Scintillement et luminaires LED

Le scintillement n’est pas un phénomène nouveau, apparu avec la technique LED. Il existait déjà auparavant. Comparaison entre les techniques d’éclairage traditionnelles et les luminaires LED de Fagerhult :

• Lampes à incandescence : 5 %
• Tube fluorescent, ballast magnétique : 30-40 %
• Tube fluorescent, ballast HF : 1-2 %
• Luminaires LED de Fagerhult : 1-2 %

Le scintillement peut être classé selon deux catégories : visible et invisible. Le scintillement visible est celui qui se remarque par des clignotements. Les nombreuses études scientifiques semblent indiquer qu’un petit nombre de personnes peuvent distinguer le scintillement jusqu’à 300 Hz. La majorité ne perçoit plus le scintillement dès 100 Hz.

Le scintillement invisible, qui correspond à une fréquence supérieure à celle du scintillement visible, peut affecter le cerveau et entraîner certains problèmes comme les maux de tête et la fatigue. Des recherches sont en cours afin de déterminer les différents niveaux. Les résultats seront communiqués dès qu’ils seront disponibles.

Solutions techniques

Comme pour tout autre type de technique, il existe différents niveaux de qualité. La technique LED la plus simple est évidemment la moins chère mais présente aussi un niveau de scintillement très élevé. L’expression « la qualité est en rapport du prix » vaut aussi pour les LED. Les LED sont alimentées par un courant continu et, en fonction du mode de conversion de la tension secteur 50 Hz, le scintillement résultant varie. Les sources lumineuses LED les plus simples, dites « Retrofit » peuvent avoir un pont de diodes très simple pour courant continu et produisent donc un scintillement de 100 %. À l’aide d’un condensateur, il est possible de réduire le niveau de scintillement mais il n’y a aucune garantie que ce type de composant thermosensible puisse prendre place dans un culot. De plus, il est coûteux et augmente donc les coûts, ce qui certaines personnes veulent éviter. C’est ce type de sources lumineuses qui est l’objet principal des discussions dans les médias. La gamme de Fagerhult comporte quelques rares produits de ce type qui sont, de surcroît, équipés de sources lumineuses professionnelles avec un scintillement très faible (<2 %).

Le problème du scintillement existe aussi pour les modules AC, les modules LED en forme de carte-circuit destinés à être intégrés dans un luminaire et directement reliés à la tension secteur. Ces modules ont généralement un scintillement compris entre 30 et 100 %. Nous avons donc, jusqu’à maintenant, refusé d’utiliser de tels modules.

Nos luminaires LED

En grande majorité, nos luminaires LED ont un ballast LED (ou driver LED) autonome, soit intégré au luminaire soit placé hors de celui-ci. Le niveau de scintillement est déterminé par la qualité du ballast. Le choix de LED n’a aucun effet. Le niveau de « ripple » du ballast détermine le niveau de scintillement. Le « ripple » est la variation qu’a le courant de sortie du ballast.

Le courant de sortie est « haché », c’est-à-dire qu’il passe saute d’un niveau à l’autre, affectant le niveau d’éclairage. Il est exprimé en % du courant total et un ballast de bonne qualité a un niveau de ripple de 5 % au maximum. Pour un ballast de 50 Hz, la fréquence est alors de 100 Hz. Avec le module LED qui intègre une certaine inertie, cette variation produit un scintillement de 1-2 %, ce qui peut être considéré comme nul.

Scintillement et modulation de l'éclairage

Il existe deux types de modulation de l’éclairage : la modulation par amplitude et la modulation par impulsion en largeur. La modulation par amplitude, AM, consiste à réduire le courant du module LED. Le niveau de scintillement dépend du niveau de ripple du ballast (voir paragraphe précédent).

Avec la modulation par impulsion en largeur, PWM, le niveau de courant est constant mais il est « haché » en fréquence, ce qui implique la coupure régulière du courant en direction du module et produit alors moins de lumière. La plupart des systèmes PWM ont une fréquence d’au moins 300 Hz, ce qui est considéré comme sûr (réf. Lumière et pièce de l’Organisme suédois du secteur de l’éclairage.

La technique PWM est toutefois remise en question et certains fabricants abandonnent cette technique pour la modulation par amplitude. En outre, le coût de la PWM est plus élevé, un argument supplémentaire pour éviter cette technique. Il arrive que la PMW interfère (perturbe) les lecteurs de codes-barres de type optique ainsi que les appareils photo.

La philosophie de Fagerhult

Fagerhult ne commercialise pas les produits avec des sources lumineuses LED Retrofit ou des modules AC.
 
Pour nos produits, nous utilisons des ballasts intégrés ou autonomes de grande qualité pour les fabricants reconnus. Lorsque nous sélectionnons le ballast, nous posons des exigences strictes, par le biais de notre politique, concernant les performances techniques. Notre politique, combinée à des tests approfondis, permet de créer des produits offrant des performances et une qualité technique très élevées. 

Produits Fagerhult pour lieux de travail

Nos produits, ceux destinés aux bureaux, hôpitaux et écoles par exemple, ont un niveau de scintillement très bas (1-2 %), c’est-à-dire le même niveau que les luminaires à tube fluorescent avec ballast HF ont.
  
Les produits destinés à la modulation de l’éclairage sont généralement pourvus d’un ballast avec modulation par amplitude, ce qui élimine le risque de scintillement.
 
Si, pour une raison quelconque, la technique PWM est utilisée, la fréquence minimum est de 300 Hz, conforme aux recommandations de l’Organisme suédois du secteur de l’éclairage.