Gradation du flux lumineux (dimming)

Principe

Le principe du “dimmer” réside dans le contrôle électronique du niveau de tension d’alimentation du luminaire qui soit à basse (0…230 V) ou très basse tension (0 – 10 V du ballast par exemple).

En contrôlant le temps de déclenchement du “dimmer” avec le bouton gradateur, le niveau de tension de sortie varie.

Schéma principe du dimmer.

Application aux lampes à incandescence et halogène

Les dimmers

Photo dimmer.

Le contrôle du flux des lampes à incandescence et halogènes est relativement simple. Un simple “dimmer” 0-100 % (230 V) contrôle directement la tension  de la lampe ou indirectement la tension d’un transformateur intermédiaire entre l’alimentation 230 V et les sources halogènes de 12 V par exemple.

Les cellules de mesure de niveau d’éclairement

Qu’elles soient centralisées ou en local, les cellules de mesure du niveau d’éclairement permettent, en général, de gérer le flux lumineux d’une lampe, mais en 0-10 V, ce qui limite son champ d’application aux lampes fluorescentes équipées d’un ballast électronique “dimmable”.

Application aux lampes fluorescentes

Avec les lampes fluorescentes, on peut réaliser du “dimming” (variation continue du flux lumineux).

Une tension de 1 à 10 V DC (courant continu) vient alimenter un ballast électronique dimmable. Cette tension variable provient de la cellule de mesure du niveau d’éclairement ou d’un régulateur des systèmes intégrant les signaux de différents éléments de gestion de commande.


Système avec régulateur.

Le dimming a l’avantage d’éviter le surdimensionnement des installations, mais la consommation totale à faible flux lumineux sera plus importante vu que le ballast garde toujours sa consommation propre.

Dans la directive européenne 2000/55/CE on définit une classification énergétique des ballasts permettant de garantir l’optimisation de la consommation des ballasts électroniques dimmables.

Pour en savoir plus : La puissance absorbée par les lampes fluorescentes et leurs auxiliaires (ballast).

Application aux lampes fluo compactes

Le flux lumineux des lampes fluo compactes peut être contrôlé à condition qu’elles soient spécifiées”dimmables”. Le niveau de “dimming” est lié à la qualité du ballast.

Lampe à ballast intégré

La plage de “dimming” pour ce type de lampe est comprise entre 7 et 100 %.

Lampe à ballast séparé

Ce type de lampe, associée à un ballast électronique, offre des performances meilleures. On considère que la plage de régulation du flux lumineux se situe entre 3 et 100 %.

Application aux LED

L’alimentation d’une lampe LED est en courant continu. Vu que le réseau européen est en courant alternatif, un redresseur AC/DC est nécessaire pour alimenter les LED. Le contrôle du flux lumineux des LED est souvent réalisé grâce à un courant pulsé par modulation de largeur d’impulsion (PWM : Pulse Width Modulation).

Modulation de la largeur d’impulsion.

La modulation du flux lumineux s’effectuera plus en courant qu’en tension, car la LED est très sensible aux faibles variations de tension et le flux lumineux est presque proportionnel au courant.

Diagramme tension-courant dans le sens passant et bloquant de la diode.

(++) L’avantage d’une telle modulation réside dans la bonne conservation des propriétés colorimétriques de la LED.

(–) Le redresseur AC/DC ne donne pas un signal continu parfait. Une composante résiduelle ondulatoire persiste. Contrairement à la lampe à incandescence, la LED possède une très faible rémanence lorsqu’elle est soumise à un signal ondulatoire. Il en résulte un phénomène non négligeable de “papillotement” qui peut altérer le confort visuel.

Application aux lampes à décharge haute pression

Les ballasts électroniques dimmables pour lampes à décharge haute pression ont fait leur apparition sur le marché le 1er janvier 1999. Ce type de ballast permet, lors du dimming, les clignotements dû à la fréquence de 50 Hz et d’augmenter sensiblement la durée de vie de la lampe.

Un autre moyen d’obtenir un flux lumineux variable se fait par découpage de la sinusoïde de tension.
Ce découpage est obtenu par un “hacheur”. Il permet de faire varier le flux lumineux par palier.


Hachage de la sinusoïde de tension.

Ce découpage peut se réaliser avec les lampes à mercure haute pression et au sodium haute pression, mais pas avec les lampes aux halogénures métalliques qui risquent de changer de couleur.

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