Vous êtes-vous déjà demandé comment les lampadaires semblent savoir exactement quand s’allumer? Il n’est jamais trop tôt et il n’est jamais trop tard… ils s’allument juste au coucher du soleil et le ciel s’assombrit.
Bien sûr, ils ne sont pas actionnés manuellement, et ils ne fonctionneront probablement pas non plus sur une minuterie, car ils s’allument et s’éteignent à des heures légèrement différentes chaque jour. La réponse réside dans les cellules photoélectriques, également appelées capteurs crépusculaires.
Les photocellules standard nécessitent un petit courant pour fonctionner pendant la journée lorsque la lumière est éteinte. Étant donné que les LED fonctionnent à une tension si basse, ce petit courant provoque des interférences, des scintillements et une dégradation prématurée. Par conséquent, les LED nécessitent un type de cellule photoélectrique différent des ampoules conventionnelles.
Que sont les photocellules?
Les photocellules, les capteurs crépusculaires, les résistances dépendantes de la lumière, quel que soit leur nom, font tous la même chose.
Désormais, les cellules photoélectriques sont des modules sensibles à la lumière qui sont utilisés pour déterminer l’état d’activation et de désactivation de l’éclairage en fonction des niveaux de lumière ambiante. En termes simples, ce sont des détecteurs de lumière qui allument automatiquement les lumières au crépuscule et s’éteignent à l’aube.
On les trouve généralement à l’extérieur pour éclairer les parkings, les routes et les zones de sécurité. Ils sont un très bon moyen de réduire la consommation d’énergie, car ils sont conçus pour éteindre les lumières pendant la journée lorsque l’éclairage artificiel n’est pas nécessaire. Mais comment fonctionnent-ils?
Il existe une grande variété de photocellules sur le marché, mais elles sont toutes basées sur le même principe. Comme les LED, les cellules photoélectriques sont constituées de semi-conducteurs, principalement du sulfure de cadmium.
Ils sont conçus pour réagir à la lumière visible. Lorsque le semi-conducteur est exposé à un certain niveau de lumière, un courant électrique est créé et la lumière s’éteint. Mais lorsque le soleil se couche et que les niveaux de lumière sont épuisés, le courant électrique s’arrête et le luminaire se rallume.
Essentiellement, les cellules photoélectriques sont basées sur l’effet photoélectrique, qui est l’idée que l’électricité peut être produite à l’aide d’un faisceau de lumière. Ce principe a été découvert en 1887 par Heinrich Hertz.
Les cellules photoélectriques fonctionnent parce que lorsqu’elles ne sont pas à proximité d’une lumière, elles ont une grande résistance électrique d’environ 20 millions de Ω (ohms). La résistance électrique est une mesure d’opposition au flux de courant électrique.
Une résistance élevée signifie que le flux de courant électrique est carrément rejeté par la cellule photoélectrique, de sorte que la LED peut fonctionner à son plein potentiel.
En revanche, à la lumière du jour, la cellule photoélectrique a une faible résistance, environ 100 Ω (ohms). Le capteur déborde d’électricité, mais l’initiateur de démarrage de l’ampoule LED ne reçoit rien, l’empêchant de s’allumer.
En général, il existe deux principaux types de photocellules. Dans le cas des photocellules enfichables, le capteur se trouve à l’intérieur de l’espace occupé, c’est-à-dire l’ampoule. Avec les cellules photoélectriques à tension de ligne, le capteur fait partie d’un circuit de luminaire plus grand et est susceptible de se trouver à un endroit différent de celui de l’ampoule elle-même.
Les capteurs crépusculaires sont-ils compatibles avec les LED?
Lorsque les cellules photoélectriques ont été inventées il y a plusieurs décennies, elles ont été conçues pour fonctionner spécifiquement avec des ampoules au tungstène (incandescentes et halogènes) et des ballasts (fluorescents et HID).
Ce n’est que lorsque les LED sont devenues populaires au début des années 2000 que les gens ont réalisé que les photocellules traditionnelles étaient incompatibles avec les ampoules à économie d’énergie.
En raison de leur fonctionnement, les photocellules génèrent une petite quantité de courant électrique pendant la journée lorsque les lumières sont éteintes. Les ampoules traditionnelles fonctionnent à haute tension, ce petit courant n’a donc aucun impact et la lumière reste éteinte.
Mais les LED nécessitent beaucoup moins d’énergie, donc ce petit courant provoque des interférences et agit comme une charge capacitive.
En fin de compte, cette fuite de tension endommage l’électronique à l’intérieur de la LED. Si elle est combinée avec une cellule photoélectrique traditionnelle, la LED est susceptible de commencer à se comporter de manière erratique, à s’allumer et à s’éteindre ou à s’éteindre prématurément.
Heureusement, les fabricants d’ampoules ont rapidement rattrapé leur retard et ont conçu un système de cellule photoélectrique qui éloigne le petit courant de la LED. Pour faire court, les anciens capteurs crépusculaires seront probablement incompatibles avec les LED, mais les nouveaux modèles seront plus flexibles.
Les ampoules LED peuvent-elles scintiller avec une cellule photoélectrique incompatible?
Si vous avez été attentif, vous connaissez déjà la réponse à cette question. Mais pour souligner: oui, les LED clignoteront si elles sont associées à des photocellules incompatibles. En effet, le faible courant de la cellule photoélectrique interférera avec la LED.
Mais il y a aussi d’autres raisons pour lesquelles les lumières LED peuvent scintiller du crépuscule à l’aube. J’ai entendu beaucoup de gens se plaindre que leurs lumières scintillent pendant le crépuscule – avant le lever et le coucher du soleil. C’est lorsque les lumières sont en train de s’allumer ou de s’éteindre.
Malheureusement, il n’y a pas grand-chose à faire à ce sujet. Si vos photocellules sont réglables, vous pouvez essayer de modifier les paramètres d’éclairage nécessaires pour déclencher les lumières. Mais une fois qu’il est complètement noir ou complètement allumé, le scintillement s’arrête de lui-même.
Une autre chose à mentionner est que les photocellules sont activées par n’importe quelle source de lumière, qu’elle soit naturelle, artificielle ou réfléchie. Si votre photocapteur capte sa propre lumière, il peut commencer à scintiller. Le moyen le plus simple de contrecarrer cela est de couvrir la cellule photoélectrique de sorte qu’elle ne puisse être atteinte que par la lumière naturelle.
Comment puis-je sélectionner des capteurs photoélectriques pour l’éclairage extérieur à LED?
Je suis sûr que vous pouvez voir que choisir une photocellule compatible LED n’est pas une tâche facile. Vous ne pouvez pas simplement vous rendre à la quincaillerie locale et acheter la première chose que vous voyez, vous devez avoir les bonnes informations pour faire un achat intelligent.
Cela dit, de quels types de choses devez-vous être conscient? Vous devez d’abord vous assurer que le capteur utilise une technologie de cellule photoélectrique moderne conçue explicitement pour les LED. Vous pouvez le vérifier en lisant la fiche technique du capteur. Il apparaît généralement dans la section «Charge nominale».
Quel que soit leur type, les photocellules ont trois fils. Dans certains cas, il peut y avoir un fil supplémentaire si la photocellule est livrée avec la minuterie. Et enfin, vérifiez que la tension de la photocellule correspond à celle de l’installation LED.
derniers mots
Tout est déjà dit. C’est tout ce que vous devez savoir sur les photocellules et leur relation avec les LED. Plus besoin de vous soucier de trébucher sur vos ornements de pelouse lorsque vous rentrez chez vous après une soirée entre amis.
Je soupçonne que la conception traditionnelle des photocellules va progressivement disparaître dans les années à venir, parallèlement au déclin des ampoules à incandescence et halogènes.
