LED

Lampes peu énergivores basées sur la technologie des semi-conducteurs

Avec les projecteurs électroluminescents, l’énergie électrique produit un rayonnement visible. La caractéristique des diodes électroluminescentes, les LED, est leur spectre à bande étroite. Ces diodes se distinguent par leur petite taille, leur saturation élevée, leur très longue durée de vie et leur faible consommation d’énergie.

LED

Les diodes électroluminescentes (LED en anglais) se distinguent par une très longue durée de vie, leur résistance aux chocs et une faible consommation d’énergie. En cas de gradation, la couleur de la lumière reste constante. Une connexion en réseau nécessite des ballasts adaptés au courant de service. La source de rayonnement ponctuelle permet une orientation précise de la lumière. L’encapsulation en matière synthétique de la diode tient lieu à la fois de protection et de lentille. À mesure que la température augmente, la puissance de la LED décroît. Une bonne dissipation de la chaleur est donc essentielle. Il convient également d’éviter toute exposition directe au soleil et un montage près d’autres sources de chaleur. Assorties d’une durée de vie moyenne de 50 000 heures, les LED sont la garantie d’un temps de fonctionnement important. Elles ne présentent aucun retard à l’allumage et réagissent immédiatement à toute commande, autorisant la programmation de scènes d’éclairage dynamiques courtes. Le développement des LED s’oriente actuellement vers des modèles plus compacts, un flux lumineux accru, un meilleur rendement lumineux et une fabrication moins onéreuse. La réduction des tolérances de couleur induites est aussi un objectif. Les fabricants classent les LED en fonction de leur flux lumineux et de la longueur d’onde dominante, et leur attribuent un code " BIN " et une qualité. Cette classification des LED est appelée " sélection ".

Généralités

Les LED sont des diodes à base de semi-conducteurs et appartiennent aux projecteurs électroluminescents. À bande étroite, leur rayonnement résulte de la recombinaison de paires de porteurs de charge dans un semi-conducteur, avec un intervalle de bande correspondant. Pour une intensité lumineuse moindre, leur température de couleur reste constante. Les LED dédiées à l’éclairage ne produisent aucun rayon UV ou IR.

Une tension étant appliquée à la cathode et à l’anode, la LED émet de la lumière de la couche de barrage. Les électrons modifient leur niveau énergétique et émettent des photons via la recombinaison à la jonction PN. La longueur d’onde de la lumière émise dépend de la matière du semi-conducteur.

LED de couleur

La zone spectrale générée par les LED est à bande étroite. La longueur d’onde dominante détermine l’emplacement de la couleur de la diode. Par rapport aux lampes fluorescentes colorées, les LED présentent une saturation supérieure. De la composition du semi-conducteur dépend le spectre lumineux émis. Pour une puissance installée identique, les faisceaux lumineux des LED de couleur ne sont pas uniformes.

LED blanche

Aucun semi-conducteur aujourd’hui capable de générer de la lumière blanche. On a donc recourt actuellement à deux techniques : le mélange des couleurs RVB et la conversion de la luminance. Le rendu des couleurs des LED blanches atteint pour le moment un indice Ra de 90. En termes de couleurs de la lumière sont disponibles des LED en blanc chaud, blanc neutre et blanc lumière du jour, de 2 500 K à 8 000 K.

Mélange des couleurs RVB
L’association de trois diodes électroluminescentes et des couleurs de la lumière rouge, vert et bleu (RVB) permet de mélanger les couleurs sur un éventail chromatique étendu et, de fait, d’obtenir également du blanc. Le pilotage équilibre les différents flux lumineux des LED rouges, vertes et bleues.

Conversion de la luminance
Avec les LED de couleur, l’utilisation de phosphores comme couche luminescente permet de convertir le spectre. Il est plus facile de fabriquer des LED bleues avec des phosphores jaunes que des LED UV avec des phosphores RVB.

Répartition spectrale relative : LED avec conversion de la luminance, en blanc chaud

LED de type T

LED SMD

LED COB

COB UMF

LED de type T
Le modèle standard en T est composé d’un boîtier en matière synthétique de 3 à 5 mm pour les LED câblées. La forme de la lentille détermine l’angle de la sortie de lumière. Source lumineuse assortie d’un faible flux lumineux, ce modèle est utilisé pour les appareils de balisage et de signalisation.

LED SMD
Dans le cas du modèle SMD (Surface Mounted Device - appareil en montage apparent) le composant est collé directement sur le circuit imprimé et les contacts sont soudés.

LED COB
La technologie COB (Chip on Board - sur circuit imprimé) place la puce directement sur un circuit imprimé sans aucun boîtier spécifique. La soudure de connexion de l’anode et de la cathode peut se faire par le biais de fils minces. La puce est protégée des influences extérieures par une obturation.

LED de forte puissance
Sont qualifiées de LED de forte puissance les diodes dont la puissance absorbée est supérieure à 1 W. Il peut s’agir de LED SMD ou COB. L’essentiel est que leur conception ait prévu une résistance thermique très faible entre la puce et le circuit imprimé. En règle générale, les LED de forte puissance sont usinées sur des circuits imprimés à âme métallique qui exigent une dissipation particulière de la chaleur dans l’appareil d’éclairage.

La « ERCO Newsletter » - Des projets pour vous inspirer, des nouveautés produits, les dernières évolutions du savoir lumière

S'abonner à la Newsletter
Vos données seront traitées de manière strictement confidentielle. Vous trouverez d'autres informations sur Protection des données : les engagements d'ERCO
Le Lichtbericht électronique vous informe par courriel, régulièrement et de manière facilement accessible des dernières actualités de l’univers ERCO. Nous vous tenons au courant des événements des secteurs de l’architecture et de la conception lumière, mais aussi des dernières évolutions de la technique d’éclairage. Vous trouverez des comptes rendus de projets, les nouveautés produits et de nombreux reportages. L’abonnement est gratuit, et vous pouvez vous désabonner à tout moment.