L'éclairage LED est aujourd'hui la technologie d'éclairage la plus populaire.Presque tout le monde connaît les nombreux avantages offerts par les luminaires à DEL, en particulier le fait qu'ils sont plus éconergétiques et plus durables que les luminaires traditionnels.Cependant, la plupart des gens n'ont pas beaucoup de connaissances sur la technologie sous-jacente à l'éclairage LED.Dans cet article, nous examinons comment la technologie d'éclairage LED sous-jacente afin de comprendre comment fonctionnent les lumières LED et où tous les avantages qu'elles ont apportés.
Chapitre 1 : Que sont les LED et comment fonctionnent-elles ?
La première étape pour comprendre la technologie d'éclairage LED consiste à comprendre ce que sont les LED.LED signifie diodes électroluminescentes.Ces diodes sont de nature semi-conductrice, ce qui signifie qu'elles peuvent conduire le courant électrique.Lorsqu'un courant électrique est appliqué à travers une diode électroluminescente, le résultat est la libération d'énergie sous forme de photons (énergie lumineuse).
En raison du fait que les luminaires à LED utilisent une diode à semi-conducteur pour produire de la lumière, ils sont appelés dispositifs d'éclairage à semi-conducteurs.D'autres lampes à semi-conducteurs comprennent des diodes électroluminescentes organiques et des diodes électroluminescentes polymères, qui utilisent également une diode semi-conductrice.
Chapitre 2 : Couleur de la lumière LED et température de couleur
La plupart des luminaires à LED produisent une lumière de couleur blanche.La lumière blanche est classée en différentes catégories en fonction de la chaleur ou de la fraîcheur de chaque luminaire (d'où la température de couleur).Ces classifications de température de couleur comprennent :
Blanc chaud – 2 700 à 3 000 Kelvins
Blanc neutre – 3 000 à 4 000 Kelvins
Blanc pur – 4 000 à 5 000 Kelvins
Blanc de jour – 5 000 à 6 000 Kelvins
Blanc froid – 7 000 à 7 500 Kelvins
En blanc chaud, la couleur produite par les LED a une teinte jaune, similaire à celle des lampes à incandescence.Au fur et à mesure que la température de couleur augmente, la lumière devient plus blanche, jusqu'à ce qu'elle atteigne la couleur blanc du jour, qui est similaire à la lumière naturelle (lumière diurne du soleil).Au fur et à mesure que la température de couleur augmente, le faisceau lumineux commence à avoir une teinte bleutée.
Une chose que vous devez cependant noter à propos des diodes électroluminescentes est qu'elles ne produisent pas de lumière blanche.Les diodes sont disponibles dans les trois couleurs primaires : rouge, vert et bleu.La couleur blanche que l'on retrouve dans la plupart des luminaires à LED provient du mélange de ces trois couleurs primaires.Fondamentalement, le mélange de couleurs dans les LED consiste à combiner les différentes longueurs d'onde lumineuses de deux diodes ou plus.Par conséquent, grâce au mélange des couleurs, il est possible d'obtenir l'une des sept couleurs que l'on trouve dans le spectre de la lumière visible (les couleurs de l'arc-en-ciel), qui produisent une couleur blanche lorsqu'elles sont toutes combinées.
Chapitre 3 : LED et efficacité énergétique
Un aspect important de la technologie d'éclairage LED est leur efficacité énergétique.Comme déjà mentionné, presque tout le monde sait que les LED sont économes en énergie.Cependant, bon nombre de personnes ne réalisent pas comment l'efficacité énergétique se produit.
Ce qui rend les LED plus économes en énergie que les autres technologies d'éclairage, c'est le fait que les LED convertissent la quasi-totalité de la puissance d'entrée (95 %) en énergie lumineuse.De plus, les LED n'émettent pas de rayonnement infrarouge (lumière invisible), qui est géré en mélangeant les longueurs d'onde de couleur des diodes dans chaque luminaire pour obtenir uniquement la longueur d'onde de couleur blanche.
D'autre part, une lampe à incandescence typique ne convertit qu'une petite partie (environ 5 %) de l'énergie consommée en lumière, le reste étant gaspillé par la chaleur (environ 14 %) et le rayonnement infrarouge (environ 85 %).Par conséquent, avec les technologies d'éclairage traditionnelles, beaucoup de puissance est nécessaire pour produire suffisamment de luminosité, les LED nécessitant beaucoup moins d'énergie pour produire une luminosité similaire ou supérieure.
Chapitre 4 : Flux lumineux des luminaires à LED
Si vous avez déjà acheté des ampoules à incandescence ou fluorescentes, vous connaissez la puissance en watts.Pendant longtemps, la puissance a été le moyen accepté de mesurer la lumière produite par un luminaire.Cependant, depuis l'arrivée des luminaires à LED, cela a changé.La lumière produite par les LED est mesurée en flux lumineux, qui est défini comme la quantité d'énergie émise par une source lumineuse dans toutes les directions.L'unité de mesure du flux lumineux est le lumens.
La raison du changement de la mesure de la luminosité de la puissance en watts est due au fait que les LED sont des appareils à faible puissance.Par conséquent, il est plus logique de déterminer la luminosité en utilisant la sortie lumineuse au lieu de la puissance de sortie.En plus de cela, différents luminaires LED ont une efficacité lumineuse différente (la capacité de convertir le courant électrique en flux lumineux).Par conséquent, des luminaires qui consomment la même quantité d'énergie peuvent avoir un rendement lumineux très différent.
Chapitre 5 : LED et chaleur
Une idée fausse courante à propos des luminaires à LED est qu'ils ne produisent pas de chaleur, car ils sont froids au toucher.Cependant, ce n'est pas vrai.Comme déjà mentionné ci-dessus, une petite partie de la puissance fournie aux diodes électroluminescentes est convertie en énergie thermique.
La raison pour laquelle les luminaires LED sont froids au toucher est que la petite partie de l'énergie convertie en énergie thermique n'est pas trop importante.De plus, les luminaires à LED sont équipés de dissipateurs de chaleur, qui dissipent cette chaleur, ce qui empêche la surchauffe des diodes électroluminescentes et des circuits électriques des luminaires à LED.
Chapitre 6 : La durée de vie des luminaires LED
En plus d'être économes en énergie, les luminaires à LED sont également réputés pour leur efficacité énergétique.Certains luminaires LED peuvent durer entre 50 000 et 70 000 heures, soit environ 5 fois (voire plus) plus longtemps que certains luminaires incandescents et fluorescents.Alors, qu'est-ce qui fait que les lumières LED durent plus longtemps que les autres types de lumière ?
Eh bien, l'une des raisons est liée au fait que les LED sont des lampes à semi-conducteurs, tandis que les lampes à incandescence et fluorescentes utilisent des filaments électriques, du plasma ou du gaz pour émettre de la lumière.Les filaments électriques brûlent facilement après une courte période en raison de la dégradation par la chaleur, tandis que les boîtiers en verre qui abritent le plasma ou le gaz sont très susceptibles d'être endommagés par des chocs, des vibrations ou des chutes.Ces luminaires ne sont donc pas durables, et même s'ils survivent assez longtemps, leur durée de vie est nettement plus courte par rapport aux LED.
Une chose à noter à propos des LED et de leur durée de vie est qu'elles ne brûlent pas comme les ampoules fluorescentes ou à incandescence (à moins que les diodes ne surchauffent).Au lieu de cela, le flux lumineux d'un luminaire LED se dégrade progressivement au fil du temps, jusqu'à ce qu'il atteigne 70 % de la puissance lumineuse d'origine.
À ce stade (appelé L70), la dégradation lumineuse devient perceptible à l'œil humain et le taux de dégradation augmente, ce qui rend impossible l'utilisation continue des luminaires à LED.Les luminaires sont donc considérés comme ayant atteint la fin de leur durée de vie à ce stade.
Heure de publication : 27 mai 2021