Ampoules à LED : consommation réelle et essais

[Christophe]

Ah pardon oui! J'ai trompais...GX53 c'est le truc plat qui n'existe qu'en fluo (du moins j'ai jamais vu en halogène)...méa culpa

[citro]

Ah pardon oui! J'ai trompais...GX53 c'est le truc plat qui n'existe qu'en fluo (du moins j'ai jamais vu en halogène)...méa culpa

Cela existe aussi avec des LED, mais les puissances lumineuses proposées sont alors trop faibles à mon goût, bien que je sois persuadé que l'on puisse faire mieux...

[sartenaer]

Salut, très intéressant cette discussion!

Je suis pour ma part assez convaincu par les ampoules à leds, je n'achète plus que ça pour les pièces que je rénove (10 ampoules 60 leds en cuisine, 2 ampoules dans les WC, 16 ampoules dans les combles aménagés).

J'ai récemment étudié la question de l'alimentation en 230V de ces ampoules (douilles GU10, E14 ou E27). J'avais en effet mesuré une puissance de plus de 6W par ampoule avec un consomètre, alors que le fabricant annonce 2,5W. Sachant que la mesure de puissance active en AC est une opération délicate, j'ai sacrifié une ampoule de 21 leds (pas très lumineuse) pour en examiner le circuit d'alimentation.

Comme discuté plus haut déjà dans ce forum, j'y ai trouvé principalement les 2 éléments suivants:

- 1 redresseur à diodes servant à 'redresser' la tension AC

- 1 condensateur de 220 nF permettant de reprendre la différence
de tension entre la source à 230V et la tension consommée par les 21 leds en série (soit environ 21 x 3V = 63V)

L'avantage de rabaisser ainsi la tension avec un condensateur plutôt qu'avec une résistance est que le condensateur ne consomme pas d'énergie active (la résistance consommerait à elle seule davantage que les 21 leds!). Par contre, de l'énergie réactive est échangée en permanence entre le réseau et le condensateur.

Comme un dessin vaut mieux qu'un long discours, voici le résultat d'une simulation illustrant la forme des tensions et courants AC sur ce type d'ampoule.

1) Les tensions calculées sur 2 cycles (soit 40ms): la tension d'alimentation à 230V (bleu), la tension aux bornes du condensateur (cyan), et la tension sur les 21 leds en série (rouge)



2) La tension (bleu) et le courant (rouge) normalisés, afin de bien visualiser le déphasage introduit par le condensateur. Et oui, ces ampoules clignotent à une fréquence de 100 Hz! Dans un local éclairé exclusivement à l'aide de ce type d'ampoule, faites tourner à grande vitesse un objet attaché à une corde... et vous observerez un magnifique effet stroboscopique.



3) La puissance instantanée (bleu) et moyenne (rouge). On voit bien que la puissance instantanée est négative pendant une partie du cycle: l'énergie emmagasinée dans le condensateur est à ce moment là renvoyée vers le réseau



Le facteur de puissance calculé vaut 0,215... ce qui n'est pas étonnant quand on voit le déphasage entre tension AC et courant AC. Une partie du facteur de puissance est due aux harmoniques du courant (on voit bien que ce n'est pas une sinusoïde parfaite...), mais c'est bien le déphasage qui est ici le principal responsable.

Conclusion de tout ceci: il est parfaitement normal qu'un consomètre affiche une puissance 4 à 5 fois plus élevée que la puissance réellement consommée si le facteur de puissance (de type capacitif) n'est pas calculé correctement par l'appareil. Or, je peux le confirmer pour avoir testé plusieurs modèles de consomètres 'grand public': la majeure partie d'entre eux, y compris le Brennensthul, sont incapables de mesurer correctement un facteur de puissance de type capacitif. Les seuls qui s'en sortent avec les honneurs dans cet exercice sont les Voltcraft Energy Monitor 3000 et Energy Logger 4000... verdict confirmé il y a un certain temps dans un test comparatif publié dans la revue 'Elektor'.

Voici les résultats de la mesure pour mes ampoules à 60 leds (conso 2,5 W d'après le fabricant), réalisée avec le Voltcraft Energy Logger:
- Tension 230 V
- Courant 0,028 A
- Puissance apparente 6,5 VA
- Puissance active 2,1W
- Facteur de puissance 0,32

Conclusion: mes craintes initiales étaient non-fondées... ces ampoules consomment effectivement de l'ordre de 2 à 3W. J'avais protesté auprès de mon fournisseur suite à mes premières mesures... j'aurais mieux fait de m'abstenir... ;-)

Quant au côté 'non-éconologique' de la puissance réactive, je confirme que cette puissance ne doit pas être produite par la centrale. Seule la puissance 'instantanée' correspond à la réalité physique (voir figure ci-dessus). Le seul inconvénient est lié aux pertes additionnelles engendrées par un courant plus élevé, pour une même puissance active... ce qui est quand-même moins grave même si ce n'est pas l'idéal.

Thierry

[elephant]

Brillante analyse, merci Sartenaer !

[chatelot16]

merci sartenaer pour cette belle explication

j'avais peur quil y ai dans ces lampe des alim a decoupage , ce qui serait un probleme de fiabilité

le systeme a condensateur serie peut etre tres fiable si le condensateur est de bonne qualité

le mauvais cos phi n'est pas un probleme : il y a beaucoup d'autre appareil inductif : les lampe led capacitive vont ameliorer le cos phi de l'instalation en compensant partiellement les autres appareil inductif

reste a limiter le courant de pointe a la mise sous tension , qui peut tuer les led : je n'ai jamais acheté de lampe a led entiere : je n'utilise que des led seule pour faire des voyant : je ne compte jamais uniquement sur un condensateur pour limiter le courant , je perd volontairement une partie de la tension par une resistance , ca perd helas un peu de puissance mais ca evite de griller les led par pointe de courant a l'alumage

reste le probleme de mesure : c'est pour cela que dans d'autres sujet je critique les apareil de mesure dont on ne connait pas le principe exact

[Forhorse]

Effectivement, le côté très fortement capacitif de ce genre d'alim n'est pas un probleme, au contraire c'est même un avantage car en principe les recepteurs sont plutôt inductif.
Il y'a donc redressement mutuel du cos phi

[sartenaer]

reste a limiter le courant de pointe a la mise sous tension , qui peut tuer les led : je n'ai jamais acheté de lampe a led entiere : je n'utilise que des led seule pour faire des voyant : je ne compte jamais uniquement sur un condensateur pour limiter le courant , je perd volontairement une partie de la tension par une resistance , ca perd helas un peu de puissance mais ca evite de griller les led par pointe de courant a l'alumage

Pas de risque de griller les leds avec ces ampoules! En fait, pour être tout-à-fait complet (mais ça ne change en rien la forme des courants et tensions illustrés plus haut), en plus du condensateur et du redresseur décrits précédemment, il y a également 3 autres éléments dans le circuit d'alimentation:

- une résistance en parallèle ou en série avec le condensateur, précisément pour éviter les pointes de courant à l'allumage

- une résistance en série avec les leds

- une diode en sens inverse, en parallèle avec les 21 leds

Si ma compréhension est correcte, ces éléments ont une influence négligeable sur le circuit en fonctionnement, mais permettent d'éviter des problèmes à l'allumage ou en cas de surtension.

Thierry

[sartenaer]

Salut à tous,

Au hasard de mon surf, j'ai noté que le magazine Elektor consacre un article au facteur de puissance des ampoules économiques dans son numéro de février 2010:

http://www.elektor.fr/

"Les vrais chiffres ! Facteur de puissance et éclairage"

Pas gratuit malheureusement... il vous en coûtera 10 crédits, soit 1€20...

Thierry

[Hic]

Bonsoir !
Je souhaite acquérir des lampes à LED (mais pas obligatoirement) pour une rampe de 5 spots GU10 (actuellement équipée de 5x 35W )... j'ai pas pu faire autrement, elles étaient offertes avec la rampe !
Etant très proche de l'environnement, je souhaite trouver des lampes qui me donneraient une lumière correcte (équivalente à du 30W en halogène).
J'ai vu ces modèles et j'aimerai vos avis :
http://www.pearl.fr/article-PE5735-GU10.html

Ils disent : "Puissance lumineuse: 36.000 mcd"
ça correspond à quoi en Watt Halogène ?
Merci 1000x d'avance pour vos conseils

Salut calamax
1 candela fait entre 1 et 2 watts en incandescense
(5x moins en fluorescence ; 10x moins avec des LEDs)
1000mCD=1CD

ta loupiote consomme entre 3.6 et 7.2 Watts
(3.6watts probablement )
et éclaire
comme une lampe à incandescence de 36 Watts

oui mais les LEDs sont directives par construction,
il y aurait un bonus , là ou il faut spoter
comme un plan de travail , spots de déco et surfaces réduites.

faudrait revoir l'éclairage avec LEDS ,du genre,
certains endroits de la piece sont eclairés directement et le tout
est complété par un éclairage diffus du plafond

Les LEDs chauffent parce qu'elles ne transforment que 50% de l'énergie en lumière

AuReVoiR Hic

[p121]

Le but d'un éclairage est d'éclairer... jusque là tout le monde est d'accord... Alors pourquoi la performance lumineuse (lumen et lm/watt) n'est pas donnée pour les matériels vendus sur le site. Il s'agit du seul critère valable en matière d'éclairage sobre. En comparant des watt incandescent avec des watt led's on compare des choux et des carottes!!! Dans la majorité des cas, cette information est écrite (ok - en petit, en bas, au dos...) de chaque emballage d'ampoule... Alors on s'y met Econologie ????

Comme pour la puissance indiquée, le problème est une fois l'information connue, elle n'est pas forcément juste!!! C'est là que j'espérais trouver de l'aide sur votre site d'achat : quelle marque est fiable en performance lumineuse, et consommation pour des led's ou des fluocompactes... Faites le tri, on fera les achats !