Que dois-je faire pour augmenter la plage de variation des ampoules LED?

Nous avons commencé à faire la plupart de nos maisons en LED l'année dernière. Je suis un grand fan de gradateur et je mettrais à peu près un gradateur sur n'importe quel interrupteur d'éclairage. Une chose que je ne suis pas descendu, c'est la plage de variation de la LED par rapport à ce que je suis habitué avec les lampes à incandescence. Pour moi, quand j'ai des LED à fond au réglage le plus bas, elles sont toujours à 60-70%.

Je comprends que la plupart des nouveaux gradateurs ont un interrupteur réglable pour la plage de variation et j'ai essayé de les régler sur bas.

Ce que je voudrais, c'est une recommandation sur le type d'ampoule (ou ce qu'il faut rechercher dans les LED dimmables) et le type de gradateur? Le jeu final consiste à faire réagir les LED plus comme l'ampoule à gradation traditionnelle afin que vous puissiez passer de l'éclairage d'ambiance à l'éclairage par inondation.

Remarque: J'ai effectué une série de tests au cours de la semaine dernière avec 3 gradateurs différents et 6 ampoules différentes. J'ai trouvé que les gradateurs faisaient peu ou pas de différence. Les ampoules ont fait une petite différence mais pas près d'une ampoule à incandescence. Ce qui est drôle avec les ampoules qui ont fait le mieux ... elles ont cligné des yeux quand elles ont été remontées.

Je suis dans le même bateau. Quand j'ai refait la maison dans laquelle je me trouve, j'ai installé autant d'éclairage LED que possible et le reste est halogène. Ce que j'ai appris, c'est que la plage de variation est entièrement basée sur le pilote de l'ampoule LED. Et la plupart des ampoules LED ne baisseront que jusqu'à environ 20-30% de leur maximum.

Je suis sûr que vous savez comment fonctionnent les gradateurs, mais pour ceux qui ne le font pas, il s'agit essentiellement d'un interrupteur ultra rapide qui allume et éteint la lumière très rapidement. Dans les ampoules à incandescence, cela fonctionne parfaitement en fournissant une belle plage de gradation douce. Dans les LED / CF, c'est un cauchemar pour eux. Pour le contourner, ils doivent en fait avoir des circuits supplémentaires pour interpréter le modèle marche / arrêt, puis l'utiliser pour contrôler la luminosité. Pendant la phase d'activation, ils tirent une puissance supplémentaire pour alimenter la lumière pendant la phase d'extinction également. Pour les LED, le pilote réduit la tension des éléments LED mais ne les éteint jamais. Donc, ce qui serait normalement réduit à presque rien pour une ampoule à incandescence, est assez brillant pour une LED, car il tire 2-3 fois plus de puissance pendant cette phase pour garder les condensateurs chargés et la lumière allumée.

TL; DR; Pour les LED, vous devez rechercher des ampoules haut de gamme qui répertorient réellement leur plage de variation.

Nous espérons maintenant que nous ne serons pas coincés longtemps avec des gradateurs analogiques à incandescence alimentant des ampoules numériques. Il existe quelques normes qui tentent d'obtenir une traction pour la gradation numérique pure. Ceux-ci fonctionnent en ne diminuant jamais la puissance, mais en envoyant un signal numérique sur la ligne d'alimentation pour dire à l'ampoule de diminuer. Pensez à l' ampoule Philips Hue contrôlée par un interrupteur d'éclairage au lieu d'un concentrateur sans fil. Mais à l'heure actuelle, aucun n'est sur le marché des produits de consommation.

La LED est la source de lumière la plus conviviale jamais conçue. Le problème est que la plupart des gens utilisent des modules LED à "incandescence de remplacement" à visser, avec des schémas de gradation obsolètes ** destinés aux lampes à incandescence (qui n'ont tout simplement pas le raffinement pour bien fonctionner dans la gamme basse). C'est le hack le plus laid de la conception électrique et produit des résultats de hack laid.

Si vous êtes un grand fan de gradation, vous devriez rechercher de meilleures façons de dimmer . Il y a plusieurs.

Les LED veulent s'atténuer

Une LED native, brute , s'assombrira parfaitement, avec des niveaux de contrôle extrêmement raffinés. Dès la sortie de la chute, il existe deux méthodes de contrôle qui fonctionnent extrêmement bien. Un peu pratique pour l'amateur occasionnel, l'autre facilement accessible.

Gradation par limitation de courant . Les émetteurs LED bruts doivent être contrôlés en courant, sinon ils se feront frire. Cela se fait par un circuit de commande qui produit un courant spécifique, variant la tension pour frapper ce courant. Les fiches techniques des LED les testent toutes et les évaluent à des courants spécifiques . Mais la fiche technique répertorie un courant maximum - vous pouvez les exécuter à n'importe quel courant inférieur . Et si vous le faites, la luminosité sera à peu près proportionnelle.

Un émetteur de LED particulière peut avoir une spécification de courant comme 350mA et un maximum de courant à 1400mA. Si vous l'envoyez en 35mA, vous obtenez environ 1/10 de lumière. À 3,5 mA, environ 1/100 de lumière spécifiée. 0,35 ma, 1/1000. J'ai conduit une matrice de 3000 mA, 36 V à environ un milliampère et en ai retiré une petite quantité de lumière, juste assez pour dire de quelle couleur était l'émetteur. Il n'y a pas de limite à la faible intensité , à condition que le pilote puisse aller aussi bas, et que vous ayez le travail du fabricant de faire correspondre le pilote aux émetteurs LED, de dissiper la chaleur des émetteurs, de les transformer en un produit viable, etc.

Construire un pilote de limitation de courant personnalisé est au-delà des amateurs de lumière, mais vous pouvez trouver des pilotes LED commerciaux qui le font pour vous, par exemple en utilisant un système de gradation 0-10V (le type utilisé dans l'éclairage commercial).

Gradation par modulation de largeur d'impulsion . De nombreux produits LED 12V utilisent simplement une résistance pour limiter le courant. Cela implique de sous -estimer quelque peu les LED - elles ne peuvent pas fonctionner à des performances optimales - mais cela signifie également que vous pouvez allumer et éteindre les LED très, très, très rapidement . Cela permet la gradation de la modulation de largeur d'impulsion - la lumière est à 50% de luminosité car elle est allumée 50% du temps. Luminosité de 1% car elle est activée 1% du temps. Le cycle de service complet se produit des centaines de fois par seconde, beaucoup trop rapidement pour être vu. La gradation PWM est facile pour les amateurs utilisant des produits à base de résistances 12V et du matériel bon marché disponible sur eBay, Amazon, dans les magasins, vous l'appelez. De grandes marques comme Leviton fabriquent même des modules qui "fonctionnent bien" avec la gradation PWM.

Un gradateur ou un contrôleur RVB produit les impulsions, avec suffisamment de force pour entraîner directement une quantité considérable de lumière LED - comme 130 watts (environ 700 watts d'incandescent). Si vous en avez besoin de plus , des gadgets appelés amplificateurs peuvent générer beaucoup plus.

Donc, si vous n'aimez pas le niveau «faible» que les gradateurs / contrôleurs PWM commerciaux peuvent atteindre - il est bien à la portée d'un amateur de créer votre propre contrôleur à l' aide d'un Arduino ou d'un Raspberry Pi. Et alimentez la faible sortie de l'Adruino dans un amplificateur standard pour contrôler les lumières correctement .

De meilleurs produits de gradation existent

Il existe également des technologies de gradation commerciales. Un exemple est le système "0-10V". En cela, le variateur envoie un signal (0-10 volts évidemment) sur un câble séparé aux modules de commande LED qui comprennent ce signal. Et puis, ils peuvent devenir aussi faibles que le permet la conception du pilote. (la LED elle-même ne fournit aucune limite inférieure). Il s'agit donc simplement de trouver un luminaire ou un pilote de qualité qui prend 0-10 V pour la gradation.

Les commutateurs / commandes intelligents sont un autre moyen de résoudre ce problème. Dans ce cas, ils utilisent soit a) des fils de communication, b) un schéma radio, soit c) des signaux de modulation sur la ligne électrique, pour communiquer entre un gradateur intelligent et les lumières LED intelligentes. C'est un signal numérique qui indique exactement où régler la luminosité, donc en théorie, c'est un moyen viable d'obtenir toute luminosité que le conducteur peut gérer. Bien sûr, cela peut être bâclé dans la mise en œuvre, soit avec un pilote qui ne gère pas bien "très faiblement", soit avec les "encoches" numériques choisies trop grossièrement.

** Schémas de gradation obsolètes tels que le contrôle de phase avant ou arrière, comme ces vieilles choses obsolètes délicates répertoriées sur cette page. Ces gradateurs sont conçus avec un MANDAT pour être rétrocompatible avec les lampes à incandescence - en fait sur

C'est un sujet compliqué car il est très subjectif, et la perception de la luminosité par les humains est également très imprécise (non linéaire).

Parmi les nombreuses difficultés à comparer la gradation LED à la gradation incandescente à l'ancienne:

• Les ampoules LED ne diminuent tout simplement pas autant.
• Certaines ampoules LED publient des spécifications de gradation (par exemple "dimmable à 10%"), mais comme les yeux des humains sont si mauvais pour comparer la luminosité, il peut être difficile de dire ce que cela signifie réellement. Si vous pouvez trouver cette spécification pour vos ampoules actuelles, cela vous aidera à en chercher une avec de meilleures caractéristiques.
• Les ampoules à incandescence deviennent plus rouges à mesure qu'elles diminuent, mais la plupart des LED restent de la même couleur, ce qui peut rendre difficile l'obtention du bon «éclairage d'ambiance», qui concerne autant la couleur que la luminosité. Certaines LED sont meilleures à ce sujet - je sais que j'ai vu une ampoule LED annoncée comme devenant plus chaude en couleur à mesure qu'elle faiblit (comme les ampoules incandescentes), par exemple l' ampoule Philips WarmGlow BR30 . Vous pouvez également obtenir ces ampoules fantaisie à changement de couleur qui peuvent être réglées sur presque toutes les couleurs ou la luminosité.

Je sais que ce site décourage les recommandations de marque spécifiques, mais j'ai quelques lampes Philips BR30 dans mon salon et elles s'assombrissent assez bien (pas la variété à changement de couleur que j'ai mentionnée ci-dessus). J'ai également quelques ampoules LED Cree et celles-ci ne semblent pas autant diminuer.

Apparemment, voici un interrupteur à obtenir: Lutron TGCL-153PH (TGCL-153PH-WH pour le blanc). Celui-ci a un cadran monté à l'avant pour définir la sortie de gradation minimale , de sorte que vous pouvez ajuster vos LED / CFL où vous le souhaitez. Le cadran est alors caché par la plaque avant. En fait, je n'ai pas essayé ces derniers, mais je le ferai cette semaine. Ils sont disponibles sur Amazon, Home Depot et Lowes, et ils maximisent à 150 watts, ce qui est bien pour la plupart des installations LED / CFL (ou 600 watts pour les ampoules à incandescence / halogènes). Et ils sont également décrits comme "unipolaires / 3 voies". Ils coûtent +/- 20,00 $. Il existe également des gradateurs de style Decora Lutron avec des cadrans de réglage similaires.

Même avec des gradateurs spécialement conçus pour les lampes LED ou CFE, les fabricants vous diront que les LED ne dimmeront pas autant avec leurs produits que les lampes à incandescence. Si vous voulez une meilleure luminosité bas de gamme, voici mes deux idées.

Tout d'abord, en jouant avec quelques ampoules LED sur un banc avec un variac, il devient évident qu'elles peuvent être très bien atténuées, presque jusqu'à une lueur que vous ne pouviez voir que dans l'obscurité! Mais le seul variac que j'ai ou ai vu est énorme, cher et fait pour des puissances beaucoup plus élevées que celles dont vous auriez besoin pour une LED, ou même une banque de LED. Mais si un fabricant fabrique un variac pour de petites charges qui pourraient tenir dans une plaque murale, il offrirait une gamme complète de contrôle. Ils ne seraient probablement pas aussi faciles à tourner qu'un pot, mais c'est une solution.

Voici une autre solution, plus pratique au moins pour le bas de la luminosité. De nos jours, il n'est pas difficile de trouver de petits condensateurs jusqu'à environ 5uF à 200WVDC. Expérimentant avec une banque de 8 ampoules LED équivalentes à 40 watts (5 réelles), j'ai substitué plusieurs condensateurs en série avec la charge. fait intéressant, 2.5uF offrait un niveau d'éclairage qui était à peu près le même que la luminosité minimale que je pouvais obtenir avant de couper avec un gradateur standard. De plus, j'ai trouvé que jusqu'à environ 0,5 uF, je pouvais obtenir l'équivalent d'un réglage de lumière de nuit très faible, le seul problème étant que de petites différences de fabrication entre les différentes ampoules commencent à devenir très apparentes. Mais le fait est que, comme les condensateurs ne gaspilleront aucune puissance (ni ne chaufferont), il pourrait être possible d'utiliser un sélecteur rotatif à plusieurs positions,SI vous étiez satisfait de simplement câbler une position comme un bypass de pleine luminosité. Parce qu'au-delà d'environ 5uF, ces condensateurs non électrolytiques à tension plus élevée commenceront à devenir trop gros pour rendre l'idée pratique.

Gradation ELV vs MLV simple. Vérifiez la lumière, si c'est MLV, assurez-vous que vous avez un gradateur MLV. Si vous avez une lumière ELV, installez un variateur ELV. Fonctionne bien. Je dois être un peu plus curieux. Bien sûr, c'est alors la variation de ligne ou 0-10. Vous ne voulez pas gérer le 0-10 car vous devez ajouter un câblage supplémentaire.