Caractéristiques des LED : Pourquoi elles sont l'avenir de l'éclairage

Introduction : Qu'est-ce qu'une DEL ?

La DEL est une diode électroluminescente qui a évolué au fil des ans pour devenir un nouveau dispositif semi-conducteur qui a considérablement amélioré l'ensemble des technologies d'éclairage du monde moderne actuel. Pour comprendre les caractéristiques essentielles de la technologie des diodes électroluminescentes, il faut commencer par le fonctionnement du dispositif, à savoir la jonction pn. En appliquant un flux d'énergie à travers cette jonction dans le sens de la polarisation avant, des photons sont émis, ce qui permet de générer de la lumière visible par un processus connu sous le nom d'électroluminescence.

Depuis la création des premières LED dans les années 1960, la technologie des LED a connu des progrès considérables. Aujourd'hui, cette technologie englobe le domaine de la physique des semi-conducteurs, ce qui permet une gestion précise de l'intensité lumineuse et de l'utilisation de l'énergie. La construction de base d'une LED comprend plusieurs couches de différents matériaux semi-conducteurs dont la fonction principale est d'améliorer l'efficacité de l'émission de lumière. En outre, ce tutoriel sur les LED serait incomplet s'il ne mentionnait pas que les LED modernes peuvent être alimentées par une gamme de tensions de 2 à 4 LED, ce qui les rend très utiles à bien des égards.

Principales caractéristiques physiques des DEL

Taille et facteur de forme

L'une des caractéristiques les plus distinctives des diodes LED est leur taille compacte et la polyvalence de leur facteur de forme. Les DEL d'aujourd'hui se présentent sous de nombreuses formes et tailles différentes, mais leur taille va des petites DEL SMD utilisées dans les téléphones portables aux modules de grande puissance construits pour les systèmes d'éclairage public. Ainsi, les spécifications du profil physique de la LED imposent une flexibilité raisonnable en matière de conception et d'application.

L'expansion de la technologie LED a permis aux fournisseurs de créer des ensembles spéciaux de tailles et de types différents, qui peuvent ensuite être utilisés pour produire des types de lumière uniques qui ne sont pas possibles avec des ampoules classiques. Comme l'estime le ministère américain de l'énergie, la miniaturisation de la technologie LED a permis de réduire de 75% la taille des appareils d'éclairage par rapport aux appareils d'éclairage conventionnels.

Durabilité et robustesse

La durabilité et la résistance aux chocs physiques sont présentes dans les caractéristiques des LED. Elles constituent également un progrès par rapport aux ampoules incandescentes ou fluorescentes ordinaires, car elles ne possèdent pas de composants en verre fragiles ni de filament. En outre, les composants solides qui sont intégrés dans la construction des LED sont industriellement robustes, ce qui leur permet de supporter une bonne quantité d'impacts et de vibrations.

- Résistance maximale aux chocs jusqu'à une accélération de 100G

- Fonctionne dans une plage de températures allant de -40°C à 85°C

- Exempt de toute sorte de composants nuisibles, y compris Mercury

- Très résistant aux changements fréquents de cycles

Sortie de lumière directionnelle

Les LED définissent une sortie de lumière directionnelle qui peut être intégrée comme une caractéristique notable. Contrairement aux ampoules au tungstène ou aux ampoules à incandescence standard, les LED ne nécessitent pas de réflecteur ou de diffuseur car la lumière est directionnelle, contrairement aux ampoules mentionnées précédemment qui diffusent la lumière dans toutes les directions ; les lampes directionnelles sont plutôt destinées à l'éclairage de tâches dans une zone spécifique, ce qui signifie que seules certaines applications requièrent une telle lumière.

Grâce à des éléments optiques avancés et à la conception de dissipateurs thermiques, les fabricants peuvent améliorer le modèle de sortie de la lumière en raison de leur investissement dans la conception de semi-conducteurs. Grâce à ces caractéristiques distinctives, le gaspillage de lumière est considérablement réduit et l'efficacité de l'ensemble du système est améliorée.

Caractéristiques électriques des DEL

La fonction et l'application de la technologie LED sont principalement influencées par ses caractéristiques électriques. Les paramètres de tension et de courant sont indispensables à l'application correcte des DEL. En ce qui concerne la couleur et le type, il peut y avoir quelques variations, mais en général, les DEL fonctionnent à une tension comprise entre 2 et 4 volts, le sens direct étant le plus utilisé. La conception de la DEL a une caractéristique fondamentale qui est l'utilisation de la tension directe.

Lors de la spécification de la DEL, les aspects les plus essentiels comprennent la relation entre le courant direct et la chute de tension à travers la DEL. Une ampoule ordinaire fonctionne en étant branchée directement sur le secteur, mais une DEL est un dispositif à courant et a besoin d'un courant électrique stable pour fonctionner. Des résistances de limitation de courant peuvent être placées dans des circuits simples de DEL ou dans d'autres types de circuits d'alimentation de solutions pour faciliter le processus. Les circuits plus complexes comprennent généralement une diode Zener qui réduit le courant dans le sens inverse afin de répondre de manière adéquate aux exigences de tension de la DEL.

Caractéristiques optiques des DEL

Spectre d'émission de la lumière et variabilité des couleurs

Les caractéristiques de la technologie LED sont telles qu'elles permettent un contrôle sans précédent du spectre d'émission de la lumière. En modifiant les matériaux semi-conducteurs, les fabricants sont en mesure de produire des DEL qui émettent de la lumière dans toutes les couleurs visibles. Voici comment les DEL deviennent fabuleusement colorées :

Synthèse des couleurs de base :

- Rouge - longueur d'onde 620 - 645nm

- Vert - longueur d'onde 520 - 550nm

- Bleu - longueur d'onde 460 - 475nm

- Ambre - longueur d'onde 590 - 600nm

Méthodes de génération de lumière blanche :

Conversion du phosphore :

- LED bleue + phosphore jaune

- Lumière blanche chaude à froide

- Courant dans les éclairages d'usage général

RVB Mixage :

- DEL bleues/ vertes/ rouges

- Plus grande variété de couleurs

- Pour l'éclairage de présentation et de divertissement

Cette polyvalence des couleurs dans la production est l'une des principales caractéristiques de la technologie LED. Selon les recherches menées dans l'industrie aujourd'hui, les LED sont capables d'atteindre un indice de rendu des couleurs (IRC) supérieur à 90, ce qui est quelques degrés en dessous de la qualité de la lumière naturelle du soleil.

Les technologies avancées de contrôle des couleurs sont récemment devenues facilement accessibles aux acheteurs et aux utilisateurs et Wosen, l'un des plus grands fabricants, tire parti de ce type de technologies pour développer ses produits LED. Nos plafonniers LED RVB offrent ces nouvelles possibilités et permettent de manipuler une large gamme de couleurs. Ces luminaires traduisent des millions de possibilités de couleurs en de nombreuses luminosités et mélanges de couleurs, ce qui permet à la technologie de mélange des couleurs des LED d'être utilisée à bon escient dans les systèmes d'éclairage modernes.

Efficacité lumineuse et niveaux de luminosité

Les caractéristiques de la technologie des diodes LED comprennent des améliorations remarquables de l'efficacité lumineuse. La dernière génération de LED est extrêmement efficace dans la transformation de l'énergie électrique en lumière visible tout en ne produisant pratiquement pas de rayonnement infrarouge ou de lumière UV en tant que déchets.

Comment les LED se comparent-elles aux technologies d'éclairage traditionnelles ?

LED vs. ampoules à incandescence

Les caractéristiques des lampes LED se distinguent encore plus des lampes à incandescence. Les ampoules à incandescence fonctionnent de manière à ce que le filament de l'ampoule ou le fil dans l'ampoule soit chauffé au point que l'émetteur s'allume, alors qu'une LED utilise des paramètres spécifiques de courant et de tension pour induire un fonctionnement beaucoup plus efficace.

Les études du ministère américain de l'énergie indiquent que les LED consomment jusqu'à 75 % d'énergie en moins par rapport aux lampes à incandescence et durent beaucoup plus longtemps.

La faible consommation d'énergie de la technologie LED est l'un de ses aspects les plus remarquables. Contrairement aux lampes à incandescence, qui gaspillent environ 90 % de leur énergie sous forme de chaleur, les LED utilisent principalement leur énergie pour produire de la lumière. Conduits séparément, ces meilleurs éléments de conception et de refroidissement se traduisent par une faible consommation d'énergie et de faibles besoins en refroidissement.

LED vs. lampes fluorescentes

Contrairement à d'autres formes d'éclairage, notamment les lampes fluorescentes, qui contiennent des matériaux toxiques, en particulier du mercure, et nécessitent donc une gestion particulière à la fin de leur durée de vie, les LED apparaissent comme une meilleure alternative car elles génèrent beaucoup moins de déchets. La plupart des tubes sont équipés de simples LED intégrées dans leurs circuits, qui ne nécessitent pas de ballasts ou d'autres composants de ce type, ce qui simplifie les processus d'installation et de maintenance.

Lampes fluorescentes et lampes LED - Laquelle est la plus efficace ?

Avantages énergétiques des LED par rapport à la lumière fluorescente :

- Il n'y a pas de retard dans l'éclairage car ils peuvent s'allumer à pleine capacité dès qu'ils sont allumés.

- Facilite l'élimination des déchets car ils ne contiennent pas de mercure

- Les plages de températures supérieures à 50 degrés Celsius sont idéales pour ces appareils, qui fonctionnent mieux au froid.

- Résistant face à la casse et aux punitions

- L'utilisation de la modulation de largeur d'impulsion permet un meilleur contrôle

Personnalisation et aspects esthétiques de l'éclairage LED

Options de température de couleur

L'utilisation des LED s'appuie également sur un contrôle inégalé de la température de couleur, allant du blanc chaud à la lumière du jour froide. La théorie actuelle des LED a permis aux fabricants de fabriquer des produits LED blancs dans presque toutes les gammes de températures de couleur souhaitables, des maisons chaudes et confortables aux espaces lumineux çalışma. Ces technologies modernes ont permis de concevoir et de produire des LED adaptées à pratiquement tous les besoins et toutes les activités.

En outre, les LED sont aujourd'hui disponibles sous différentes formes, telles que les bandes lumineuses, et elles permettent un mélange homogène des couleurs et des températures de couleur afin d'offrir de meilleures solutions d'éclairage pour différents usages. La gradation des lumières en fonction de l'effet désiré est facilement réalisable, de même que l'ajustement des couleurs à un degré beaucoup plus élevé.

Fonctionnalités de gradation et de contrôle

Certaines des avancées technologiques dans le domaine des lampes à LED s'accompagnent de la possibilité de contrôler le niveau de luminosité ou la température, selon les préférences de chacun. Alors que d'autres ampoules doivent être réglées à l'aide de gradateurs, les LED peuvent être réglées à l'aide de différentes méthodes, notamment la modulation de largeur d'impulsion, qui permet d'obtenir un changement de couleur uniforme et efficace sur toute la plage de réglage. Ce n'est rien d'autre que la combinaison de diodes LED sous forme de commande qui permet d'ajuster la proportion de lumière.

Lorsqu'il s'agit de solutions LED personnalisées, Wosen LED est en mesure d'offrir des services d'éclairage LED sur mesure aux entreprises. Une entreprise peut avoir différentes applications pour ses solutions d'éclairage, et donc une application peut avoir un ensemble de spécifications tout à fait suffisant, ce qui est la raison pour laquelle nous sommes en mesure d'offrir de nombreuses options. Notre offre de LED comprend différentes tailles et une gamme de températures de couleur réglable avec précision, allant du blanc chaud (2700K) à la lumière du jour (6500K +), ainsi qu'une large gamme de puissances lumineuses adaptées aux applications décoratives, générales et à haute luminosité. Pour les applications nécessitant une reproduction précise des couleurs, des spécifications avec un IRC de >70, 80 et >90 sont disponibles. Nous avons également des capacités RGB pour nos lumières, ce qui permet de modifier la couleur et les effets.

Conclusion

Les diverses caractéristiques de la technologie des DEL permettent de comprendre pourquoi ces dispositifs représentent l'avenir des appareils d'éclairage. À partir de la conception fondamentale d'une diode à jonction pn, les DEL possèdent toutes les caractéristiques de contrôle de l'éclairage et les performances pour chacune des métriques sont exceptionnelles. La technologie combine une efficacité thermique élevée, une longue durée de vie, une bonne polyvalence du rendement lumineux et des commandes à distance qui garantissent le développement futur de la technologie de l'éclairage.

La texture formidable, la qualité visuelle exceptionnelle et la personnalisation inégalée des sources lumineuses LED en font une technologie d'éclairage de pointe. Grâce à la recherche et à l'amélioration de la technologie, les LED continueront à s'améliorer afin de renforcer leur application dans l'éclairage futur de manière globale.