Comparaison 1-10 V Analogique Et DALI Numérique Comparaison DALI-1 10V BE Gradables Pour Tubes Fluorescents Et Lampes Fluocompactes | OSRAM

Eclairage à graduation par jreihem » Ven 14 Oct 2016 18:03 Bonjour les experts,

Je m’interroge sur l’éclairage à graduation (variation de la luminosité d’un luminaire via un BP). Je connais la variation « dimmable » (1-10 V) et je ne connais pas bien la variation « Dali ». Quelle est différence entre de ces 2 types de variations ? Et pouvez-vous me citer les 4 systèmes de graduations les plus utilisées en ce moment, les plus en « vogue », s'il vous plaît. Dans le cas d’une variation avec de la LED, est-ce que plusieurs systèmes de variations peuvent fonctionner avec le même type de LED ? Par avance, merci pour vos réponses et je vous souhaite un bon WE.

Tous les systèmes de gradation connus sont en principe également utilisables pour l’éclairage à LED : • DALI • 1-10 V (application moins fréquente dans l’éclairage à LED) • TouchDim • DMX (moins appliqué pour l’éclairage, plutôt utilisé dans le monde du théâtre). comparaison 1-10 V analogique et DALI numérique comparaison DALI-1 10V_BE gradables pour tubes fluorescents et lampes fluocompactes | OSRAM

Comparaison numérique/analogique : fonctions et connexions DALI 1...10V C ommande d’entrée isolée C ommande d’entrée isolée Deux fils (sans polarité) Deux fils (avec polarité +/-) C ourbe de gradation visuelle linéaire (= logarithmique), Courbe de gradation du flux correspond à la sensibilité de l’oeil humain linéaire Adressage possible : Individuellement (max. 64 adresses) Non adressable En groupe (max. 16) Câblage par groupe nécessaire Tous ensemble -> pas de câblage d’après les groupes Mémorisation de scènes (max. 16) Pas possible Retour d’information individuel du BE DALI Pas possible Rapport sur l’état des BE DALI Défaut de lampes Pas possible Durée de vie Etat de la gradation Options de gradation individuelle Enregistrement de l’état précédent de gradation comme Pas possible valeur de démarrage Interrupteur de la tension secteur intégré (utilisation de Interrupteur externe sur la l’interface DALI pour éteindre le BE, aucun relais nécessaire) tension secteur (par ex.: Relais) Puissance et câble de commande combinés à travers : Interface TouchDIM Puissance et câble de commande Commande avec la tension secteur sans tenir compte de la combinés à travers : Isolation polarité de la phase basique -> Pas de bus de commande spécifique Bouton poussoir standard courant voir page 27 La Gestion de l’Éclairage DALI _OSRAM attention fichier de 20 Mo

Gradation : théorie • Introduction • Les lampes et la gradation • La théorie de la gradation • Introduction • Le découpage de phase • PWM • La théorie de la commande • Le 1/10V (ou 0/10V) • Le Bouton Poussoir (appelé également BP ou "switch control") et fonction Corridor • Le DSI (Digital Serial Interface) Il s'agit d'un protocole propre à la société TRIDONIC • Le DALI (Digital Addressable Lighting Interface) • Le DMX • Le "sans fil" (wireless) • Les Courants Porteurs en Ligne (CPL) • Power over Ethernet (PoE) • La GTB/GTC • Synthèse

La gradation consiste à pouvoir moduler le flux d'une source lumineuse à partir d'un dispositif de commande manuel (bouton poussoir par exemple) ou automatique (détecteur de luminosité par exemple) : ces deux notions de gradation et de commande sont indissociables, et les composants et les modes de fonctionnement s’entremêlent. → Voir le tableau synthétique ci-dessous. Commande : Gradation : transmission de l’information de gradation fonctionnement en lui-même C omposant Codage/décodage Mode de Composant principal C omposant annexe ou protocole fonctionnement - Variateur à - Interrupteur découpage bouton poussoir 1-10V de phase - Routeurs - Variation de - Potentiomètre 1/10V - Bouton poussoir - Ballast et fréquence - Relais alimentation - Interface tactile - DALI électronique - Découpage - Alimentation de phase gradable ( ) - Détecteur de présence - DSI ECG - Convertisseurs - PWM - Détecteur de mouvement - DMX... - Réducteur de puissance - Détecteur de luminosité.. avec magnétique spécifique Attention aux confusions Attention à ne pas confondre les différents termes qui sont souvent superposés/mélangés et qui peuvent désigner des composants et/ou des modes de fonctionnement.

Electronic control gear ECG = ballasts électroniques

Eclairage à graduation_jreheim_forum volta 2 / 11 02/11/16 Les lampes et la gradation

Faire varier le flux d'une lampe peut être réalisé grâce à différentes techniques qui dépendent de la technologie de la source : - la variation à découpage de phase pour lampes incandescences/halogènes, → voir ci-dessous - la réduction de puissance associé à un ballast magnétique spécifique pour les lampes à décharge de forte puissance (c'est-à-dire >150 W) : il ne s'agit d'ailleurs pas à proprement parler de gradation mais plutôt de passer le flux de 100% à un seuil à 40/50% - l'augmentation de la fréquence du courant (passage de 40 à 90 000 Hz par exemple) pour augmenter l'impédance et donc diminuer l'intensité du courant et la puissance pour les lampes à décharge dont la puissance est ≤150 W - la modulation de largeur d’impulsions d’un signal (PWM) des alimentations électroniques gradable pour les LED, → voir ci-dessous. Gradations des sources Il parait peut-être naturel de pouvoir faire varier le flux lumineux des sources - car des habitudes ont été prises par le particulier pendant des années notamment avec les lampadaires halogènes - mais faire varier le flux à l'intérieur d'une lampe peut se révéler compliqué. En effet, suivant leur fonctionnement et leur année de création, les sources n'ont pas forcément été prévues pour la gradation (lampes sodium ou halogénures par exemple) ou n'ont pas un principe de fonctionnement qui leur permettent de changer la valeur de leur flux lumineux : il est par exemple impossible que les lampes sodium ou halogénures fonctionnent actuellement à petite puissance (elles "décrochent" - voir décrochage - aux alentours de 40% du flux). ( → voir la page de la performance)

Voir le tableau récapitulatif ci-dessous :

Type de Sous-type de Composant de la Principe de fonctionnement Particularité source source gradation de la gradation Lampe incandescence Variateur à découpage Découpage de phase ou halogène de phase Fluorescence Augmentation de la fréquence L'efficacité pour augmenter l'impédance diminue avec Sodium/halogénures Ballast électronique gradable donc diminuer l'intensité du la baisse du métalliques courant, donc la puissance et * flux (Puissance ≤150W) donc le flux lumineux Réducteur de puissance sur Lampes un unique seuil (de 100% à L'efficacité à décharge Sodium/halogénures environ 40/50%) avec un diminue avec métalliques Autre seuil de travail ballast magnétique la baisse du (Puissance >150W) spécifique à deux flux enroulements Sodium basse pression et vapeur de Impossible mercure Modulation de largeur L'efficacité Alimentation électronique d’impulsions (PWM) et/ou s'améliore LED / OLED gradable modulation d'amplitude (AM) avec la baisse d’un signal du flux * Décrochage vers 40% du flux donc attention au mode de commande (notamment bouton poussoir et 1/10V) : si la lampe décroche, il est alors nécessaire d'attendre qu'elle refroidisse pour la rallumer, ce qui peut durer quelques minutes

Eclairage à graduation_jreheim_forum volta 3 / 11 02/11/16 La théorie de la commande

A noter Ces différents protocole ou codage/décodage sont théoriquement adaptables à toutes les techniques de gradation mais la pratique rend certaines compatibilités peu pertinentes, se référer aux documentations des fabricants pour plus de détails.

Voici un résumé des différents moyens de transmettre la c ommande de la gradation, sachant que chaque bâtiment a sa propre spécificité et que les solutions en constante évolution sont à appliquer au cas par cas (de plus, différents protocoles peuvent être utilisés de manière concomitante, par exemple du 1-10 V avec un bus DALI)

Protocole Idée Type Perturbations C omplexité Performance Scenario Prix de d'utilisation commande

Application Analogique Sensible Faible Faible Non Très faible 1-10 V très localisée

Bouton Lampadaire, Peu sensible Moyen Moyenne Non Faible Poussoir petit bâtiment

DSI Bâtiment de taille Numérique Peu sensible Moyen Bonne Possible Moyen DALI moyenne broadcast*

Bâtiment de Numérique grande Peu sensible Forte Très bonne Possible C her DALI adressable taille Gestion Numérique dynamique de Peu sensible Forte Non applicable Possible C her DMX adressable la couleur Sans fil Variable Variable Variable Variable Variable Courant Eclairage Numérique Très sensible Moyen Bonne Possible Moyen Porteur en extérieur adressable Ligne

Power Bâtiment du Numérique Peu sensible Forte Très bonne Possible Moyen Over futur ? adressable Ethernet

DALI broadcast : utilisation de ballast dit "DALI" de façon simplifiée, c'est-à-dire sans adressage et avec flux monodirectionnel, → voir broadcast.

Broadcast : en communication et informatique, diffusion de l'information à plusieurs récepteurs en même temps (opposée au point par point possible dès que les composants sont adressés, → voir adressage).

Adresse IP : adresse d'un composant suivant le protocole IP (Internet Protocol). Cette adresse est de type xxx.xxx.xxx.xxx, par exemple pour un réseau informatique en local 192.168.2.

DALI a été conçu collectivement par la majorité des industriels de la lumière c‘est le nouveau standard pour l’éclairage (IEC 60929)

Eclairage à graduation_jreheim_forum volta 4 / 11 02/11/16 Le DALI (Digital Addressable Lighting Interface) Il s'agit d'un protocole métier (réservé à l'éclairage) complexe mis en place par les principaux fabricants de ballasts pour contrôler les luminaires, voir le site dédié au DALI. Le principe physique est un fonctionnement numérique (dont le principe est celui du DSI ci-dessus mais avec un protocole et des caractéristiques différentes) qui est également peu sensible aux perturbations et qui permet un contrôle total de l'installation. Contrairement au DSI, le DALI propose : - un adressage des différents composants (alimentations/ballasts ou détecteurs par exemple), ce qui permet de maîtriser la variation luminaire par luminaire (plus exactement ballast/alimentation par ballast/alimentation) en fonction de paramètres extérieurs (présence ou luminosité par exemple) - un flux bidirectionnel (l'information peut revenir du luminaire ce qui permet de savoir par exemple si une source ou un appareillage est défectueux). Il est possible d'intégrer sur un bus DALI toutes sortes de composants : - ballasts 1-10 V par l'intermédiaire d'un convertisseur, - lampes incandescences ou halogènes à l'aide d'un dimmer, - stores ou portes avec un relais, et de relier le tout à une GTB (Gestion Technique du Bâtiment, voir ci- dessous) à l'aide d'une interface spécifique. Schéma synthétique

Le branchement des fils de commande est là également interchangeable. Un bus DALI nécessite généralement une alimentation spécifique et peut gérer 64 adresses, 16 groupes et 16 scènes (au delà, un routeur est nécessaire pour relier les différents bus). Pour le câblage il est nécessaire de respecter 300 m maximum avec du fil de 1,5 mm² entre l'alimentation et le dernier ballast

Attention Le mot DALI peut prêter à confusion car il peut signifier : - un bus DALI où il est possible de mettre des ballasts 1-10 V par exemple par l'intermédiaire d'un convertisseur - un bus DALI broadcast, voir ci-dessus - un ballast "DALI", c'est-à-dire en général un ballast qui a la fonction DALI (donc généralement un ballast haut de gamme) mais qui possède également d'autres fonctions et qui peut donc être utilisé avec d'autres protocoles (bouton poussoir par exemple). Le protocole DALI est également couramment utilisé de manière limitée, à savoir de manière non adressable et monodirectionnel, c'est-à-dire comme le DSI. Ce type d'utilisation est appelé DALI broadcast .

Eclairage à graduation_jreheim_forum volta 5 / 11 02/11/16 Pratique Gradation : composants A l'instar de la théorie de la gradation, les composants se divisent en deux catégories : - les composants propres à la gradation, - les composants propres à la commande. • Les composants de gradation • Introduction • Dimmer (appelé aussi variateur ou gradateur) • Les alimentations LED et ballasts électroniques gradables • Les composants de commande • Les composants principaux • Les fils • Commande manuelle • Les détecteurs • Détecteur de présence • Détecteur de mouvement • Détecteur de luminosité • Synthèse • Les composants annexes • Logiciels • Routeurs • Relais • Alimentations • Boosters, convertisseurs et autres passerelles

Synthèse codage/protocole et composants de commande

Les différents systèmes de commande ci-dessous sont théoriquement adaptables à tous les systèmes de gradation mais la pratique rend certaines utilisations peu pertinentes, se référer aux documentations des fabricants pour plus de détails. Composant de commande principal Composant de Codage/protocole commande de commande Détecteur Détecteur Manuel annexe présence/mouvement luminosité *

Non gradable Interrupteur Possible Non**

1-10V Potentiomètre 1-10 V Possible Possible

BP Bouton Poussoir Possible Possible

Bouton poussoir et DSI Possible Très intéressant écran tactile

Bouton poussoir et DALI broadcast Possible Très intéressant écran tactile

Indispensable : logiciel et Tous types mais alimentation interface DALI (bus) Possible Très intéressant Éventuel : de paramétrage et de routeur, gestion informatique convertisseur, relais...

* Rappel : les détecteurs de luminosité sont particulièrement efficaces pour améliorer la performance énergétique, → voir également la page dédiée à la performance de la gradation. Ils sont indispensables notamment pour prendre en compte la lumière naturelle, → voir la RT2012 et le LENI. ** En cas de non gradation, un détecteur crépusculaire peut être très intéressant.

Eclairage à graduation_jreheim_forum volta 6 / 11 02/11/16 technologie LED_lampes-spot_tubes > Guide de l'éclairage-LED > l’eclairage-led

Alimentation Les alimentations sont classées en 2 types :  alimentation à courant constant (intensité constante) pour les LED de puissance, donc pour l’éclairage général. Voici quelques valeurs courantes : 300 mA, 350 mA, 400 mA, 500 mA, 700 mA, 900 mA, 1050 mA, 1400 mA, 1750 mA….  alimentation à tension constante pour les faibles puissances : 12 V (signalétique) ou 24 V (décoratif ou RGB).

Pour les LED de puissance, un même module LED peut être alimenté par différentes intensités de courant mais ses caractéristiques en seront modifiées :  plus l’intensité du courant est faible, moins il génère du flux lumineux mais meilleure est son efficacité.  Réciproquement, plus l’intensité du courant est importante, plus il génère un flux lumineux important et moins bonne est son efficacité.

Ballast et alimentation : définitions

Ballast et alimentation : théorie http://leclairage.fr/th-ballast-et-alimentation/ Lampes à décharge • Solution magnétique • Solution électronique • LED/OLED • Synthèse

Ballast et alimentation : fonctionnement et comparaison

Ballast et alimentation : normes et règlements

Synthèse Pour plus de détails sur ces solutions, voir la page dédiée Ballast et alimentation : théorie

Type Applications Appareillage Fonctions

Puissance ballast électronique Tout inférieure à 150 W

Limite l'intensité du courant Ballast magnétique pour ne pas détériorer la Lampe à décharge lampe (fluorescence, iodures et sodium) Starter (fluorescence) ou Toutes puissances produit la amorceur (non tension d'amorçage fluorescence)

limite déphasage Condensateur (et donc l'énergie réactive)

Alimentation à courant Éclairage constant LED/OLED Tout Signalétique / Alimentation à courant décoratif constant

Eclairage à graduation_jreheim_forum volta 7 / 11 02/11/16 Guide de l'éclairage_gradation_théorie_résumé_guide éclairage GRADATION

Les systèmes de gradation sont nombreux mais l'objectif est le même pour tous : diminuer le flux lumineux pour diminuer la consommation énergétique.

 Théories : gradation des sources, théorie de gradation :  découpage de phase s'appliquant essentiellement à l'halogène qui est une source très peu performante n'est pas intéressant à étudier du point de vue des économies d'énergie.

 et PWM (Pulse Width Modulation) Cette technique peut être utilisée pour grader les LED

 et théorie de la commande :

1-10 V

Le Bouton Poussoir (appelé également BP ou "switch control") et fonction Corridor

DSI, (Digital Serial Interface)

DALI, (Digital Addressable Lighting Interface)

DM X,

sans fil, (wireless) Aucun protocole ne s'est imposé actuellement mais diverses solutions existent comme le LIFI, le Bluetooth, le ZigBee ou même le WIFI. De plus en plus de projets arrivent également sur le marché pour communiquer avec les smartphones ou les tablettes.

CPL, Courants Porteurs en Ligne

PoE, Power over Ethernet

GTB/GTC Gestion Technique du Bâtiment appelée également Gestion Technique Centralisée

et synthèse

 Composants : composants de gradation (dimmer et ballasts/alimentations gradables) et composants de commande (fils, commande manuelle, détecteurs - de présence, mouvement et luminosité -, logiciels, routeurs, relais, alimentations, booster, convertisseurs, passerelles...)  Performances : classification des ballasts (EEI) et calendrier de bannissement des appareillages les moins performants, NF EN 15193 et LENI  Normes et règlements en vigueur  Définitions

Ce sujet est en relation avec d'autres notions traitées séparément comme la performance énergétique, les études en coûts globaux, les projets d'éclairage, les spécificités par pièce et bâtiment ou la lumière naturelle.

Eclairage à graduation_jreheim_forum volta 8 / 11 02/11/16 Inters détecteurs Guide de conception et d installation _legrand

Les Détecteurs Luminaire ou plafond Suivant les modèles de détecteur et de luminaire, les besoins et les moyens, les détecteurs peuvent être incorporés soit au luminaire soit au plafond. Les détecteurs sont de deux types  détection de personne par présence ou mouvement,  mesure de la luminosité par détecteur de luminosité ou détecteur crépusculaire.

Détecteur de présence → détecteurs infrarouge passifs PIR La présence est détectée par des détecteurs infrarouge passifs : ces détecteurs sont sensibles Dessin 1: à la chaleur (portée par les ondes électromagnétiques de longueurs d'onde infrarouge, d'où le détecteur nom) et peuvent généralement détecter également les animaux comme les chiens et les chats. infrarouge Ces détecteurs peuvent être soit intégrés au luminaire soit dans les (faux) plafonds mais ne passif PIR fonctionnement pas derrière du verre ou du plastique.

Détecteur de mouvement → détecteurs ultrason US il s'agit là de détecteurs hyperfréquence, c'est-à-dire qu'ils fonctionnent avec des ondes électromagnétiques de très haute fréquence : ces détecteurs peuvent être utilisés quand le détecteur infrarouge ne fonctionne pas, c'est-à-dire derrière du verre ou du plastique (dans les Dessin 2: détecteur hublots par exemple). Le principe est d'envoyer des ondes électromagnétiques (ce sont donc ultra son US des détecteurs actifs) et de capter leurs retours : un mouvement provoquera un changement d'agencement des volumes et modifiera la réflexion et le trajet de ces ondes. Cette modification déclenchera le détecteur donc l'allumage du luminaire. https://fr.wikipedia.org/wiki/Ultrason

Attention Les ondes hyperfréquences peuvent traverser des matériaux de construction comme le bois et le plâtre et suivant les installations, ce type de détecteur peut déclencher des allumages intempestifs. A savoir Il existe des détecteurs combinant l'infrarouge et l'hyperfréquence pour une détection plus fine, double technologie DT. détecteur Double technologie (DT) Détecteurs qui combinent les technologies de PIR et US sont appelés "Double technologie". Dessin 3: la double technologie assure une sensibilité et une couverture maximale dans les applications détecteur difficiles, pour une fiabilité et une économie d'énergie optimale Double technologie Infrarouge_ou_Hyperfrequence.pdf (DT)

Détecteur de luminosité Les détecteurs de luminosité sont - comme leur nom l'indique - sensibles à la quantité de lumière qu'ils reçoivent et permettent s'ils sont reliés à des luminaires de moduler la quantité de lumière émise par ces derniers en fonction de seuils préréglés. Ils sont particulièrement efficaces pour améliorer la performance énergétique, Ils sont indispensables notamment pour prendre en compte la lumière naturelle Grandes hauteurs Ces détecteurs peuvent être utiles pour des applications de grande hauteur type gymnase ou usine : il est nécessaire dans ce cas-là d'installer des modèles spécifiques pour grandes hauteurs. Détecteur crépusculaire Des détecteurs crépusculaires peuvent déclencher un éclairage à partir d'un seuil à définir et sont installés sans gradation. Ils peuvent être couplés à une détection de présence, ce qui permet d'allumer un luminaire la nuit (typiquement un projecteur halogène ou LED en extérieur) aux deux conditions d'être sous un seuil défini de luminosité et en cas d'une présence.

Eclairage à graduation_jreheim_forum volta 9 / 11 02/11/16 Synthèse Détecteur → Voir la page des performances de la gradation pour plus de détails sur les pertinences de détection.

Sans Avec Action Intérêt gradation gradation Locaux avec peu de Détecte un humain ou Détecteur de présence, voir un animal à sang Oui Intéressant présence également la fonction chaud (chien, chat....) Corridor Locaux avec peu de Détecte un mouvement présence, luminaire Détecteur de (éventuellement même Oui Intéressant étanche mouvement derrière une paroi) → voir également la fonction Corridor Locaux avec lumière Détecteur de Mesure le niveau de Très Inutile naturelle (RT2012 et luminosité luminosité intéressant LENI) Détecteur Compare à un seuil de Eclairage sécuritaire et Oui Inutile crépusculaire luminosité défini ponctuel extérieur

La Gestion de l’Éclairage DALI Steve DENNI – Marketing Produit Lampes & Appareillages DALI_wago_753-647_easyconfig_dali.pdf gradation automatique_solution communicantes _Page 32 wago protocoles_DALI_DSI_DMX-512_bus EIB standart KNX 1-DALI_sitelec 2-Mise en oeuvre du protocole DALI 3-Trames DALI 4-Commande de puissance DALI 5-Protocole DALI - Exemple de projet 6-Protocole DALI - Exemple de projet_schema de réalisation_sitelec 7-Système DALI_Pour en savoir plus sur ce projet Contrôleur d éclairage bus DALI -acelia_ dcctr-dali.pdf DMX-512 eclairage spectacle Le Bus EIB - Le standard KNX le bus EIB-standart KNX_sitelec Mise en oeuvre du Bus EIB/KNX_sitelec Passerelle KNX-DALI Protocole Dali — Wikipédia protocole DALI- Réseaux communicants - Génie électrique ac-Aix-Marseille Protocole DSI protocole X-10_sitelec Protocole X-10_sitelec schémas câblage DALI-Type1-Indoor -Lighting-Control-Installation-guide-FR.pdf_GE lighting Schémas de câblage Convertisseur DALI 1...10V NV in DALI mode_GE lighting voir aussi La lumière et l'éclairage théorie L'éclairage concevoir

Eclairage à graduation_jreheim_forum volta 10 / 11 02/11/16 La Gamme OSRAM Procole DALI | Ballasts électroniques | Systèmes de Gestion LMS = Light Management Systems = système de gestion éclairage ECG = Electronic Control Gear = ballast électronique

Eclairage à graduation_jreheim_forum volta 11 / 11 02/11/16