Driver : l’indispensable maîtrise de l’éclairage extérieur

Que ce soit dès la conception, pendant le fonctionnement, et même en fin de vie, le driver est au cœur des problématiques des installations d’éclairage. In fine, rien de nouveau, le ballast le fut aussi. Mais avec une véritable simplicité.

Cet article présente les points clés de la connaissance autour du driver, ainsi que leur mise en contexte dans la gestion des parcs d’éclairage. Il s’attache à exposer les fonctions et caractéristiques essentielles.

Toutefois, nous ne présentons pas la qualification d’un driver dit « performant » : celui-ci doit souvent être placé dans son contexte (emplacement, réseau, etc.) et dépend aussi de facteurs extérieurs au driver.

Driver : est-ce son vrai nom ?

En réalité, driver n’est pas un terme officiel. Là où l’on pourrait aisément le traduire par « pilote de LED », le véritable terme technique serait plutôt « appareillage électronique alimenté en courant continu ou alternatif pour modules de LED ». Bien entendu, dans le jargon, on utilisera bien volontiers le terme driver.

Peu importe le terme utilisé, le nombre de fonctions remplies par un driver est très conséquent. Pour la suite de cet article, nous utiliserons donc le terme driver pour faciliter la compréhension.

Vision d’ensemble des caractéristiques

Le driver, de quelques centimètres de dimension, regroupe de nombreuses fonctions. Par des marquages avec des symboles sur l’appareil, on peut déduire plusieurs performances.

Sur ce driver, on identifie en un coup d’œil :

• marque,
• modèle,
• rendement,
• tension et courant d’entrée et de sortie,
• symboles normalisés liés à la sécurité électrique,
• symboles normalisés liés aux protocoles de communication,
• normes de fabrication.

On identifie aussi nettement les arrivées dites « primaires » (PRI) et les sorties dites « secondaires » (SEC). La compréhension et la maîtrise de ces informations sont importantes pour l’investissement, et également pour les futurs dépannages et actions de maintenance.

Dimensions d’un driver LED en éclairage extérieur

Voici les dimensions d’un driver LED courant en extérieur.

D’emblée, l’ensemble de ces fonctions indique que le choix d’un driver n’est pas hasardeux, et sa configuration s’avère complexe, car les drivers doivent tenir compte des réseaux où ils seront installés (quelle protection à l’origine du circuit électrique, quelle longueur…) et aussi de leur imbrication dans le luminaire (taille, dimensions, et bien entendu l’association avec le module LED voulu).

Il est aussi possible de paramétrer et de choisir son driver en fonction du module LED.

Fonctions essentielles du driver

En matière de conception, le choix du driver est lié au réseau d’alimentation.

Réseau d’alimentation

Les caractéristiques suivantes sont importantes :

• courant d’appel dit « Inrush »: on va retrouver dans la documentation les caractéristiques liées au courant d’appel (valeur d’intensité, souvent en ampères) et durée (souvent en microsecondes). Par exemple : « Inrush current (peak/duration) 81.6 A/254 µs »,
• « règle du nombre» (liée aux normes d’installation électrique, par exemple la norme NF C 17-200), souvent exprimée en nombre d’unités alimentables par type de protection électrique, sous forme de tableau,

• caractéristiques liées aux surtensions et aux tenues aux chocs: elles vont être exprimées de diverses manières et selon différents tests normalisés. Les valeurs sont exprimées en kV et kA, à la fois pour des tenues entre conducteurs actifs et avec la terre. Idem concernant les tenues aux surtensions temporaires (liées au réseau AC, exprimées en V et en durée),
• données relatives aux harmoniques (THD): exprimées en pourcentage et avec conditions, ou sous forme de graphique.

Durées de vie

Toujours en matière de conception, et en lien avec les durées de vie, les caractéristiques suivantes sont importantes :

• garantie de fonctionnement conditionné: durée de vie (souvent liée à une température de fonctionnement et un courant d’alimentation), la durée de garantie par le fabricant, exprimée sous forme de tableau ou de graphique.

Gestion thermique

En matière de gestion thermique, les caractéristiques suivantes sont importantes :

• températures dites « Ta » et « Tc » : ces températures sont respectivement « température ambiante » et « température de surface » (dite « Tcase »). Tc est souvent localisée et matérialisée. Il est aussi possible de trouver la valeur Ti (en lien avec la norme NF EN IEC 62384).

Performances diverses

En matière de performances diverses (rendement, liaison avec le module LED), les caractéristiques suivantes sont importantes :

• qualité de la conversion de courant AC (alternatif) vers DC (continu). À cette conversion va être associé un rendement (souvent exprimé en pourcentage), qui est un critère déjà essentiel de performance du driver,
• « fenêtre opérationnelle » (operating window): souvent exprimée sous forme de graphique, et à relier avec le module LED,

• gestion du « papillonnement »: de nombreux indices sont à prendre en compte ; PST^LM (P : Perception ; ST : short term ; LM : Light Modulation), tension d’ondulation (dite ripple), SVM (Stroboscopic Visibility Measure).

Fonctions de programmation et fonctions dérivées

Les drivers de nouvelle génération sont à la racine des systèmes de télégestion. Ils intègrent aujourd’hui des fonctions complémentaires liées notamment à la communication. Ces dernières entraînent souvent de nouvelles caractéristiques électriques et d’efficacité. Bien entendu, la plupart des caractéristiques vues précédemment sont programmables (courant de sortie, calendrier de gradation, et bien d’autres).

En la matière, les caractéristiques suivantes sont importantes :

• nombre de fonctions programmables et additionnelles de communication: elles sont nombreuses et souvent liées à la gestion des protocoles (DALI, DALI 2, D4i), et à la possibilité et l’envergure de gestion d’alimentation des auxiliaires (AUX),

• qualité et envergure de la gestion des auxiliaires greffés au luminaire LED. Ainsi, chaque driver peut avoir des caractéristiques liées à la capacité d’alimentation et de communication des éléments annexes.

À noter que ces capacités sont souvent standardisées dans les publications du consortium Zhaga. On y retrouvera notamment des trames de données établies dites « DALI part ». Ces trames standardisent la présentation des données.

Défi de l’exploitation et de la maintenance du driver

L’exploitation des données remontées par les drivers (état, tension, puissances actives et apparentes, heures de fonctionnement et bien d’autres) engendre des temps de gestion importants. Bien souvent, les messages doivent être analysés finement avant de lancer une quelconque action. Dans le même temps, les actions de maintenance curative (dépannage) peuvent se révéler périlleuses et difficiles. Pour ce faire, de nombreux fabricants ont mis en œuvre des solutions qui permettent la lecture et l’écriture d’un driver. Entre-temps, il est important de savoir maîtriser les mesures électriques pour investiguer un driver défaillant ou un module LED.

On citera parmi les plus pratiquées : Solution MultiOne de Signify et Tuner4Tronic d’Osram. Ces solutions permettent de réaliser des actions d’exploitation et de maintenance.

Toutes ces solutions évoluent au profit de la maintenance dite « sans-fil ».

En matière de maintenance préventive, la multiplication des possibilités de programmation des drivers entraîne une révolution des actions de maintenance préventive.

Par exemple : la révision perpétuelle des calendriers de gradation. À partir des données remontées par les drivers (temps de fonctionnement, puissance, etc.), il est possible de réviser continuellement les calendriers de gradation pour aller au plus proche de l’usage final.

En somme, les ateliers de maintenance ont bien changé !

Quel driver en éclairage choisir ?

Alors que le parc est en mutation vers la LED, la qualité des drivers ne cesse de progresser. Les compétences associées à la conception des installations d’éclairage en LED, leur exploitation et leur maintenance doivent s’adapter rapidement afin de garantir la qualité des luminaires posés et leur pérennité annoncée comme conséquente.

De nombreux guides aident au choix des drivers. Il est capital de maîtriser les données techniques essentielles pour se prémunir de tout mauvais choix.

Approfondir le sujet

• Éclairage public : les multiples vertus de la technologie LED
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Photo en tête de l’article : application éclairage public – Lacroix : nouvelle version du driver DL-Pak 70, éclairage public © F. Jaume