Les LED: une révolution dans le domaine de l'éclairage intérieur, extérieur ou portable

Les LED blanches et plus particulièrement celles de fortes puissances, permettent à la technologie LED de progressivement dominer la plupart des applications de l'éclairage, en permettant de satisfaire les exigences de développement durable.

Pourquoi les leds sont meilleures que les ampoules traditionnelles à incandescence?

Les Leds ont plusieurs avantages par rapport aux ampoules à incandescence :
- Les leds ont un rendement lumineux très important ce qui permet à puissance électrique équivalente de produire plus de lumière q'une ampoule incandescente ou bien qu'une lampe à économie d'énérgie fluorescente.
La durée de vie des leds est beaucoup plus longue que les ampoules à filament. Les leds de puissance peuvent fonctionner 50000 heures. Par comparaison l’ampoule d’une lampe torche traditionnelle dure entre 20 et 100 heures et une ampoule domestique environ 1 000 heures.
- Le temps d'allumage des leds est extrémement faible ce qui les rends très utiles pour l'éclairage intermitant dans des lieux de passage à contrario des tubes fluorescents et des lampes à décharge de gaz qui demandent plusieurs minutes avant de produire le flux lumineux nominal.
Les leds ne sont pas sensibles aux chocs ce qui facilite le transport et surtout l'utilisation pour des lampes torches, frontales et phares de travail transportables.

Qu'est-ce qu'une LED ? 

Une diode électroluminescente (ou LED) est un composant électronique capable d'émettre de la lumière lorsqu'il est parcouru par un courant électrique.
Une diode électroluminescente produit un rayonnement lumineux qui resulte de l'emmission de photons provoquée par le passage des électrons dans la jonction semi-conductrice de la diode. Les photons sont donc générés dans le dispositif semi-conducteur. La conception du semi-conducteur permet aux photons de sortir sans être absorbés. Le dôme externe de la LED est conçu pour limiter les réfexions qui diminuent l'efficacité de la LED.
Dans les diodes électroluminescentes de dernière génération, notamment pour l’éclairage, ce dôme fait l’objet d’une attention particulière.

Couleur de LED et puissance ?

La dominante de couleur d'une LED se mesure par sa "température" de couleur donnée en Kelvin (K).
Pour la lumière blanche, trois couleurs de référence sont communéments utilisées.
Il est ainsi possible de classer les LED avec une température de couleur de:
température des LEDs en degrés K

 
• 3000 K, correspondant au » blanc chaud «
• 4000 K, correspondant au » blanc neutre «
• 5000 K, correspondant au » blanc lumière du jour «



Les exigences de Elumeen sont strictes en matière de qualité. Nous nous assurons que nos éclairage à LED présentent une écart minimal de température de couleur notament pour les bandeaux rigide et flexibles à LED et pour les lampes et spots à LED. Pour tout l'éclairage d'ambiance destiné à l'éclairage intérieur nous privilégions le blanc chaud et un indice de rendu de couleur de plus de 85% qui permet d'obtenir un éclairage ambiant de qualité similaire à celui des lampes halogènes.

Comparaison des puissances lumineuses entre les différentes technologies (halogène - fluorescent - led)

 

L‘évaluation du rendement lumineux des LED reste difficile. Pour les lampes torches, les lampes frontales et les phares de travail à LED nous utilisons la norme de mesure ANSI / FL1

Pour les lampes, spots et ampoules à LED, le graphique suivant permet de comparer le rendement lumineux des LED et celui de lampes traditionnelles (données avril 2013)


Histoire des LEDs

C'est en 1907, qu'Henry Jospeh Round rapporta la première émission de lumière par un semi-conducteur. Il faut attendre les années 1960 pour voir apparaître la commercialisation des premières LED qui produisent à l'époque une lumière rouge d'une puissance inférieure à 0,001 lumen !
Dans les années 60 et 70 on assiste à une production de masse des LED rouges qui ont pénétré le marché de l'affichage numérique (calculatrices, montres, témoins lumineux). Pendant longtemps, les chercheurs ont pourtant cru devoir se limiter à trois couleurs : rouge, jaune et vert.

Ce n'est qu'en 1990 que Shuji Nakamura met au point la première LED bleue et qu'il devient alors possible de créer une lumière blanche (sur la base d'un mélange de rouge, vert et bleu ou sur la base de bleu et d'ajout de phosphore jaune). Cette découverte capitale permet alors d'imaginer une utilisation des LEDs blanches pour l'éclairage et d'accroître considérablement le potentiel de développement de ce composant.

Le rendement lumineux des LED blanches de dernière génération (supérieur à 100 lumens par watt) est supérieur à celui des lampes à incandescence mais aussi à celui des lampes fluocompactes ou encore de certains modèles de lampes à décharge de gaz (éclairage public).

Le spectre de la lumière émise est presque intégralement contenu dans le domaine du visible (les longueurs d’onde sont comprises entre 400 nm et 700 nm). Contrairement aux lampes à incandescence et aux lampes à décharge de gaz, les diodes électroluminescentes n’émettent quasiment pas d’infrarouge.

 

Avantages des LED

- Durée de vie plus longue qui entraine des coûts de maintenance très faibles 
- Efficacité énergétique plus élevée que celle des lampes à incandescence
- Couleurs vives et saturées pour certains exemplaires (IRC >90)
- Robustesse et résistance aux vibrations
- Gradation sans variation de couleur
- Allumage instantané 
- Miniaturisation
- Fonctionnement sur une très large plage de température (-40°C à + 40°C)

Pour approfondir vos connaissances sur les LEDs blanches nous vous recommandons les liens suivants:
wikipedia.org 
www.led-fr.net 
www.forum.led-fr.net 
www.led-development.fr 
www.cree.com
www.nichia.co.jp

Les systèmes d'éclairage à LED sont robustes et économiques. Ils bénéficient d’une sophistication technologique importante. 

- Les sources lumineuses électroluminescentes (LED) proviennent des meilleurs fabricants comme la société californienne CREE ou la société Nichia. les LED blanches, destinées aux applications de l'éclairage, se surpassent sans cesse ; les records sont battus régulièrement : le 16 mai 2011, l'américain CREE annonçait une LED blanche dont la température de couleur de 4 700 K atteignait une efficacité de 231 lm/W pour un courant  de 350 mA à 25 °C !- Les LEDs blanches de puissance utilisées dans les systèmes d'éclairage qu'ils soient fixes ou autonomes sont triées (binding) en fonction de critères de luminosité et de couleur pour garantir des caractérisitiques homogènes.

- Les sources lumineuses à LED impliquent d'utiliser des dissipateurs d'énergie thermique pour garantir la longévité des LED et une puissance d’éclairage optimum. En effet, les performances des LED diminuent quand la température de jonction de la diode augmente.

- Les circuits électroniques qui contrôlent l’alimentation de la source lumineuse à LED participent à l'efficacité de votre système d'éclairage à LED et à sa durée de vie.- Les systèmes d'éclairage fixe pour partie communes d'immeubles peuvent être équippés d'un système complémentaire d'éclairage permanent assuré par des LED économiques pour faciliter l'accessiblité.

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