Les cinq principales méthodes de gradation des lumières LED

1. Gradation 1-10 V : Le variateur 1-10 V comporte deux circuits indépendants. L'un est un circuit de tension ordinaire, utilisé pour allumer ou éteindre l'éclairage, et l'autre est un circuit basse tension, qui fournit une tension de référence indiquant le niveau de gradation de l'éclairage. Les variateurs 0-10 V étaient couramment utilisés pour contrôler la gradation des lampes fluorescentes. Grâce à l'ajout d'une alimentation constante au module pilote LED et à un circuit de commande dédié, les variateurs 0-10 V peuvent désormais prendre en charge un grand nombre d'éclairages LED. Cependant, leurs inconvénients sont évidents. Les signaux de commande basse tension nécessitent un jeu de lignes supplémentaire, ce qui augmente considérablement les exigences de construction.

2. Gradation DMX512 : Le protocole DMX512 a été initialement développé par l'USITT (United States Institute of Theater Technology) pour devenir une interface numérique standard depuis la console afin de contrôler le gradateur. Le DMX512 transcende les systèmes analogiques, mais ne peut les remplacer complètement. Sa simplicité, sa fiabilité (si installé et utilisé correctement) et sa flexibilité en font le protocole de choix si les fonds le permettent. En pratique, le contrôle DMX512 consiste généralement à concevoir l'alimentation et le contrôleur ensemble. Le contrôleur DMX512 contrôle de 8 à 24 lignes et pilote directement les lignes RVB des lampes LED. Cependant, dans les projets d'éclairage de bâtiments, en raison de l'affaiblissement des lignes CC, il est nécessaire d'installer un contrôleur à environ 12 mètres, et le bus de commande est en mode parallèle. Par conséquent, le contrôleur nécessite un câblage important, et dans de nombreux cas, sa construction est même impossible.

3. Gradation Triac : La gradation Triac est utilisée depuis longtemps pour les lampes à incandescence et les lampes à économie d'énergie. C'est également la méthode de gradation la plus répandue pour les LED. La gradation SCR est une forme de gradation physique. À partir de la phase 0 du courant alternatif, la tension d'entrée est découpée en nouvelles ondes. Aucune tension d'entrée n'est présente jusqu'à la mise sous tension du SCR. Le principe de fonctionnement consiste à générer une forme d'onde de tension de sortie tangentielle après avoir découpé la forme d'onde de tension d'entrée selon l'angle de conduction. L'application du principe tangentiel permet de réduire la valeur efficace de la tension de sortie, réduisant ainsi la puissance des charges ordinaires (charges résistives). Les gradateurs Triac offrent les avantages d'une grande précision de réglage, d'un rendement élevé, d'une taille compacte, d'un poids léger et d'une télécommande facile, et dominent le marché.

4. Gradation PWM : La technologie de modulation de largeur d'impulsion (PWM) permet de contrôler les circuits analogiques par l'intermédiaire de l'interrupteur du circuit inverseur. La forme d'onde de sortie de la modulation de largeur d'impulsion est une série d'impulsions de taille égale qui remplacent la forme d'onde souhaitée.

Prenons l'exemple d'une onde sinusoïdale : la tension équivalente de cette série d'impulsions est transformée en onde sinusoïdale, et les impulsions de sortie sont aussi régulières que possible, avec le moins d'harmoniques de rang inférieur. Selon les besoins, la largeur de chaque impulsion peut être ajustée pour modifier la tension ou la fréquence de sortie, contrôlant ainsi le circuit analogique. En termes simples, la modulation de largeur d'impulsion (PWM) est une méthode de codage numérique des niveaux de signaux analogiques.

Grâce à des compteurs haute résolution, le taux d'occupation de l'onde carrée est modulé pour coder le niveau d'un signal analogique spécifique. Le signal PWM reste numérique car, à tout instant, l'alimentation CC pleine échelle est soit présente, soit totalement absente. Une source de tension ou de courant est appliquée à la charge simulée selon une séquence répétitive d'impulsions marche/arrêt. La mise sous tension correspond à l'ajout d'une alimentation CC à la charge, et la coupure à l'arrêt correspond à sa déconnexion.

Si la fréquence de lumière et d'obscurité dépasse 100 Hz, l'œil humain perçoit la luminosité moyenne, et non le clignotement de la LED. La modulation de largeur d'impulsion (PWM) ajuste la luminosité en ajustant la proportion de temps clair et de temps sombre. Dans un cycle PWM, la luminosité perçue par l'œil humain pour les scintillements supérieurs à 100 Hz est cumulative, ce qui signifie que le temps clair représente une part plus importante du cycle. Plus il est grand, plus l'œil humain perçoit la luminosité.

5. Gradation DALI : La norme DALI définit un réseau DALI comprenant un maximum de 64 unités (adressables indépendamment), 16 groupes et 16 scènes. Les différentes unités d'éclairage du bus DALI peuvent être regroupées de manière flexible pour permettre le contrôle et la gestion de différentes scènes. En pratique, un contrôleur DALI classique contrôle jusqu'à 40 à 50 lumières, réparties en 16 groupes, et peut exécuter certaines actions en parallèle. Dans un réseau DALI, 30 à 40 instructions de contrôle peuvent être traitées par seconde. Cela signifie que le contrôleur doit gérer deux instructions de gradation par seconde pour chaque groupe d'éclairage.