Les différentes technologies de rubans LED

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Il y a quelques années, j’avais donné la parole à Florent qui est spécialiste dans la vente de ruabn led (voir l’article ici).

Il revient avec un article plus précis sur les différentes technologies utilisées pour les rubans LED. Je lui laisse la plume (ou plutôt le clavier) avec des explications techniques utiles si vous souhaitez choisir votre ruban LED.

Rien de plus simple que d’installer un ruban LED?

Pas si sûr, on peut croire que cette technologie n’évolue plus, et que tous les rubans se ressemblent, mais c’est loin d’être le cas. Nous allons donc voir en détail les différents types de technologies et pour quoi elles sont utilisées.

Les types de rubans LED:

Les rubans blancs ou couleur à teinte fixe:

Commençons par les plus simples, ils sont constitués de LED toutes identiques soudées sur un support, le PCB. Dans ce cas, la qualité va dépendre, comme pour tous les rubans, de la qualité du PCB et des LED.

On pourra trouver de grandes différences de prix et de luminosité, mais le principe est toujours le même avec un circuit composé de séries de 3, 6 ou 7 LED montées en série avec une résistance. Tous les petits morceaux ainsi formés sont montés en parallèle, ce qui permet au reste du ruban de toujours fonctionner si une LED est défaillante sur une section.

technologie de rubans led, les explications
Bandeau LED a teinte fixe

Les LED peuvent être blanches ou couleur, mais aussi infra-rouge ou UV (de différentes qualités et rendements).

Ces rubans sont à tension constante, il faudra donc les alimenter avec une alimentation tension constante : elle délivre une tension, et adapte son courant, donc sa puissance en fonction de la puissance du ruban raccordé.

La technologie de ruban dit CCT:

Quand on parle de ruban à teinte variable, c’est simplement deux circuits en parallèle constitués de LED de différentes teintes.

On peut les voir comme deux rubans teinte fixes en un. Il est possible de trouver deux types de rubans, soit des LED 2 en 1 avec les deux teintes sur le même composant, soit deux LED différentes distinctes côte à côte.

ruban led CCT double couleur
Exemple de ruban LED à deux teintes

Ils sont gérés par un contrôleur qui permet de mélanger les deux teintes de blanc afin de créer la teinte précise souhaitée.

Dans ce cas, le contrôleur va définir la façon dont fonctionne le ruban : on pourra avoir la puissance maximale des LED ou bien il ne permettra que d’avoir la moitié de la puissance lorsque les deux teintes sont allumées en même temps afin d’avoir toujours la même luminosité quelle que soit la teinte de blanc choisie.

Les rubans LED RGB / RGBW / RGBCCT:

C’est exactement le même principe qu’avec les rubans à teinte variable.

Les LED sont des circuits séparés avec le rouge, le vert, le bleu (RGB), le blanc (RGBW) et deux teintes de blanc (RGBCCT). On utilisera dans ce cas un contrôleur adéquats, soit RGB, RGBW ou RGBCCT.

Les rubans LED courant constant:

Il y en a de deux types. Dans les deux cas, l’avantage est que l’on peut brancher plus de rubans en série car on réduit considérablement le problème de chute de tension, c’est-à-dire de perte de luminosité entre la première et la dernière LED.

Les rubans à courant électrique constant sans résistance:

Dans ce cas, il n’y a plus de résistance, et le ruban doit être alimenté par une alimentation courant constant. Si les LED sont des LED fonctionnant à 20mA, il faudra les alimenter avec un courant de 20mA, et donc une alimentation courant constant de 20mA. C’est comme cela que fonctionne une dalle LED par exemple.

Ces rubans sont très techniques, et vous n’en trouverez qu’intégrés dans des luminaires.

Les modèles à courant constant avec convertisseur tension-courant:

On va alimenter le ruban avec une alimentation tension constante classique. Si le ruban se coupe tous les 10cm, un composant électronique supplémentaire soudé sur le ruban transforme la tension de cette section de 10cm en courant. Avec un ruban en 24V, on aura donc en début de ruban une tension de 24V et un courant de 20mA (par exemple), et en fin de ruban une tension de 20V (par exemple) et un toujours un courant de 20mA. L’intensité de la lumière sera donc la même. Ces rubans sont plus chers et ont un taux de panne plus élevé.

Il est également possible de trouver des rubans courant constants avec le circuit de convertisseur courant-tension intégré à la LED (avec IC), ceci est plus robuste car il n’y a pas de composant rajouté. Le convertisseur est intégré à la première LED qui compose une petite série (3 ou 6 LED). Ils sont actuellement limités en puissance lumineuse.

Les rubans LED COB avec ligne continue:

Sur ce type de rubans LED, les LED ne sont pas soudées sur le support. Elles sont directement fabriquées sur le support. Elles sont beaucoup plus petites et nombreuses que sur un ruban LED classique.

L’avantage est que ces rubans sont également beaucoup plus robustes : il n’est pas possible de dé-souder une LED en le manipulant. La chaleur est également mieux répartie sur le ruban.

différence entre les rubans led
Bandeau LED a ligne continue

Le phosphore, de couleur jaune, qui est en général placé sur la LED avec des rubans classiques, est ici placé en une ligne continue sur toute la longueur du ruban.

Ceci permet de réaliser une ligne lumineuse continue, mais demande beaucoup plus de phosphore que sur un ruban classique, ce qui explique le coût plus élevé du ruban.

Les rubans LED COB LED par LED:

C’est le même principe qu’un ruban LED COB, mais avec beaucoup moins de LED. Le phosphore est placé en pastilles sur le ruban.

avis pour choisir un ruban led
Modèle LED par LED

Ce type de ruban n’est pas encore largement diffusé. Ils devraient à terme être moins chers et plus robustes car sans soudures, reste à savoir si la puissance sera aussi grande qu’avec des LED soudées…

Les modèles protégés par thermistances:

Les rubans LED peuvent vieillir prématurément si ils ne sont pas utilisés dans de bonnes conditions. Les rubans puissants doivent être placés dans des profilés aluminium pour permettre d’évacuer la chaleur qu’ils produisent.

Pour éviter cela, certains rubans disposent de thermistances : si la chaleur augmente trop, la résistance augmente, et la puissance du ruban baisse. L’idée semble bonne, mais dans ce cas, la lumière n’est pas homogène sur le ruban, ce qui le rend inutilisable… Il vaut donc mieux utiliser un ruban classique et tester la température afin de s’assurer qu’elle n’est pas trop importante. Si la chaleur est trop importante, il faudra le placer dans un profilé plus gros qui fait office de radiateur.

Les rubans LED « Dim to Warm »:

Il s’agit d’un ruban CCT, mais en plus, ces rubans disposent d’un circuit qui permet de passer tout seul du blanc froid au blanc chaud lorsque l’on fait varier le ruban.

Ils sont en général en blanc très chaud vers les 2000-2200K jusqu’à 3000-4000°K. Lorsque l’on baisse la puissance du ruban, ils vont donc en même temps avoir une teinte plus chaude.

Les rubans LED RGB adressables:

Il s’agit de rubans constitués de LED couleur (rouge/vert/bleu) spéciales qui sont commandées via un fil spécial.

Un composant électronique est rajouté sur le ruban et permet de commander soit chaque LED de façon indépendante, soit des groupes de 3 LED. On pourra alors commander chaque LED ou groupe de LED de manière indépendante. Ces rubans ne sont pas dédiés à de l’éclairage.

ruban led ethernet addressable par IP
Ruban LED qui peut être adressé à distance pour faire varier les éclairages

Ils ont donc 3 fils : la masse, le « + », et le fil de données.

Il existe plusieurs types de LED, qui correspondent chacune à un protocole de communication spécifique. Ces rubans se commandent avec un contrôleur dédié qui devra être compatible avec ce protocole de communication. On pourra alors réaliser tout type d’effets lumineux, suivant les possibilités du contrôleur. C’est avec ce type de LED que l’on peut réaliser des écrans géants.

Il existe également des LED avec le circuit de commande directement embarqué dans la LED : les ruban adressables avec IC.

Les rubans LED 230V:

Il y a deux types de rubans LED 230V, il s’agit de produits totalement différents qui se branchent en 230V.

Dans les deux cas, les rubans 230V sont recouverts de silicone afin de garantir un niveau de sécurité suffisant au produit. L’avantage de ces rubans est qu’il est possible de réaliser de grandes longueurs en série, et ils semblent plus faciles à installer.

Les bandeaux LED courant 230V avec pont redresseur externe:

Ce type de ruban LED 230V dispose à son extrémité d’un pont redresseur de tension : un petit boitier qui transforme la tension alternative positive/négative en tension positive.

Le ruban est en général constitué de morceaux de 1ml et peut donc se recouper uniquement tous les mètres. Ceci les rendent pratiquement inutilisables pour de l’éclairage par corniche.

Ces rubans sont en général assez peu lumineux, ils ont tendance à scintiller, et la lumière générée n’est pas de très bonne qualité. Il faut les utiliser en éclairage décoratif ou de chantier.

Les rubans LED courant 230V à branchement direct:

Les LED sont par groupe de 6 et ils sont re-coupables tous les 10-15cm, avec sur chaque groupe de LED un composant spécial qui transforme le 230V en courant basse tension. C’est le principe des ruban courant constant adapté aux rubans 230V.

ruban led à brancher directement sur le 230V
Ruban LED 230V

Ils se branche directement en 230V sans pont redresseur. Ils sont en général assez chers, mais résolvent les problèmes des rubans avec pont redresseur externe.

Conclusion:

Merci à Florent pour cet article qui présente les différentes technologies de ruban à LED existantes sur le marché.

Le choix devient pléthorique et il faut alors se tourner vers les pros (comme Florent) quand on a un choix qui sort de l’ordinaire.

 

Electricien professionnel, je vous propose de partager mon métier, mes conseils et mes astuces à travers les différents articles de ce blog en électricité. Bonne lecture!

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