Comment protéger les LED contre les surtensions ?

Parfois, la foudre ou d'autres phénomènes peuvent provoquer une surtension dans votre éclairage LED. Différentes mesures permettent de protéger les LED contre les surtensions. Dans ce blog, nos experts en éclairage vous présenteront les options possibles, vous expliqueront ce qu'est une surtension et vous donneront des conseils utiles pour l'éviter.

Les principaux avantages des LED sont leur efficacité énergétique et leur longue durée de vie. L'inconvénient est que les composants électroniques utilisés sont plus sensibles aux surtensions que les sources lumineuses conventionnelles - les éclairages LED d'extérieur en particulier sont souvent affectés. Un système de protection efficace est essentiel pour garantir le fonctionnement de l'éclairage et éviter les pannes prématurées. Une technique de branchement compacte et économique contribue également à la rentabilité de l'installation.

Les solutions d'éclairage LED sont efficaces énergétiquement. C'est pourquoi on utilise des composants électroniques qui convertissent l'énergie électrique en lumière avec des pertes minimes. En raison de leur faible immunité aux interférences, ces composants sont particulièrement sensibles aux impulsions parasites. Comme ces interférences inattendues dépassent souvent largement les limites de tolérance des composants, ceux-ci peuvent être endommagés, voire détruits sous charge.

Les interférences sont dues aux courants de surtension qui se produisent dans le réseau électrique et qui sont causées par les coups de foudre directs et indirects. Les surtensions temporaires (nous y reviendrons) provoquées par les opérations de coupure dans le réseau d'alimentation y contribuent également. Bien que les coups de foudre soient rares dans certaines régions, ils peuvent causer des dommages considérables aux LED en raison de leur contenu énergétique élevé. Les surtensions sont causées par des coups de foudre directs sur le luminaire ou la ligne aérienne, ou par des effets indirects de la foudre, tels que le retour à la terre ou le raccordement inductif au système d'éclairage.

Dans le pire des cas, un coup de foudre direct, par exemple dans les éclairages LED publics ou dans un bâtiment, peut entraîner la défaillance de l'ensemble du système d'éclairage LED, car les luminaires sont connectés les uns aux autres via le réseau électrique. En l'absence de dispositifs de protection appropriés, le courant de foudre peut rapidement se propager à l'ensemble de l'installation et causer des dommages importants. Les coups de foudre génèrent également des pics de tension de plusieurs milliers de volts au point d'impact. Si la foudre frappe un bâtiment doté d'une protection externe contre la foudre ou un arbre à proximité, par exemple, le courant dans le sol augmente. Il en résulte une différence de tension considérable pour les composants installés dans le sol, qui peut s'élever à plusieurs milliers de volts. Cela dépasse la résistance diélectrique des composants LED et entraîne des contournements d'isolation dans l'installation ou dans les composants électroniques intégrés.

Ces six options vous permettent de protéger vos LED contre les surtensions et d'augmenter leur durée de vie :

Résistance en série : Une résistance en série avec l'éclairage LED peut aider à limiter le flux de courant et ainsi protéger les LED des dommages causés par la surtension. La résistance est dimensionnée de manière à ce que le courant traversant les ampoules LED reste dans la plage de sécurité à la tension maximale prévue.

Diode Zener : Une diode Zener est connectée en parallèle avec les DEL. Si une certaine tension (tension Zener) est dépassée, elle conduit le courant autour des DEL, les protégeant ainsi d'une surtension.

Suppression des tensions transitoires (diode TVS) : Les diodes Transil TVS sont spécialement conçues pour protéger contre les surtensions temporaires (pointes de tension). Elles sont connectées en parallèle avec l'éclairage LED et absorbent l'énergie des pics de tension.

Varistance (VDR - Voltage Dependent Resistor) : Une varistance a une résistance non linéaire qui diminue fortement lorsque la tension augmente. Cela permet à la varistance de dissiper le courant en cas de surtension et de protéger ainsi l'éclairage LED.

Circuit de protection avec MOSFET : Un circuit de protection avec un MOSFET peut être appliqué de manière à ce que les LED soient éteintes si une certaine tension est dépassée. Ce type de protection est très efficace, mais aussi plus complexe à mettre en œuvre.

Régulateur de tension : Un régulateur de tension est utilisé pour garantir que la tension atteignant les DEL se situe toujours dans la plage de sécurité, quelles que soient les fluctuations de la tension d'entrée.

Il existe de nombreux fabricants de parasurtenseurs sur le marché. Lors de la sélection des produits appropriés, il convient de tenir compte des points suivants :

• Un parasurtenseur de haute qualité doit être testé conformément à la norme IEC 61643-11 et répondre aux exigences de la norme VDE 0100-534. Cela inclut l'intégration d'indicateurs d'état et de dispositifs de déconnexion.
• Comme les dispositifs de protection contre les surtensions sont souvent installés dans des endroits difficiles d'accès, comme à l'intérieur des luminaires, la signalisation visuelle n'est pas suffisante. Un dispositif de protection contre les surtensions qui déconnecte également le luminaire du circuit en cas de défaut offre un moyen simple de signalisation indirecte.
• La taille et la méthode d'installation du dispositif de protection contre les surtensions doivent répondre aux exigences du lieu d'installation.
• Dans les domaines d'application où l'humidité ou la poussière sont élevées, vous devez choisir un dispositif de protection contre les surtensions avec un indice de protection plus élevé (classe IP).
• Les dispositifs de protection contre les surtensions doivent tenir compte de la classe de protection (SK I ou SK II) des luminaires.
• Outre la protection de l'alimentation 230 V, il convient de prendre en compte la protection des composants de contrôle, tels que DALI, la deuxième phase de contrôle, 1-10 V ou DMX. Les dispositifs de protection contre les surtensions qui combinent à la fois la protection du courant alternatif et de la commande sont idéaux pour ces luminaires et offrent généralement une meilleure protection coordonnée que deux dispositifs distincts.

Il existe plusieurs façons de protéger vos LED contre les surtensions. En combinant plusieurs de ces mesures, il est possible d'atteindre un niveau de protection encore plus élevé, en particulier dans les domaines d'application où l'on peut s'attendre à des surtensions fréquentes ou importantes.

Sarah - last updated August 2024