La chute de tension dans les DEL signifie deux choses différentes, et les lecteurs les confondent souvent. L’une est la tension directe utilisée par la DEL elle-même pour fonctionner. L’autre est la tension perdue dans le câblage et les connexions avant que l’alimentation n’atteigne le luminaire. La première est une caractéristique de conception de la DEL. La seconde est celle qui fait que les lumières fonctionnent faiblement, scintillent ou ne démarrent pas, et c’est celle que vous pouvez mesurer et gérer.
Ce guide explique les deux, présente le calcul standard pour le câblage, énumère les facteurs qui aggravent la perte et décrit comment la distinguer d’autres pannes. Il est à titre informatif uniquement. Pour le câblage, le dimensionnement des fils ou les fusibles sur un véhicule spécifique, nous dirigeons les clients de flottes vers un spécialiste de Strobe My Ride qui peut travailler à partir du dossier réel du produit.
En bref
- La chute de tension propre à une DEL est sa tension directe. La chute de tension du câblage est une perte distincte le long des conducteurs et des connexions.
- La relation fondamentale est la loi d’Ohm : la perte est égale à l’intensité multipliée par la résistance, et la résistance tient compte de l’aller-retour complet, alimentation et retour.
- Les conducteurs fins, les longues distances, l’intensité de charge élevée et la chaleur augmentent tous la perte, et une perte donnée représente une part plus importante d’une alimentation de 12 V.
- La faible luminosité ou le scintillement ne sont pas toujours dus à une chute de tension, alors mesurez au niveau du luminaire sous charge avant de modifier quoi que ce soit.
- Pour les questions relatives à un produit spécifique, contactez Strobe My Ride plutôt que de vous fier à des chiffres génériques.
Deux sens de la chute de tension
En termes de circuit, la chute de tension est une diminution du potentiel électrique à travers un composant ou le long d’un conducteur. Pour une DEL, la chute est généralement considérée comme sa tension directe, la tension qu’elle consomme lorsque le courant la traverse.
La tension directe dépend de la couleur et de la conception de la DEL. Une référence pour les développeurs énumère des valeurs typiques d’environ 1,8 V pour le rouge, 2,0 V pour le jaune, 2,1 V pour le vert, 2,7 à 3,6 V pour le bleu et 1,9 à 2,4 V pour le blanc. Ce sont des chiffres génériques pour des DEL individuelles. Ils ne décrivent aucun feu d’avertissement en particulier et ne devraient jamais être utilisés comme spécification pour un tel appareil. Chaque produit de Strobe My Ride possède son propre dossier, et c’est là que se trouvent les détails de fonctionnement.
Le sens lié au câblage est différent. Chaque fil, connecteur, interrupteur et raccord présente une certaine résistance. Lorsque le courant circule, une partie de la tension d’alimentation est consommée avant d’atteindre le luminaire. C’est la perte que cet article appelle chute de tension du câblage.
Pourquoi les DEL réagissent mal aux faibles variations de tension
Une DEL ne se comporte pas comme une simple résistance. Une faible variation de tension peut produire une grande variation d’intensité, et une intensité trop élevée peut surchauffer et détruire la DEL. C’est pourquoi les produits à DEL sont normalement conçus avec un pilote ou un circuit de contrôle de l’intensité plutôt que d’être alimentés par une tension brute.
Pour l’éclairage automobile, Texas Instruments souligne que les circuits à intensité constante offrent une conception plus stable, même lorsque la tension d’alimentation fluctue. Le même document décrit l’emballement thermique : la chaleur abaisse la tension directe, ce qui augmente la consommation d’intensité, ce qui génère davantage de chaleur. C’est l’une des raisons pour lesquelles la façon dont un luminaire est alimenté compte autant que la tension qu’il reçoit.
La façon dont un luminaire donné gère une alimentation faible ou instable dépend de sa conception. Nous ne faisons pas d’affirmations générales à ce sujet pour l’ensemble du catalogue. Posez-nous des questions sur le SKU spécifique.
Comment calculer la chute de tension dans un circuit de câblage
Le calcul consiste à appliquer la loi d’Ohm au câble. ENTTEC l’énonce comme suit : la chute de tension est égale à l’intensité multipliée par la résistance, l’intensité étant obtenue en divisant la puissance par la tension d’alimentation. La résistance doit couvrir le circuit complet, c’est-à-dire la résistance du câble par mètre multipliée par sa longueur, puis par deux pour l’aller-retour.
Le facteur d’aller-retour est l’étape que les gens omettent. Les conducteurs d’alimentation et de retour ajoutent tous deux de la résistance et de la perte, donc mesurer uniquement la distance à sens unique sous-estime le problème de moitié.
Une autre forme publiée du même calcul est : la chute de tension est égale à deux fois la longueur du fil, multipliée par la résistance et par l’intensité de charge. Pour exprimer le résultat en tant que part de l’alimentation, divisez la chute de tension par la tension de la source et multipliez par 100.
Exemple pratique de la méthode
Les chiffres ci-dessous sont inventés pour montrer les étapes. Ils ne constituent pas une recommandation et ne proviennent d’aucun produit.
- Une charge consomme 5 A d’une alimentation de 12 V.
- Le conducteur a une résistance de 0,01 ohm par mètre, et la distance est de 4 m à sens simple, donc l’aller-retour est de 8 m et la résistance est de 0,08 ohm.
- La chute de tension est de 5 × 0,08 = 0,4 V.
- En tant que part de 12 V, cela représente 0,4 ÷ 12 × 100, soit environ 3,3 %.
L’objectif de l’exemple est la méthode. Les valeurs réelles proviennent de la fiche technique du câble et de la consommation publiée du produit.
Les lumières clignotantes ajoutent une complication, car leur intensité n’est pas constante. Notre guide sur l’intensité de crête par rapport à l’intensité moyenne dans les stroboscopes à DEL explique pourquoi le chiffre que vous utilisez dans un calcul est important.
Ce qui aggrave la chute de tension
Les directives publiées pointent vers la même courte liste de facteurs. Les conducteurs plus fins ont plus de résistance, les longues distances ajoutent de la résistance et une puissance plus élevée augmente l’intensité. Les mauvaises connexions ajoutent de la résistance à chaque jonction, et la chaleur en ajoute davantage : la résistance du cuivre augmente avec la température, donc une marge qui semble acceptable sur un établi au frais peut s’amenuiser dans un compartiment moteur chaud ou une cabine en plein été.
La tension d’alimentation compte également. La même source souligne que même une faible perte représente un pourcentage plus important d’une alimentation de 12 V. ENTTEC ajoute que les systèmes à tension plus élevée perdent un pourcentage plus faible pour la même puissance, car ils consomment moins d’intensité. C’est pourquoi un véhicule alimentant plusieurs lumières à partir d’une seule alimentation est plus exposé qu’une même charge sur un circuit à tension plus élevée.
La chute peut également se produire à l’intérieur d’un produit. Armacost Lighting Canada souligne que la perte se produit le long du ruban de DEL lui-même, et pas seulement dans les fils d’alimentation, c’est pourquoi elle recommande de tester avant l’installation.
Quel pourcentage est acceptable ?
Les lecteurs demandent souvent si 6 % est acceptable. Il n’y a pas de réponse unique, car la limite dépend de la norme applicable et de la plage de fonctionnement propre du produit.
Il existe quelques points de référence pour le câblage des bâtiments. Le Code canadien de l’électricité, section 8, établit des limites de 3 % dans un circuit d’alimentation ou de dérivation et de 5 % du point de service au point d’utilisation. Les concepteurs d’éclairage travaillant sur l’éclairage extérieur du paysage utilisent souvent 5 % au luminaire le plus éloigné comme plafond et visent 3 % ou moins. Ce sont des chiffres pour les bâtiments et les paysages. Ils ne vous indiquent pas ce qu’un feu d’avertissement monté sur un véhicule tolère, et nous ne donnons pas de limite pour nos produits ici. Le dossier du produit et la plage de fonctionnement indiquée par le fabricant font foi, et notre équipe peut vous y diriger.
Façons dont les installateurs réduisent la chute de tension
Les principes généraux dans la littérature sont cohérents. ENTTEC recommande des conducteurs plus gros, de placer l’alimentation près de la charge, de garder les alimentations courtes et d’injecter de la puissance à des points supplémentaires. SiteOne Canada ajoute que les configurations en étoile ou en T raccourcissent le chemin chargé le plus long par rapport à une longue chaîne en série, et que la tension devrait être mesurée au luminaire le plus éloigné, et pas seulement à la source.
Ce sont des concepts, pas des instructions pour votre véhicule. La taille du conducteur, les fusibles, la mise à la terre et le cheminement sur un camion de service, une unité de remorquage ou un engin de déneigement dépendent des lumières exactes, du véhicule et de la juridiction. Nous ne publions pas de spécifications de câblage dans des articles. Notre guide pratique de câblage canadien est le point de départ, et un spécialiste de Strobe My Ride peut répondre aux questions relatives à un produit avant votre achat.
Distinguer la chute de tension des autres causes de faible luminosité ou de scintillement
Tous les lumières faibles ou scintillantes ne présentent pas un problème de chute de tension. Le scintillement est un changement rapide et répété de luminosité et peut provenir de fluctuations de tension dans l’alimentation électrique, mais il peut aussi avoir d’autres causes. CCOHS note que les lumières à DEL peuvent alterner entre moins de 10 % et 100 % de luminosité, ce qui rend le scintillement plus perceptible qu’avec d’autres sources lumineuses.
Une approche de diagnostic rigoureuse consiste à comparer les mesures plutôt qu’à deviner :
- Mesurez la tension d’alimentation à la source avec la charge en marche, et non au repos.
- Mesurez à nouveau à l’entrée du luminaire sous la même charge.
- Comparez les deux. Un écart important indique une perte dans le câblage ou les connexions entre eux.
- Si les deux mesures sont bonnes et que le luminaire se comporte toujours mal, regardez plutôt le luminaire, son contrôleur ou son motif de clignotement.
Le point de vue pratique d’Armacost Lighting est que la variation visible de la luminosité, et non la simple existence d’une certaine chute, détermine quand cela devient un problème, donc vérifier l’installation finale est important. Les flottes qui ajoutent des résistances pour atténuer les messages d’erreur devraient également lire notre note sur les résistances de charge pour les lumières à DEL, car c’est un sujet distinct de la perte dans le câblage.
Choisir des lumières avec le soutien des flottes derrière elles
La chute de tension est une question de système, il est donc utile d’acheter auprès d’un fournisseur qui peut discuter de votre installation. Strobe My Ride est un fournisseur canadien, avec des stocks à Ottawa et une livraison partout au Canada, desservant les opérateurs de remorquage et d’assistance routière, les flottes de déneigement et de construction, les municipalités et les services d’incendie volontaires. Nous offrons de l’aide pour l’installation, un soutien de garantie et des prix en gros pour les flottes commerciales et municipales.
Si vous planifiez une installation avec plusieurs lumières, commencez par les gammes de produits SMR ou regardez une unité spécifique telle que la mini-barre lumineuse Patrol Bar Quad 24. Indiquez-nous le véhicule et le nombre de lumières, et nous confirmerons ce que les dossiers des produits permettent. Les certifications, les spécifications et les couleurs autorisées varient selon le SKU et la juridiction, nous ne généralisons donc pas à l’ensemble du catalogue.
FAQ
Quelle est la chute de tension d’une DEL rouge ?
Les références génériques placent la tension directe d’une DEL rouge à environ 1,8 V. Ce chiffre décrit une DEL individuelle de base et non un feu d’avertissement fini, alors vérifiez le dossier du produit pour le luminaire que vous prévoyez acheter.
Une chute de tension de 6 % est-elle acceptable ?
Cela dépend de la norme ou de la limite de produit applicable. Les directives pour le câblage des bâtiments et les paysages visent généralement 3 % à 5 %, mais ces chiffres ne fixent pas de limites pour les feux d’avertissement automobiles. Demandez au fabricant ou à Strobe My Ride à propos du produit spécifique.
Pourquoi mes lumières à DEL semblent-elles faibles sur un long fil ?
Un long circuit ajoute de la résistance, et la perte augmente avec l’intensité. Mesurez la tension au niveau du luminaire sous charge et comparez-la avec la mesure à la source. Si l’écart est important, le chemin de câblage est une cause probable.
La longueur du fil compte-t-elle à sens simple ou à l’aller-retour ?
Les deux. Le calcul utilise la longueur à l’aller-retour parce que les conducteurs d’alimentation et de retour ajoutent chacun de la résistance.
Sources
- Chutes de tension et loi de Kirchhoff
- DEL, portail pour développeurs de Wilderness Labs
- Circuit à DEL
- Fondamentaux des circuits pilotes à DEL automobiles
- Chute de tension des rubans de DEL : injection de puissance avec les calculs
- Calculateur de calibre de fil et de chute de tension
- Calculateur de taille de fil et de chute de tension
- Guide des câbles pour l’éclairage paysager et à DEL
- Calculateur de chute de tension, Armacost Lighting
- Gérer la chute de tension dans les grandes installations d’éclairage au Canada
- CCOHS : Ergonomie de l’éclairage, scintillement de la lumière
- CEC, section 8, charge des circuits et facteurs de demande
