Varier l’intensité des lampes LED : le bon variateur, et que faire en cas de scintillement ou de bourdonnement

Quelles lampes LED peut-on faire varier ?

Uniquement celles qui portent la mention « dimmable ». Une lampe LED contient une petite alimentation, le driver, qui transforme la tension du réseau en courant pour les LED. Seul un driver conçu pour cela comprend ce que fait un variateur. Les règles européennes d’écoconception obligent les fabricants à indiquer sur l’emballage qu’une lampe n’est pas dimmable ou ne fonctionne qu’avec certains variateurs.

Une lampe LED non dimmable sur un variateur n’est pas un détail. Signify, le fabricant de Philips Hue, avertit que cela peut provoquer du scintillement, un bourdonnement et même des dégâts à la lampe et à l’interrupteur.

Pour les luminaires à LED intégrée, c’est le driver qui détermine comment faire varier la lumière. Il y a quatre possibilités : avec un variateur mural ordinaire (variation par coupure de phase), avec un signal de commande comme DALI ou 1–10 V, sans fil via une application, ou pas du tout. C’est indiqué dans les données du produit, généralement sous la forme « dimmable (coupure en fin de phase) », « dimmable triac » ou « DALI ».

Comment fonctionne un variateur ordinaire ?

La tension du réseau est une tension alternative de 50 Hz : cent demi-ondes par seconde. Un variateur mural coupe un morceau de chaque demi-onde. Une ampoule à incandescence reçoit ainsi moins d’énergie et brille moins fort. Une lampe LED réagit autrement : le driver mesure la part coupée et la traduit en un courant plus faible dans les LED.

C’est là que se situe la difficulté. La qualité de cette traduction dépend de la combinaison. Le Pacific Northwest National Laboratory américain l’a étudiée pour le ministère de l’Énergie des États-Unis et a constaté que les problèmes de variation avec la LED viennent le plus souvent d’une mauvaise combinaison entre lampe et variateur, pas d’une mauvaise lampe. Ce qu’un fabricant annonce comme plage de variation est une possibilité, que vous n’atteignez qu’avec le bon variateur.

Coupure en début ou en fin de phase : quelle différence ?

Il existe deux manières de couper un morceau de l’onde. Avec la coupure en début de phase, le variateur n’enclenche chaque demi-onde qu’après un certain temps et en supprime le début. Avec la coupure en fin de phase, il enclenche immédiatement, puis coupe plus loin dans l’onde et en supprime la fin.

Pourquoi la coupure en fin de phase convient-elle généralement mieux ? Beaucoup de drivers LED n’absorbent pas le courant de façon régulière, mais par pics brefs. Selon l’étude du Pacific Northwest National Laboratory, ces pics de courant répétés sont souvent cinq à dix fois plus élevés que le courant moyen pour les lampes LED. Un variateur à coupure en début de phase enclenche brusquement au milieu de l’onde et produit précisément l’à-coup de courant que ces drivers supportent mal. Cela s’entend sous forme de bourdonnement et se voit sous forme de variation instable.

Ce n’est pas une loi absolue. Certaines lampes fonctionnent mieux avec une coupure en début de phase, et le fabricant l’indique alors dans les données du produit. Suivez ce conseil, et méfiez-vous des affirmations générales du type « fonctionne avec tous les variateurs ».

Charge minimale et maximale : l’erreur la plus fréquente

Chaque variateur a une charge minimale et une charge maximale en watts. En dessous du minimum, le variateur ne reçoit pas assez de courant pour fonctionner correctement. Les anciens variateurs sont conçus pour des ampoules à incandescence et halogènes. Dans l’étude américaine, la charge minimale de la plupart des variateurs installés tournait autour de 40 W. Si vous y raccordez deux lampes LED de 5 W, vous êtes loin en dessous du minimum.

Les variateurs LED, eux, sont conçus pour cela. Le fabricant belge Niko indique pour son variateur rotatif pour lampes LED (310-04901) une plage de 4 à 200 W, avec un minimum réglable pour éviter le clignotement ou l’extinction au plus bas, et un niveau de démarrage réglable pour que même les lampes LED difficiles s’allument. C’est le type de données à rechercher.

Le maximum aussi fonctionne différemment. À cause de ces pics de courant, une lampe LED sollicite le variateur davantage que sa puissance ne le laisse penser. Les fabricants indiquent donc un maximum LED distinct, plus bas que le maximum pour ampoules à incandescence. S’il n’est pas indiqué, le rapport américain conseille de diviser le maximum pour incandescence par cinq à dix : un variateur de 600 W piloterait alors encore 60 à 120 W de lampes LED.

Scintillement, lueur résiduelle, bourdonnement : cause et solution

La plupart des problèmes de variation se reconnaissent à ce que l’on voit ou entend. Le tableau reprend les phénomènes décrits par l’étude américaine, avec la solution qui fonctionne le plus souvent à la maison.

La lueur résiduelle mérite une explication. Un variateur deux fils est monté en série avec la lampe et n’a pas de liaison propre avec le neutre. Pour alimenter son électronique, il laisse passer, même en position éteinte, un tout petit courant à travers la lampe. Un filament ne le remarque pas, un driver LED parfois si : il se met à fonctionner et la lampe luit faiblement ou clignote dans le noir. Un variateur raccordé au neutre, un variateur trois fils, n’a pas ce problème. Vérifiez s’il y a un fil bleu dans la boîte d’encastrement avant d’acheter un variateur.

Le scintillement que l’on ne voit pas, mais que l’on remarque

Certaines lampes LED scintillent si vite qu’on ne le voit pas consciemment. On le remarque à un effet stroboscopique : un ventilateur qui tourne ou une main en mouvement semble saccader, ou des bandes traversent une vidéo. Depuis le 1er septembre 2021, l’UE fixe une limite pour le scintillement visible (Pst LM au maximum 1,0) et pour l’effet stroboscopique (SVM au maximum 0,9, et au maximum 0,4 depuis le 1er septembre 2024).

Ces limites s’appliquent à pleine puissance. Pour la lumière tamisée, il n’existe pas de limite européenne. Une lampe qui brille calmement à 100 % peut donc scintiller à 20 %. Les fabricants qui le mesurent indiquent les valeurs dans leurs données techniques. Si vous achetez des lampes pour une pièce où vous êtes souvent en lumière tamisée, la question mérite d’être posée.

Peut-on faire varier une lampe LED depuis deux endroits ?

Pas avec n’importe quel variateur. Un variateur rotatif ordinaire ne fonctionne qu’en simple allumage, avec un seul point de commande. Niko l’écrit textuellement pour le variateur LED cité : il ne convient pas aux montages va-et-vient ou permutateur. Si vous voulez varier la lumière depuis deux endroits, dans un hall ou un salon avec deux portes, il vous faut un variateur avec commande secondaire, ou une solution sans fil où la deuxième commande est un bouton-poussoir sans fil. Faites examiner le montage par un électricien : dans un montage va-et-vient, la boîte contient plus de fils qu’avec un interrupteur ordinaire.

Varier la lumière sans variateur classique

Il n’est pas toujours nécessaire de poser un variateur dans le mur. Il existe quatre autres voies.

• Des lampes qui varient avec l’interrupteur ordinaire. Lucide vend des lampes à filament « 3 StepDim » : elles varient sur trois niveaux avec l’interrupteur existant et mémorisent le dernier niveau. Il existe aussi des plafonniers que l’on fait varier avec un interrupteur ordinaire.
• Les ampoules connectées. Une ampoule wifi, Bluetooth ou Zigbee varie elle-même, commandée par une application, un bouton sans fil ou la voix. Ne placez jamais une telle ampoule derrière un variateur mural : elle a besoin d’une tension constante. Lucide écrit expressément, pour le driver de son système de rail connecté 48 V, qu’il est dimmable via l’application et n’est pas compatible avec un variateur mural ordinaire.
• Les rubans LED. Un ruban LED se fait varier via l’alimentation ou via un contrôleur placé entre l’alimentation et le ruban. Un variateur mural ordinaire ne fonctionne qu’avec une alimentation annoncée « dimmable triac ». Plus de détails dans choisir un ruban LED.
• Les signaux de commande. Pour les installations plus importantes, un système comme DALI, où le variateur envoie un signal numérique à chaque driver, est plus fiable que la variation par coupure de phase. Il demande toutefois un fil de commande supplémentaire ou une variante sans fil.

Dim-to-warm : varier comme une ampoule à incandescence

Une ampoule à incandescence devenait plus chaude de couleur quand on baissait son intensité. Une lampe LED ordinaire non : tamisée, elle devient seulement moins lumineuse, et paraît donc froide le soir. Les lampes dim-to-warm, elles, le font : Lucide indique pour son spot GU10 dim-to-warm 3000 K à pleine puissance et 2200 K en lumière tamisée, avec un variateur compatible. Le choix de la température de couleur est expliqué dans choisir la température de couleur.