Alimentation électrique : comment la choisir

Puissance d'une alimentation LED : comment la calculer ?

Le dimensionnement correct de la puissance de l'alimentation est la première étape pour un système LED fiable. Une alimentation sous-dimensionnée provoque des scintillements et des pannes prématurées, tandis qu'une surdimensionnée entraîne un gaspillage d'énergie et d'argent.

La formule de dimensionnement : procédure infaillible en 4 étapes

Il y a 4 étapes qu'il faut absolument suivre pour calculer correctement la puissance nécessaire pour alimenter les bandes LED. 

Étape 1 : calculer la puissance totale de la charge (P_tot)

Déterminer la consommation exacte de tous les composants LED du système est essentiel pour dimensionner correctement la puissance.

Étape 2 : appliquer la marge de sécurité (20-30%)

Une alimentation fonctionnant à 100% de sa puissance nominale surchauffe, réduisant drastiquement sa durée de vie utile et augmentant le risque de panne.

Suite de l'exemple : 101.8W × 1.25 = 127.25 watts minimaux requis

Étape 3 : choisir la valeur commerciale et la tension correcte

Parmi les valeurs commerciales standard (30W, 50W, 75W, 100W, 150W, 200W, 300W), sélectionner celle immédiatement supérieure au calcul de la puissance.

Étape 4 : considérer la distance et la chute de tension

Pour des distances supérieures à 3-4 mètres entre l'alimentation et le premier point LED, la chute de tension devient significative, spécialement à 12V, et peut nécessiter une plus grande puissance nominale.

Solutions :

1. Utiliser un système 24V (à puissance égale, il transporte la moitié du courant, divisant par deux la chute de tension)
2. Augmenter la section des câbles (ex. 1.5 mm² ou 2.5 mm² au lieu de 0.75 mm²)
3. Placer l'alimentation plus près de la charge
4. Utiliser plusieurs alimentations distribuées le long du parcours

Installation professionnelle : positionnement, ventilation, connexions

Positionnement et ventilation

La chaleur réduit l'efficacité et la durée de vie de l'alimentation de 50% pour chaque 10°C au-dessus de la température nominale, compromettant aussi sa puissance effective.

Lignes directrices essentielles

• Ne jamais installer dans des espaces clos, hermétiques ou non ventilés
• Laisser au moins 5-10 cm d'espace libre autour de l'alimentation
• Pour les installations en plafond suspendu ou meubles, assurer une circulation d'air passive
• Pour les alimentations de haute puissance (>100W), installer sur une surface métallique faisant office de dissipateur supplémentaire
• Éviter l'exposition directe aux sources de chaleur ou à la lumière solaire

Connexions électriques sécurisées

Pendant l'installation, il est important de prêter attention également à la sécurité. Voyons comment.

Côté 230V AC (entrée)

• Utiliser des bornes à vis ou des connecteurs à sertir (Wago) de qualité
• Section du câble secteur : minimum 0.75 mm² (1 mm² recommandé pour puissances >100W)
• Code couleur obligatoire :
  • Marron ou noir : phase
  • Bleu : neutre
  • Jaune-vert : terre
• La connexion à la terre est essentielle pour la sécurité, surtout avec des alimentations de haute puissance

Côté 12V/24V DC (sortie) :

• Pour les courants élevés : préférer la soudure ou les connecteurs à vis aux connecteurs à pression
• Section de câble recommandée en fonction du courant et de la puissance :

  Courant	Section minimale	Section recommandée
  Jusqu'à 5A	0.75 mm²	0.75 mm²
  5-10A	1.0 mm²	1.5 mm²
  10-15A	1.5 mm²	2.5 mm²

• Respecter toujours la polarité (+ et -). L'inversion endommage instantanément les LED

Protection d'entrée (facultative mais recommandée)

Protéger l'investissement contre les pics de tension :

• Parafoudre (SPD) modulaire dans le tableau électrique
• Limiteur de surtension plug-and-play entre la prise et l'alimentation
• Groupe électrogène de secours (UPS) pour les applications critiques, spécialement avec des alimentations de haute puissance

Diagnostic et résolution des problèmes courants

Malgré le choix correct de l'alimentation et le calcul de la puissance, certains problèmes peuvent survenir, voyons lesquels. 

Problème : la bande LED clignote (flickering)

Causes et solutions

1. Alimentation sous-dimensionnée en puissance : remplacer par un modèle de puissance adéquate
2. Incompatibilité de gradation : vérifier la compatibilité alimentation-gradateur. Pour LED : gradateur "trailing edge" ou "TRIAC pour LED"
3. Mauvais contact électrique : inspecter et refaire toutes les connexions, contrôler les soudures
4. Alimentation de mauvaise qualité : remplacer par une alimentation de marque certifiée (CE, RoHS, indice IP)

Problème : l'alimentation s'éteint toute seule (thermal shutdown)

Cause probable : surcharge ou ventilation insuffisante. L'alimentation atteint la température critique (généralement 70-90°C) et s'éteint automatiquement.

Solutions :

• Vérifier que la puissance de la charge ≤ 80% de la puissance nominale de l'alimentation
• Améliorer la ventilation (installer des ventilateurs si nécessaire)
• Réduire la température ambiante
• Si le problème persiste : alimentation défectueuse

Problème : bruit (ronronnement ou sifflement)

Le bruit peut aussi être considéré comme un problème, même s'il n'affecte ni le bon fonctionnement de la bande LED, ni la sécurité relative à l'alimentation. 

Ronronnement à 50Hz (grave) :

• Provenant du transformateur dans les alimentations magnétiques de l'ancienne génération
• Solution : remplacer par une alimentation à découpage moderne, qui gère mieux la puissance avec moins de vibrations

Sifflement aigu (haute fréquence) :

• Provenant de composants magnétiques (bobines) dans les alimentations à découpage
• Solution : choisir des alimentations de marques réputées avec des composants de qualité et des techniques d'encapsulation

Problème : les lumières n'atteignent pas la luminosité maximale

Si les lumières ne sont pas uniformément éclairées ou n'atteignent pas la luminosité souhaitée, il peut y avoir diverses solutions, découvrons comment résoudre ce problème. 

Cause principale : chute de tension excessive sur les câbles d'alimentation, ce qui réduit la puissance effective disponible pour les LED.

Diagnostic

1. Mesurer la tension à la sortie de l'alimentation (doit être 12V/24V ±5%)
2. Mesurer la tension à l'extrémité de la bande LED
3. Si différence > 0.5V (pour 12V) ou > 1V (pour 24V) : problème de chute

Solutions

• Augmenter la section des câbles de liaison
• Passer à un système 24V (meilleure gestion de la puissance sur les longues distances)
• Alimenter la bande depuis les deux extrémités
• Déplacer l'alimentation plus près de la charge
• Installer des alimentations supplémentaires le long du parcours

Maintenance préventive et contrôles périodiques

Pour garantir la longévité du système et maintenir la puissance nominale :

1. Tous les 6 mois : nettoyer les ventilateurs et les grilles de ventilation ;
2. Annuellement : vérifier le serrage de toutes les bornes ;
3. Contrôler la température de fonctionnement (idéale : 40-60°C) ;
4. Surveiller les performances : tension de sortie et absence de bruit.

Suggestions

Nous pouvons suggérer de prêter attention à certaines caractéristiques que les alimentations devraient avoir selon les environnements dans lesquels elles sont installées, à savoir :

• Intérieur résidentiel : alimentations compactes, silencieuses, avec contrôle gradable si nécessaire ;
• Commercial/retail : alimentations 24V pour réduire les chutes de tension sur les longues distances ;
• Extérieur : alimentations IP67 avec refroidissement passif (sans ventilateurs) ;
• Architectural : alimentations avec contrôle DALI ou DMX pour l'intégration aux systèmes de gestion technique du bâtiment (GTB).