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Vente de lampes à technologie LED en Suisse et en Europe

Informations sur les LED

Description et historique

Les initiales L.E.D. viennent de l'anglais Light Emitting Diode (diode électroluminescente en français).

Cette technologie offre un avantage certain dans les possibilités d'applications en se séparant des contraintes liées aux exigeances de l'indutrie et du commerce.

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Nick Holonyak Jr. (né en 1928) est le premier à avoir créé une diode électroluminescente à spectre visible en 1962. Pendant longtemps, les chercheurs ont cru devoir se limiter aux trois couleurs : rouge, jaune et vert. La diode bleue a été mise au point en 1990 par le Dr. Shuji Nakamura, alors employé par la société (en) Nichia, suivie par la diode blanche, point de départ de nouvelles applications majeures : éclairage, écrans de téléviseurs et d’ordinateurs.

Caractéristiques

Une LED produit un rayonnement monochromatique incohérent à partir d'une transformation d'énergie. Elle fait partie de la famille des composants optoélectroniques.

Formes

Ce composant peut être encapsulé dans diverses formes destinées à canaliser le flux de lumière émis de façon précise : cylindrique à bout arrondi en 3, 5, 8 et 10 mm de diamètre, cylindrique à bout plat, rectangulaire, sur support coudé, en technologie traversante ou à monter en surface (CMS). Les LED de puissance ont, elles, des formes plus homogènes : la luxeon 1 W ci-contre est assez représentative.

L'enveloppe transparente, ou capot, est généralement en résine epoxy, parfois colorée ou recouverte de colorant.

Luminosité

• L’intensité lumineuse générale des diodes électroluminescentes est assez faible, mais suffisante pour la signalisation sur tableau, ou bien les feux de circulation (feux tricolores, passages piétons). Les bleues sont également suffisamment puissantes pour signaliser les bords de route, la nuit, aux abords des villes. Le bâtiment du NASDAQ, à New York possède une façade lumineuse animée entièrement réalisée en LED (quelques dizaines de milliers).

Les LED de puissance sont aussi utilisées dans la signalisation maritime comme sur les bouées permanentes. Deux de ces diodes sont situées l’une par dessus l’autre et suffisent à un éclairement important et visible par les bateaux de nuit.
Lampes à diode électroluminescente

• Des LED dites super lumineuses ont vu le jour à la fin du XXe siècle. Au début du XXIe siècle, des rendements aux alentours de 130 lumens par watt sont atteints avec ces types de technologies. Pour comparaison, les ampoules à filament de 60W atteignent 14 lumens par watt.
  

Couleurs

La couleur d’une diode électroluminescente peut être générée de différentes manières :

• coloration due à la longueur d’onde du semi-conducteur (capot transparent) ;
• coloration modifiée par le capot de la diode (émission bleue ou UV + revêtement à base de luminophores) ;
• coloration par plusieurs émissions de longueur d’onde différentes : les diodes électroluminescentes polychromatiques. Elles permettent notamment de proposer une vaste gamme de couleurs.
  

Le spectre lumineux des couleurs, appelé aussi température de la couleur, se mesure en Kelvin. Ici, nous avons quelques exemples. L'halogène se situe vers les 3'000K et 3'200K pour le blanc-chaud, proche du soleil.

Avantages

• Facilité de montage sur un circuit imprimé, traditionnel ou CMS
• Excellente résistance mécanique (chocs, écrasement, vibrations)
• Faible à très faible consommation électrique (quelques dizaines de milliwatts) grâce à un très bon rendement.
• Durée de vie beaucoup plus longue qu’une lampe à incandescence classique ou même qu’une lampe fluorescente (50 000 à 100 000 heures contre 6 000 à 15 000 heures pour les fluorescentes et au maximum un millier d’heures pour les lampes à incandescence).
• Taille beaucoup plus petite que les lampes classiques. En assemblant plusieurs LED, on peut réaliser des éclairages avec des formes novatrices.
• Fonctionnement en très basse tension (TBT), gage de sécurité et de facilité de transport. Il existe pour les campeurs des lampes de poche à LED actionnées par une simple dynamo à main (« lampe à manivelle ») de mouvement lent.
• Atout non négligeable en matière de sécurité, par rapport aux systèmes lumineux classiques, leur inertie lumineuse est quasiment nulle. Elles s’allument et s’éteignent en un temps très court, ce qui permet l’utilisation en transmission de signaux à courte distance (optocoupleurs) ou longue (fibres optiques). Les LED atteignent immédiatement leur intensité lumineuse nominale.
• Vu leur puissance, les LED classiques 5 mm ne chauffent presque pas et ne brûlent pas les doigts. Pour les montages de puissance supérieure à 1 W, il faut prévoir une dissipation de la chaleur sans quoi la diode sera fortement endommagée voire détruite du fait de l’échauffement. En effet, une diode électroluminescente convertit environ 20 % de l’énergie électrique en lumière, le reste étant dégagé sous forme de chaleur.
  

Exemples d'utilisations

• Signalisation d’état d’appareils divers (lampes témoins en face avant ou sur le circuit, tableaux de bord de voitures, équipements de sécurité)
• Signalisation routière, feux arrières de voitures ou de bicyclettes
• Affichage alphabétique ou numérique d’appareils de mesure, de calculatrices, d’horloges
• Affichages de niveaux de mesures (niveaux de cuves, VU-mètres)
• Affichage statique ou dynamique de messages (journaux lumineux)
• Optocoupleurs
• Transmissions de signaux par fibre optiques
• Télécommandes (LED infrarouges)
• Cellules photoélectriques (LED infrarouges)
• Faisceau laser pour les appareils de mesure
• Faisceau laser pour la lecture et la gravure des CD et DVD
• Éclairage invisible pour caméras de surveillance (dans l’infrarouge)
• Luminaires et éclairage urbain (plus récemment), avec par exemple Los Angeles, première métropole qui remplace ses 140 000 ampoules d'éclairage urbain par des diodes électroluminescentes depuis 2009 (programme qui s'achèvera en 2014), ce qui devrait réduire de l'équivalent de 40 500 tonnes de carbone les émissions annuelles de cette ville (soit l'équivalent des émissions de 6 700 voitures). La ville pense aussi diminuer ses charges de maintenance avec au total une économie espérée de 48 millions de dollars en 7 ans sur la facture d'électricité de la ville.