utilisés pour la signalisation et la bande comme solution principale. . En utilisant la solution à tension constante, il est très facile pour les utilisateurs de configurer la quantité de lumière tant que la puissance totale ne dépasse pas la puissance nominale de l’alimentation, ce qui offre une grande flexibilité pour l’installation sur le terrain. Nous avons également un autre article pour expliquer la différence entre les pilotes de LED à tension constante et à courant constant.

e. Pilote LED de classe I vs classe II

Ici, I et II sont écrits en chiffres romains, plutôt que 1 et 2, ce qui a une signification totalement différente indiquée dans l’élément suivant. La classe I et la classe II sont les concepts des normes CEI (Commission électrotechnique internationale) alors qu’elles définissent toutes deux la construction interne et l’isolation électrique d’une alimentation électrique afin d’assurer la sécurité contre les chocs électriques. Les pilotes de LED d’entrée de classe I CEI ont une isolation de base et doivent avoir une connexion de terre de protection (masse) pour éliminer les chocs électriques. Les modèles d’entrée CEI de classe II présentent des précautions de sécurité supplémentaires telles qu’une double isolation ou une isolation renforcée, de sorte qu’il n’y a pas besoin d’une connexion de terre de protection (masse). En général, le pilote de LED de classe I a un câble de terre du côté de l’entrée et la classe II n’en a pas mais a un niveau d’isolation plus élevé de l’entrée au boîtier ou à la sortie. Et voici les symboles normalement utilisés pour la classe I et la classe II.

Symboles pour la classe I et la classe II (indépendant et intégré)

F. Pilote LED de classe 1 contre classe 2

En utilisant les chiffres arabes, les classes 1 et 2 sont des concepts NEC (National Electric Code) décrivant la caractéristique de sortie d’une sortie d’alimentation avec moins de 60 Vdc dans un endroit sec/30 Vdc dans un endroit humide, moins de 5 A de courant et moins de 100 W. puissance, ainsi que les exigences détaillées pour la caractéristique de conception du circuit. Le pilote LED UL de classe 2 est réglementé par UL1310 et UL8750, et il y a beaucoup d’avantages à utiliser le pilote LED de classe 2 dont la sortie est considérée comme une borne sûre et aucune protection supplémentaire n’est requise au niveau des modules LED ou des luminaires, ce qui réduit les coûts pour test d’isolation et de sécurité. Cependant, ces limitations imposent des restrictions sur le nombre de LED qu’un pilote de LED de classe 2 peut faire fonctionner.

Spécification de classe 2

La classe UL 1 comprend tous les pilotes de LED hors de la gamme de classe 2 et est réglementée par UL1012 et UL8750. Bien que les pilotes de LED de classe 2 présentent de bons avantages en simplifiant la conception de sécurité du luminaire, les pilotes de LED de classe I sont encore largement utilisés en raison d’une efficacité plus élevée et d’un rendement lumineux plus uniforme en raison du courant de sortie plus faible et du plus grand nombre de LED en série. Dans les applications réelles, les pilotes LED de classe 2 sont davantage utilisés dans les éclairages faciles à toucher par les utilisateurs, tels que les lampes de culture, tandis que les pilotes LED de classe 1 sont davantage adoptés dans les éclairages montés en hauteur tels que les éclairages de stade et de poteau.

g. Pilote de LED à intensité variable ou non à intensité variable

Chaque lumière est née pour être atténuée dans cette nouvelle ère. C’est un sujet important car il existe de nombreux schémas dimmables et présentons-les un par un.

1) Pilote LED de gradation 0-10V/1-10V

Il est également appelé gradation analogique et est le plus largement utilisé. Il a été dérivé de l’ère de la fluorescence et défini par l’IEC60929 Annexe E.

Définition du signal 0-10v

L’inconvénient de ce schéma de contrôle est que le câble de gradation peut avoir une chute de tension si le câble est long donc la cohérence des lumières ne peut pas être idéale. En outre, chaque pilote de LED peut nécessiter un courant de commande de gradation de 100 à 500 uA du contrôleur principal, de sorte que la quantité maximale d’un système d’éclairage est toujours limitée. En savoir plus sur la gradation 0-10V.

Gradateurs 0-10V typiques et schéma de gradation

2) Pilote de LED à gradation PWM

Pour surmonter l’inconvénient de la gradation 0-10V, la gradation PWM (Pulse Width Modulation) est utilisée pour de plus en plus de projets bien que la popularité soit encore bien inférieure à 0-10V. PWM signé est généré par le maître sous forme de signal numérique, ainsi le signal sur le câble dimmable peut être très cohérent. Le cycle de service PWM est détecté par le pilote de LED pour déterminer le courant de sortie. Il existe maintenant deux méthodes pour réaliser le pilote de LED à gradation PWM sur le marché, l’une est la « fausse » gradation PWM, il y a un filtre RC (résistance-condensateur) à l’intérieur du pilote de LED et le signal de gradation PWM est filtré à une tension continue qui est proportionnelle au cycle de service PWM. L’inconvénient de cette méthode est que la valeur crête du signal PWM doit être de 10V, sinon la précision est très mauvaise. De plus, la fréquence du signal PWM est limitée par le paramètre RC. L’application typique est les drivers de LED de la série Meanwell HLG/ELG/XLG. L’autre est une véritable gradation PWM et il y a un MCU à l’intérieur du pilote LED, ainsi le signal PWM avec n’importe quelle tension de crête peut être détecté, la plage de fréquences PWM autorisée peut également être beaucoup plus large que la voie RC. Les pilotes LED uPowerTek sont tous intégrés au MCU pour fonctionner avec la gradation PWM. Et il y a deux choses différentes facilement mélangées lorsque nous parlons de gradation PWM, de gradation de signal PWM et de gradation de sortie PWM et la figure ci-dessous montre le détail de la différence. Dans cette section, la gradation PWM signifie la gradation du signal PWM, tandis que le circuit de gradation de sortie PWM coupe le courant de la LED CC entre l’état marche/arrêt à haute fréquence, de sorte que l’œil humain n’est pas en mesure de percevoir le scintillement, modifiant ainsi la sortie lumineuse de la LED. .

Vous ne comprenez toujours pas la gradation PWM, nous avons plus de mots et d’images pour expliquer ce sujet, qu’est-ce que la gradation PWM pour le pilote LED ?

gradation du signal pwm vs gradation de la sortie pwm vs gradation ccr
Gradation du signal PWM VS. Gradation de sortie PWM VS. Gradation CCR

3) Pilote de LED à gradation Triac

Il est également appelé gradation à coupure de phase ou gradation de bord avant / arrière et était le moyen populaire à l’ère des lampes à incandescence. L’avant-garde joue un rôle majeur dans l’application de gradation Triac. La gradation triac est l’ancienne et la mauvaise façon d’atténuer les lumières LED où le « bruit » est élevé à la fois sur l’oreille humaine et sur le câble

Schéma de gradation du triac

4) Pilote LED de gradation DALI

DALI signifie Digital Addressable Lighting Interface. Il est illustré par la série de normes internationales IEC62386 en tant que premier protocole numérique d’éclairage avec communication bidirectionnelle. En tant que première génération, le système DALI 1 se compose d’un contrôleur et d’un maximum de 64 ballasts ou pilotes LED dotés d’adresses indépendantes. En savoir plus sur la gradation DALI. En 2017, la DiiA Digital Illumination Interface Alliance a annoncé la deuxième génération DALI 2 qui prend en charge 128 appareils maximum et offre une compatibilité beaucoup plus grande entre les appareils de différentes marques. DALI 2 prend également en charge les capteurs. Les appareils DALI 1 et DALI 2 doivent être testés par le testeur DALI professionnel Probit, puis certifiés et affichés sur le site Web de DiiA. Vous voulez connaître la différence entre DALI et DALI-2, veuillez lire cet article. Dans le même temps, le concept D4i a été lancé pour indiquer les appareils qui ont non seulement la compatibilité DALI 2 mais aussi les fonctions de rapport d’énergie, de transmission de données, de diagnostic et de maintenance et de banque de mémoire.

Connexion de gradation DALI

5) Pilote de LED de gradation DMX

Egalement appelé DMX512 (« Digital Multiplex with 512 pieces of information »), il s’agit d’un standard pour les réseaux de communication numériques couramment utilisés pour contrôler l’éclairage et les effets de scène. Pour l’éclairage général, le protocole DMX512 est principalement utilisé pour les éclairages de stade et les applications architecturales et n’est pas très populaire pour les autres. Il s’agit d’un mode de diffusion comme PWM plutôt que DALI qui est capable de rétroaction, et la différence avec PWM est que les appareils DMX512 ont des adresses individuelles afin de contrôler un par un.

Vous voulez en savoir plus sur la gradation DMX ? Veuillez lire cet article, Que signifie DMX dans l’éclairage ?

Application typique de gradation DMX512

6) Autres protocoles de pilote de LED

Il existe de nombreux autres protocoles qui sont souvent adoptés dans les systèmes d’éclairage, tels que les solutions câblées telles que PLC, KNX, RS485, CAN et celles sans fil telles que LoRa, Bluetooth, Zigbee, mais aucun d’entre eux n’est conçu pour une application d’éclairage uniquement. L’industrie de l’éclairage fait des efforts pour s’assurer qu’un protocole d’éclairage dédié sera développé sur l’un d’entre eux, en particulier la solution sans fil.

h. Pilote LED étanche ou non étanche

L’indice IP (indice de protection) est le seul moyen de décrire le niveau d’étanchéité des pilotes LED et est réglementé par la norme IEC60529. Le code IP est composé de deux chiffres, le premier chiffre se réfère à la protection contre les corps solides en utilisant une échelle de 0 (pas de protection) à 6 (pas de pénétration de poussière) tandis que le second chiffre évalue la protection contre les liquides en utilisant une échelle de 0 (pas de protection) à 7 (8 et 9 sont rarement rencontrés dans l’industrie de l’éclairage). Il est évident que les drivers de LED étanches sont utilisés pour les applications extérieures et que les drivers de LED IP20 ou autres à faible IP sont utilisés pour l’intérieur. Mais ce n’est pas toujours vrai, certaines applications intérieures adoptent des pilotes LED étanches uniquement parce qu’ils peuvent fournir une puissance beaucoup plus élevée que ceux à faible IP sans système de refroidissement actif qui a une durée de vie plus courte que les pilotes LED classés IP.

Classement IP

3. Comment choisir un pilote de LED approprié

Le choix d’un driver LED adapté est l’une des étapes de base pour concevoir un excellent luminaire, et voyons comment le fabriquer.

un. Positionner le pilote LED

Déterminez si la conception est performante ou rentable. Comprendre qui sont les concurrents et quels sont les inconvénients et les avantages qu’ils ont.

b. Traverser [section 2:]

dimensions pour décrire un driver LED et trouver les réponses pour la conception de votre luminaire.

c. Comprendre la tension d’entrée du pilote LED

Vous devez savoir où se trouve le marché cible et donc décider de la plage de tension d’entrée. Voici la carte mondiale de la tension électrique du secteur.

Tension du réseau mondial

Cette carte ne répertorie que la tension monophasée, et il y a beaucoup d’applications triphasées, donc la tension doit être multipliée par √3 ou 1,732 pour une utilisation triphasée. La conception d’une tension d’entrée étroite permet de réduire les coûts, mais augmente les modèles pour différentes régions du monde. Mais une plage de tension d’entrée trop large augmente le coût et réduit les performances. Ainsi, la plage de tension d’entrée la plus équilibrée de l’industrie est de 100-277Vac (série uPowerTek BLD) et 200-480Vac (série TLD).

ré. Trouvez la bonne tension de sortie du pilote LED

courant et puissance. Il est plus facile pour les pilotes de LED de type tension constante de décider du modèle car il y a moins de choix. Les sorties typiques sont 12V, 24V et peut-être 48V, donc les utilisateurs n’ont qu’à décider de la puissance. Pour les pilotes de LED à courant constant, il existe de nombreux choix de courant et de tension de sortie, ce qui rend l’industrie des pilotes de LED très diversifiée. Une fois que le flux lumineux est déterminé lors de la conception d’un luminaire, la puissance nécessaire pour piloter la LED est claire en jugeant l’efficacité de la lumière LED. Ensuite, la conception doit décider si une LED haute tension/courant faible ou haute intensité/basse tension doit être utilisée. Il y a beaucoup de considérations et pas de réponses « toujours correctes » à cette question. Un faible courant haute tension peut donner au luminaire une efficacité plus élevée en raison de l’efficacité supérieure du pilote de LED et d’une meilleure cohérence des LED sans se soucier du déséquilibre des différentes chaînes de LED, cependant, il y a un coût supplémentaire généré en raison du coût d’isolation plus élevé. Et la conception basse tension à courant élevé est tout le contraire. Et différents concepteurs de lumière ont des idées différentes sur la façon de choisir, mais il y a des lumières spéciales qui n’ont pas trop de choix. Par exemple, les lampes de culture à faible hauteur qui sont installées à une hauteur à laquelle les gens sont faciles à toucher doivent utiliser un courant élevé à basse tension pour des raisons de sécurité. De plus, pour certaines lampes de grande hauteur ou de poteau qui utilisent les pilotes de LED montés à distance pour le poids et la maintenance, les pilotes de LED haute tension à faible courant sont le courant dominant pour économiser le coût du câble de sortie.

e. Facteur de forme du pilote LED

Il existe différentes formes de drivers de LED et le facteur de forme est particulièrement important lorsque les drivers de LED sont fixés à l’intérieur du luminaire.

Différents facteurs de forme pour différentes conceptions de luminaires

F. Niveau d’environnement

Pour la plupart des luminaires d’application intérieure, une plage de fonctionnement à température ambiante de 0 à 40 ° C est suffisante. Pour les pilotes de LED extérieurs, une température ambiante de -40 à + 70 ° C est préférable. Pour des applications spéciales telles que les aciéries, le pilote LED doit pouvoir fonctionner à une température ambiante de 80 C, tandis que pour l’éclairage public dans certaines régions froides comme la Sibérie et l’Alaska, le pilote LED doit pouvoir démarrer à une température de -55 C. La série uPowerTek BLD est capable de répondre à ces conditions difficiles.

4. Comment trouver un meilleur pilote de LED

De nombreux facteurs nous permettent de faire la distinction entre un driver LED de haute qualité et des produits courants. Comprendre ces facteurs peut aider un concepteur lumière à conquérir le marché.

un. Efficacité du pilote LED

Une efficacité plus élevée améliore non seulement l’efficacité lumineuse globale, mais permet également au pilote LED de générer moins de chaleur, ayant ainsi une meilleure durée de vie. À l’ère des LED, l’efficacité est de plus en plus importante pour économiser plus d’énergie. Actuellement, le niveau d’efficacité le plus élevé dans l’industrie des pilotes de LED est de 96 %, atteint par les séries uPowerTek BLD-800 et TLD-800.

Courbe d’efficacité typique

Nous avons également un autre article pour présenter ce qu’est l’efficacité , que vous pouvez lire si vous souhaitez en savoir plus.

b. Pilote LED PF et THD

Comme l’efficacité, PF (facteur de puissance) et THD (distorsion harmonique totale) sont également les concepts qui décrivent l’efficacité de conversion d’énergie et la différence est que l’efficacité fait référence à la capacité de conversion d’énergie de l’entrée du pilote LED à la sortie, tandis que PF et THD se réfèrent à l’énergie convertie du réseau électrique en entrée de pilote de LED. Un PF supérieur (>0,9 selon DLC) et un THD inférieur (<20% selon DLC) sont toujours préférés pour une conception de haute qualité. (DLC est Design Lights Consortium, un groupe régional qui se concentre sur l’efficacité énergétique spécifiquement dans l’industrie de l’éclairage. Il fait partie des partenariats d’efficacité énergétique du nord-est et était à l’origine axé sur les régions du nord-est et du centre de l’Atlantique des États-Unis)

c. Courant d’appel du pilote LED

Presque tous les luminaires sont installés avec MCB (disjoncteur miniature) pour des raisons de sécurité. Et s’il y a plusieurs pilotes de LED connectés à un seul MCB et que le courant d’appel global du pilote de LED peut éventuellement déclencher le MCB de manière à entraîner un échec de démarrage. Le problème du courant d’appel est apparu pour la première fois lorsque le ballast électrique était largement utilisé, car le ballast ou le pilote de LED sont des dispositifs capacitifs avec un gros condensateur électrolytique en vrac à l’intérieur générant un courant d’appel de crête élevé pendant la mise sous tension du courant alternatif. La norme la plus populaire réglementant le courant d’appel est NEMA410 qui définit le concept et les limites du courant d’appel.

Mais la limite de la norme NEMA410 n’est toujours pas suffisante lorsque des dizaines ou même des centaines de lampes sont mises en parallèle, comme l’application de lampes de culture. Et il existe de nombreuses façons de limiter le courant d’appel, comme l’utilisation d’un circuit de démarrage progressif et l’utilisation de la résistance de limitation de courant à l’intérieur des pilotes de LED, de sorte que le coût du pilote de LED à faible courant d’appel est un peu plus élevé. Aujourd’hui, de plus en plus de pilotes de LED standard offrent la fonctionnalité d’un faible courant d’appel sans ajouter de coût supplémentaire.

ré. Protection contre les surtensions du pilote LED

En raison de la conception électrique plus compliquée, le pilote LED est plus sensible aux surtensions que les ballasts magnétiques. Il existe 2 normes majeures réglementant le niveau de protection contre les surtensions des drivers de LED, IEC61000-4-5 (Techniques de test et de mesure – Test d’immunité aux surtensions) et IEEE Std C62.41.2 (Pratique recommandée par l’IEEE sur la caractérisation des surtensions en basse tension (1000 V et moins) Circuit d’alimentation CA). Le pilote LED doit être fortement protégé, en particulier dans l’utilisation en extérieur, par un circuit spécial de protection contre les surtensions composé de MOV (varistance à oxyde métallique) et de GDT (tube à décharge de gaz). Et la surtension provient généralement de deux manières : l’une est une machine à haute puissance à proximité de l’activation et de la désactivation, ou des interrupteurs soudains à charge légère et lourde qui entraînent des surtensions entre la ligne et le neutre, appelées surtensions en mode différentiel ; et l’autre provient de la foudre qui fait fluctuer considérablement le niveau de tension à la terre, créant ainsi la surtension entre la ligne ou le neutre et la terre, qui est appelée surtension de mode commun.

Surtensions en mode différentiel et en mode commun

La spécification la plus couramment adoptée pour le niveau de surtension du pilote de LED extérieur est de 6 kV pour le mode différentiel et de 10 kV pour le mode commun, selon la norme de test IEC61000-4-5. D’une manière générale, le niveau de protection contre les surtensions est essentiel pour assurer le fonctionnement à long terme des luminaires extérieurs, les concepteurs doivent donc accorder une grande attention à ce paramètre.

e. Ondulation et scintillement de la sortie du pilote de LED

L’ondulation de sortie est liée à la stabilité et à la qualité du pilote LED. Une ondulation de sortie plus faible signifie moins de scintillement de la LED selon la courbe ci-dessous.

Il montre que la puissance lumineuse de la LED est généralement assez proportionnelle au courant de la LED. Ainsi, une ondulation de courant plus faible peut entraîner un scintillement plus faible, ce qui est essentiel pour les applications intérieures qui ne permettent que <= 5 % de scintillement dans la plupart des pays du monde. Il n’y a qu’une seule exception : le courant de sortie peut être élevé même à 100 %, à savoir la gradation PWM avec une fréquence adéquate. La courbe ci-dessous montre que seulement si la fréquence est supérieure à 1,25 kHz, la lumière peut être considérée comme sans scintillement.

Scintillement par rapport à la fréquence selon IEEE PAR 1789
https://youtu.be/nTYA67fFB5U

F. LED Driver Ligne et régulation de charge

Il s’agit d’un concept clé pour toutes les alimentations à découpage, y compris les pilotes de LED. La régulation de ligne décrit la stabilité de sortie par rapport à la tension d’entrée, tandis que la régulation de charge indique la stabilité de sortie par rapport à la charge. Le pilote LED de haute qualité peut toujours contrôler la ligne et la régulation de charge à une valeur <= 1 %.

g. Programmabilité du pilote LED

Cette fonction est l’une des principales caractéristiques apportées par l’ère de l’éclairage LED en raison des trop nombreuses combinaisons de puces LED à des fins de conception différentes. La possibilité d’ajuster le courant de sortie est une demande clé pour les pilotes de LED. Au début, un potentiomètre était utilisé pour le réglage, mais progressivement, les utilisateurs ont découvert que le petit appareil n’était pas fiable et avait un faible indice de protection IP. Ensuite, la programmation par contrôleur infrarouge est apparue pendant une très courte période car les pilotes de LED doivent être allumés lors de la programmation. Et à partir de l’année 2015, la programmation par câble sans alimenter le pilote LED est devenue le moyen courant de programmer et l’inconvénient d’utiliser le câble supplémentaire et de faire un câblage supplémentaire a été surmonté par la programmation NFC qui est utilisée par Signify et uPowerTek.

Il existe de nombreuses fonctions programmables supplémentaires qui peuvent être ajoutées aux pilotes LED, telles que la gradation temporelle, la sortie lumineuse constante (compensation de la décroissance lumineuse) et la protection contre la surchauffe du luminaire, décrites ci-dessous.

1) Gradation temporelle

Ceci est fréquemment adopté dans les lampadaires comme le moyen le plus pratique de réaliser un contrôle intelligent et des économies d’énergie.

Schéma de gradation temporelle

2) CLO (flux lumineux constant)

L’efficacité de la lumière LED diminue avec le temps de fonctionnement, les concepteurs souhaitent maintenir le flux lumineux constant pour leurs luminaires. Le courant de sortie du pilote LED doit donc être augmenté en conséquence pour surmonter la diminution.

Courbe de compensation lumineuse

Grâce à l’interface PC, les utilisateurs peuvent définir la courbe de compensation personnalisée en fonction des caractéristiques de décroissance de la lumière LED.

Vous voulez en savoir plus sur CLO, veuillez consulter cet article. Qu’est-ce que le CLO dans l’éclairage ?

Interface de programmation PC pour CLO

3) Protection thermique par thermistance NTC

De nombreuses conceptions axées sur la qualité ont une fonction de détection de la température du luminaire afin de protéger le produit contre une surchauffe ou même des dommages. Ainsi, les pilotes de LED diminuent le courant de sortie une fois que la thermistance NTC (coefficient de température négatif) qui transporte les informations de température atteint une certaine valeur indiquant la surchauffe.

Câblage de protection thermique

Grâce à l’interface de programmation, les utilisateurs peuvent définir le seuil de résistance de repli thermique et protéger la valeur actuelle de l’état.

Interface de programmation de la protection thermique

h. Tc, température maximale du boîtier du pilote de LED

Ceci est marqué sur l’étiquette du pilote de LED, généralement pour indiquer le point le plus chaud sur la surface du pilote de LED.

Point Tc sur le pilote de LED

La définition selon la norme CEI 61347 sur les appareillages de commande de lampes est la suivante : « température maximale admissible qui peut se produire sur la surface extérieure (à l’endroit indiqué, si marqué) dans des conditions normales et à la tension nominale ou au maximum de la plage de tension nominale » . Selon les normes de pilote de LED, que ce soit le système UL ou IEC, la température maximale du boîtier ne doit pas dépasser 90C. Tc est l’un des paramètres clés que les concepteurs d’appareils doivent vérifier attentivement car il est très lié à la fiabilité et à la durée de vie.

CT à vie

Une Tc plus élevée signifie de meilleures performances thermiques et une plus grande endurance à des températures ambiantes élevées. Bien que la cote Ta (température ambiante) soit toujours indiquée dans la fiche technique du pilote de LED, Ta n’est pas si important par rapport à la plage Tc car le boîtier est beaucoup plus proche des composants internes du pilote de LED par rapport à l’air, reflétant ainsi la situation de fonctionnement réelle de la LED Conducteurs. Dans la fiche technique uPowerTek, la plage Ta n’est même pas indiquée.

Données Tc sur la fiche technique

Vous voulez en savoir plus sur ce qu’est un pilote de LED programmable , veuillez lire cet article.

je. Alimentation en veille du pilote LED

Désormais, de plus en plus de pilotes LED prennent en charge la fonction dim to off pour que toute la lumière passe en mode veille. Energy Star d’Amérique du Nord et ErP d’Europe stipulent que la perte de puissance en mode veille doit être inférieure à 0,5 W. L’alimentation de veille est généralement composée de 2 parties, l’une est l’énergie du côté AC pour maintenir le circuit de commande du pilote de LED toujours en vie pour recevoir le signal de réveil du contrôleur, et l’autre est l’alimentation auxiliaire 12 V qui alimente le contrôleur externe. . Les drivers de LED uPowerTek doivent être conformes à la directive 2009/125/CE, aux exigences du règlement de la Commission (UE) 2019/2020 (connu sous le nom de règlement d’éclairage unique) en vigueur le 1er septembre 2021.

J. LED Driver 12V ou 24V alimentation auxiliaire

Il existe de nombreux contrôleurs ou capteurs intégrés aux luminaires afin de fournir des systèmes ou des fonctions intelligents aux utilisateurs finaux et la puissance 12 V/2 ~ 4 W du pilote LED peut rendre la conception beaucoup plus facile par rapport à l’utilisation d’un adaptateur secteur pour créer le 12 V. . De plus, le 12V de LED Driver est plus sûr et plus fiable par rapport à un adaptateur commun grâce au circuit de protection contre les surtensions intégré. L’alimentation 24V est proposée par DiiA et utilisée pour alimenter les appareils D4i comme les capteurs, et la norme D4i est de plus en plus populaire avec la forte promotion de Signify et Osram.

Câblage de l’alimentation auxiliaire

k. Durée de vie du pilote LED et MTBF

Il est important de comprendre que la durée de vie et la fiabilité du produit sont deux concepts très différents, mais pas sans rapport. Malheureusement, parce qu’ils sont souvent exprimés en heures, ils sont souvent confondus. La durée de vie fait référence à la durée pendant laquelle un utilisateur peut s’attendre à ce qu’un seul produit fonctionne correctement avant qu’un mécanisme d’usure connu ne rende le produit inutilisable. La fiabilité traite du taux de défaillance aléatoire d’une population de produits et peut être exprimée sous la forme d’un taux de défaillance tel que les FIT (défaillances en 109 heures) ou, à l’inverse, le MTBF (Mean Time Between Failures). Une durée de vie de 50 000 heures implique que l’on s’attendrait à ce qu’un produit donné dure jusqu’à 50 000 heures avant de tomber en panne. Un MTBF de 50 000 heures implique que pour une population de 1 000 unités, on peut s’attendre à voir une panne aléatoire toutes les 50 heures (c’est-à-dire toutes les 50 000 heures de fonctionnement de l’unité). Ces deux concepts sont importants à comprendre et à gérer pour une mise en œuvre réussie de l’éclairage LED.
L’équation typique de la durée de vie d’un condensateur électrolytique prend la forme suivante :

Où,
Lx est le résultat à vie,
k est le facteur déterminé par le courant d’ondulation efficace et la tension de fonctionnement du condensateur, il est fourni sous forme de valeur ou de fonction,
L0 est la valeur de durée de vie testée dans l’état standard fourni dans la fiche technique,
Ts est la température nominale du boîtier,
Ta est la température du cas de fonctionnement.
En général, la fiabilité concerne le taux de défaillance d’une population de produits fonctionnant dans leurs conditions nominales et pendant leur durée de vie opérationnelle. Une façon courante d’exprimer la fiabilité d’un produit est une métrique connue sous le nom de MTBF. L’équation suivante exprime le concept très simple de MTBF. C’est le temps de fonctionnement total en heures d’une population de produits divisé par le nombre de pannes.

La méthode la plus courante pour évaluer le MTBF est donnée par MIL-HDBK-217. Et la figure ci-dessous montre la fameuse courbe de la baignoire qui illustre bien la relation entre la vie et le MTBF.

Courbe de baignoire

l. Certificat de pilote de LED

Il est important qu’un pilote LED de haute qualité soit certifié par un tiers avec une grande réputation comme UL et TUV. Les certificats les plus essentiels sont UL (Amérique du Nord), ENEC (Europe) et CB (Global autre que l’Amérique du Nord) qui peuvent être convertis en PSE (Japon), KC (Corée), RCM (Australie) , SASO (Moyen-Orient) , CCC (Chine) et etc. Nous avons également un autre article sur les certificats mondiaux de pilote de LED , que vous pouvez lire si vous voulez en savoir plus.

5. Processus de fabrication du pilote LED

Cette vidéo est une simple introduction à l’usine uPowerTek, vous pouvez apprendre le processus de fabrication des pilotes LED et comment nous contrôlons la qualité

6. Résumé

Le pilote LED est l’élément clé qui fonctionne comme le cœur des luminaires, il est donc important que les utilisateurs choisissent un produit adapté et fiable. Nous devons considérer un équilibre entre les facteurs tels que les performances, les fonctions, les facteurs de forme, les certificats, le prix et le délai de mise sur le marché. Il n’est donc pas facile de trouver un pilote de LED ou de le concevoir bien dans le luminaire. Nous sommes prêts à aider les concepteurs à résoudre les problèmes liés au pilote LED et à optimiser le coût de l’ensemble de la conception du luminaire.

Auteur : Georges Mao

M. George Mao est le fondateur de la société uPowerTek qui a été lancée en 2016 et il se consacre à l’industrie de l’alimentation électrique depuis plus de 20 ans et à l’industrie de l’éclairage depuis 12 ans. Il a obtenu le Master EE à l’Université du Zhejiang et a travaillé comme responsable du département marketing et ventes dans plusieurs entreprises publiques telles que MPS, Belfuse et Inventronics. Il possède plus de 10 brevets d’invention en Chine. Il travaille maintenant en tant que PDG et chef de produit majeur chez uPowerTek et il pense que l’innovation et la qualité sont les clés de l’avenir d’uPowerTek en tant que premier fabricant mondial de pilotes de LED.

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