PUISSANCE APPARENTE
pour les ampoules LED à Tension alternative de 12 V
Conception optimale du transformateur pour les ampoules LED à tension alternative
Puissance apparente et dimensionnement du transformateur en bref :
La puissance apparente joue un rôle décisif dans la conception des transformateurs pour les lampes LED.
Outre la puissance nominale, la puissance réactive doit également être prise en compte pour déterminer la puissance apparente totale. Un facteur de puissance optimal proche de 1 est souhaitable pour maximiser l'efficacité. En cas d'utilisation d'une tension alternative de 12V, il convient de suivre des recommandations spéciales en matière de transformateur afin d'éviter la surchauffe et les défauts. Avec les LED à intensité variable, la puissance réactive augmente, ce qui complique encore la planification.
PUISSANCE APPARENTE ET DIMENSIONNEMENT DUTRANSFORMATEUR POUR ÉCLAIRAGE LED 12 V EN COURANT ALTERNATIF
Afi n de préserver la durée de vie des lampes et transformateurs LED, il est crucial de prendre en compte la puissance apparente des lampes LED.
Puissance réacti ve indésirable
A l‘inverse des ampoules classiques, les lampes LED ne sont généralement pas des consommateurs ohmiques idéaux, mais
présentent, en foncti on de leur concepti on, un comportement de charge capaciti f ou inducti f. Il en résulte un décalage
de phase, et en foncti onnement AC, une puissance réacti ve indésirable qui vient s‘ajouter à la puissance nominale (=
puissance acti ve) et qui est exprimée en VAr (anciennement Blindwatt bW).
La puissance apparente est composée de la puissance acti ve (= nominale) et réacti ve
Associée à la puissance nominale, cett e puissance réacti ve forme la puissance apparente. La puissance apparente
est spécifi ée en VA et peut ainsi facilement être mesurée aux spécifi cati ons de puissance des transformateurs AC,
également indiquées en VA.
Remarque:
Les consommateurs privés ou peti ts consommateurs n‘ont pas à payer la puissance réacti ve supplémentaire
d‘une ampoule auprès de leur fournisseur d‘électricité. Les coûts supplémentaires engagés pour l‘expansion du réseau
(du fait de l‘augmentati on permanente de la puissance réacti ve dans le réseau public) sont partagés entre tous les clients
ou répercutés sur les principaux consommateurs de puissance réacti ve (entreprises industrielles ou encore producteurs
d‘énergie solaire).
Défi niti on du facteur de puissance :
Le facteur de puissance (cos φ) est le rapport de la puissance nominale à la puissance apparente. Le facteur de puissance indique dans quelle mesure la puissance apparente est converti e en puissance acti ve souhaitée. Dans le cas d‘une tension conti nue, il s‘agit en général du facteur 1. En tension alternati ve, plus le facteur de puissance des consommateurs électroniques se rapproche de 1 λ, plus l‘électronique a été conçue avec soin et plus sa qualité est élevée. Le facteur de puissance classique des transformateurs commerciaux est compris entre 0,6 λ et 0,95 λ.
La conception du transformateur s'oriente sur la puissance apparente
La tension alternative génère de la puissance réactive, car le courant et la tension n'oscillent pas de manière synchrone, contrairement à la tension continue, où le courant circule dans un seul sens et où il n'y a pas de déphasage. Dans les charges capacitives ou inductives telles que les pilotes de LED, le courant et la tension peuvent être désynchronisés, ce qui provoque le déphasage et génère de la puissance réactive. Cette puissance réactive circule constamment dans un sens et dans l'autre, sans fournir de travail utile, et charge le transformateur, un actionneur de variation éventuellement installé en plus ainsi que l'électronique des lampes. C'est pourquoi il faut tenir compte non seulement de la puissance nominale des lampes, mais aussi de la puissance apparente pour le dimensionnement du transformateur.
Définition puissance apparente :
La puissance apparente est une grandeur de calcul consti tuée de la puissance réelle acti ve (P) et de la puissance réacti ve supplémentaire (Qtot). Par ailleurs, elle est défi nie par les valeurs eff ecti ves du courant électrique (I) et de la tension (U).
- S ... puissance apparente
- U ... tension
- I ... ampérage
- P ... puissance acti ve
- Qtot...puissance réacti ve
Représentation graphique de la puissance apparente
En électrotechnique, la puissance apparente est la combinaison de la puissance active (énergie utilisable) et de la puissance réactive (énergie non utilisable) et se mesure en voltampères (VA). Un graphique avec un verre de bière peut l'illustrer, la bière représentant la puissance active et la mousse la puissance réactive - ensemble, elles constituent la puissance apparente totale.
Facteur de puissance et efficacité énergétique : le facteur de puissance, le rapport entre la puissance nominale et la puissance apparente, indique l'efficacité avec laquelle l'énergie électrique est utilisée. Un facteur de puissance plus élevé, proche de 1, indique une électronique meilleure et plus efficace. Pour la tension alternative, le facteur de puissance courant des transformateurs se situe entre 0,6 et 0,95.
Important : ne jamais pousser le transformateur à sa limite de puissance !
La somme qui en résulte ne doit PAS dépasser la puissance du transformateur. Cela entraîne des perturbations, des pannes, une surchauffe et des défauts au niveau des ampoules et, bien entendu, du transformateur lui-même. Le résultat est donc la puissance totale requise en VA. L'idéal est d'ajouter au moins 10 % de réserve pour que le transformateur n'atteigne jamais ses limites.
Tableau de dimensionnement du transformateur
Sur les pages suivantes, vous trouverez nos lampes LED AR111, MR11 et MR16 avec des indications sur la puissance nominale, la puissance active et la puissance apparente. En fonction de la puissance apparente, nous recommandons dans les différentes boîtes d'articles le nombre correspondant d'ampoules LED qui peuvent être raccordées à nos deux transformateurs à tension alternative. Ainsi, il n'y a pas d'altérations, de perturbations ou de pannes qui pourraient être causées par un mauvais calcul/dimensionnement du transformateur.
Attention : avec les lampes LED à intensité variable, la puissance réactive augmente parfois plusieurs fois, indépendamment et de manière disproportionnée par rapport aux niveaux de gradation ! C'est pourquoi nous vous conseillons de vous en tenir aux indications que nous vous donnons ici !
Pour éviter le problème de la puissance apparente, il est également possible d'utiliser un transformateur à tension continue (dimmable) au lieu d'un transformateur à tension alternative. Toutes les ampoules LED 12 V de notre gamme peuvent être alimentées en DC sans problème ! La gradation des ampoules LED comme AR111, MR11 et MR16 peut entraîner une augmentation de la puissance réactive. En voici les raisons :
- Les charges non linéaires et les drivers de LED :
Les sources lumineuses LED utilisent des ballasts électroniques (drivers) qui sont non linéaires et génèrent des harmoniques. Ces harmoniques déforment le flux de courant et augmentent la puissance réactive. - Variateurs à coupure de phase et variateurs à coupure de phase :
Les variateurs qui coupent une partie de l'onde sinusoïdale de la tension alternative provoquent des ondes de courant irrégulières. Ces ondes irrégulières entraînent une augmentation de la puissance réactive, car elles détériorent les rapports entre le courant et la tension. - Propriétés capacitives des ampoules LED :
Les sources lumineuses LED et leurs pilotes ont des propriétés capacitives qui font que le courant précède la tension. Avec différents niveaux de gradation, le déphasage entre le courant et la tension peut varier, ce qui entraîne une augmentation de la puissance réactive. - Créer des circuits oscillants et des résonances
Ces résonances peuvent encore augmenter la puissance réactive, surtout avec différents niveaux de gradation. - Variateurs et transformateurs inadaptés :
Si les variateurs et les transformateurs ne sont pas parfaitement adaptés aux propriétés capacitives des lampes LED, cela peut entraîner des instabilités et une augmentation de la puissance réactive.
Étant donné que la puissance réactive est générée par la tension alternative parce que le courant et la tension n'oscillent pas de manière synchrone, l'utilisation de la tension continue (DC) peut résoudre ce problème. Avec la tension continue, il n'y a pas de déphasage entre le courant et la tension, il n'y a donc pas de puissance réactive.
NOMBRE DE LAMPES LED PAR TRANSFORMATEUR AC 12 VOLT NOS RECOMMANDATI ONS !
La puissance assignée (= rendement lumineux) en watt s » est la puissance techniquement att eignable par les puces LED La puissance apparente en VA » prend en compte la puissance réacti ve et sert de base de calcul au dimensionnement du transformateur
La puissance nominale (= puissance acti ve) en watt s » est la puissance réelle en watt s. Le dimensionnement du transformateur en VA » est la puissance apparente maximale résultante de toutes les lampes LED connectées à la tension alternati ve rectangulaire (non att énuée)
AR111 G53 SPOT 11 W | 30°
Blanc chaud : Référence 111810
Blanc neutre : Référence 111811
11,0 W Puissance assignée puce LED
11,0 W Puissance nominale/active
16,5 VA Puissance apparente
OPÉRATION POSSIBLE UNIQUEMENT EN DC – SAUF OPÉRATION AC 12 V AVEC TRANSFORMATEUR TOROÏDAL
MR11 LED 2,5 W | 30°
Blanc chaud : Référence 111716
2,0 W Puissance assignée puce LED
2,0 W Puissance nominale/active
2,5 VA Puissance apparente
MR11 LED 2 W | DIFFUSE
Blanc chaud : Référence 111718
Blanc froid : Référence 111719
1,6 W Puissance assignée puce LED
1,6 W Puissance nominale/active
2,0 VA Puissance apparente
MR11 LED 4 W | DIFFUSE | VARIABLE
Blanc chaud : Référence 111973
Blanc neutre : Référence 111974
4,0 W Puissance assignée puce LED
3,6 W Puissance nominale/active
4,3 VA Puissance apparente
PROJECTEUR MR11 LED COB | 3 W | 38° VARIABLE
Blanc chaud : Référence 111807
3,0 W Puissance assignée puce LED
2,6 W Puissance nominale/active
3,2 VA Puissance apparente
PROJECTEUR MR16 LED | 6 W | VERRE | DIFFUS
Blanc chaud : Référence 112339
Blanc neutre : Référence 112340
6,0 W Puissance assignée puce LED
6,1 W Puissance nominale/active
7,2 VA Puissance apparente
PROJECTEUR MR16 LED | 6 W | GLAS-COB 70° VARIABLE
Blanc chaud : Référence 112036
6,0 WPuissance assignée puce LED
5,3 WPuissance nominale/active
6,7 VA Puissance apparente
Questions et réponses sur la puissance apparente et la conception des drivers
La puissance apparente est une grandeur calculée qui se compose de la puissance active réelle (P) et de la puissance réactive supplémentaire (Q). Elle est exprimée en voltampères (VA) et est décisive pour le dimensionnement des transformateurs.
Les lampes LED ne sont pas des charges ohmiques idéales et, selon leur conception, présentent un comportement de charge capacitif ou inductif. Cela entraîne un décalage de phase entre le courant et la tension, ce qui génère, en plus de la puissance active, une puissance réactive indésirable. Cette puissance réactive doit être prise en compte lors du choix du transformateur, car elle augmente la charge du transformateur et peut provoquer une surchauffe ou des défauts.
Pour calculer la puissance apparente, additionnez la puissance active (en watts) et la puissance réactive (en voltampères réactifs, VAr). La puissance apparente résultante est exprimée en voltampères (VA) et ne doit pas dépasser la puissance maximale du transformateur.
Le facteur de puissance est le rapport de la puissance active à la puissance apparente. Une valeur proche de 1 signifie que l’énergie est utilisée efficacement. Pour les lampes LED, le facteur de puissance doit être aussi élevé que possible afin de minimiser la charge du transformateur et de prolonger sa durée de vie.
Le nombre de lampes connectables dépend de leur puissance apparente et de la puissance maximale du transformateur. Il est important de calculer la puissance apparente totale des lampes connectées et de s’assurer qu’elle ne dépasse pas la capacité du transformateur.
Pour les lampes LED dimmables, la puissance réactive augmente avec l’augmentation de la gradation, ce qui complique la planification. Par conséquent, la puissance réactive maximale possible doit être prise en compte lors du choix du transformateur pour éviter les surcharges.
Faire fonctionner le transformateur à sa puissance maximale peut entraîner une surchauffe, des dysfonctionnements et des pannes prématurées. Il est recommandé de toujours prévoir une réserve de puissance d’au moins 10 % pour garantir un fonctionnement sûr et durable.
Oui, avec le courant continu, il n’y a pas de décalage de phase entre le courant et la tension, donc aucune puissance réactive n’est générée. Par conséquent, en courant continu, la puissance apparente peut être égale à la puissance active, ce qui simplifie le choix du transformateur.
ISOLED fournit des tableaux répertoriant la puissance apparente de différentes lampes LED et des recommandations pour le nombre de lampes connectables selon le modèle de transformateur. Ces tableaux aident à planifier en toute sécurité et à éviter les surcharges.
Un dimensionnement incorrect peut entraîner une surchauffe, des dysfonctionnements, une défaillance prématurée des lampes LED et du transformateur, ainsi qu’une augmentation de la consommation d’énergie. Une planification minutieuse et le choix du transformateur approprié sont donc essentiels.
Oui, ISOLED fournit des informations détaillées, des tableaux et des recommandations pour aider à sélectionner et dimensionner correctement le transformateur pour votre éclairage LED. Pour toute question supplémentaire, l’équipe ISOLED est à votre disposition.
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