L’éclairage LED devient de plus en plus populaire et remplace progressivement les dispositifs d’éclairage traditionnels. De nombreux types de LED produits par les fabricants sont constamment améliorés et leur conception s'améliore chaque année. La puissance augmente et les boîtiers sont davantage optimisés pour une utilisation dans diverses applications. Un vaste choix de couleurs permet de créer l'éclairage souhaité dans différentes pièces. Les LED modernes, grâce à leurs caractéristiques, peuvent être facilement classées par type, ce qui facilite grandement leur sélection à certaines fins.
Quels types de LED existe-t-il ?
Les toutes premières LED ont été utilisées comme indicateurs et sont encore utilisées aujourd'hui dans ce domaine. Les plus utilisées sont les LED indicatrices, qui sont des éléments de montage de sortie. Ils ont une lentille rectangulaire ou ronde et se retrouvent depuis les appareils les plus simples jusqu'aux équipements modernes les plus complexes. Ils sont utilisés non seulement à titre indicatif, mais également comme rétroéclairage.
Les représentants les plus caractéristiques de ce groupe ont des lentilles rondes convexes dont le diamètre varie de 3 à 10 mm. Cependant, le faible courant de ces LED ne permet pas d'obtenir une grande quantité de lumière, rendant peu pratique leur utilisation comme dispositifs d'éclairage. Ils conviennent particulièrement aux appareils tels que les téléscripteurs et les écrans lumineux. Ils nécessitent peu de courant et de tension et chauffent peu.
Les LED indicatrices peuvent être blanches ou colorées selon le spectre de couleurs standard. Certains modèles sont disponibles dans des options multicolores. Dans ce cas, une lentille est équipée de trois transitions et la partie inférieure est équipée de quatre dérivations. De tels éléments sont plus fonctionnels, ce qui permet de créer des écrans LED couleur.
Avec le développement de la technologie, des LED lumineuses plus modernes ont commencé à être utilisées dans le montage de sortie. L'intensité lumineuse de ces éléments est bien supérieure à celle des indicateurs LED, c'est pourquoi ils sont devenus largement utilisés pour les lampes de poche.
Le montage en saillie sur un circuit imprimé est de plus en plus réalisé à l'aide de LED combinant des fonctions de signalisation et d'éclairage. Connu sous la marque SMD – Surface Mounted Device. Ils sont enfermés dans des étuis de taille standard. En termes de puissance, ils peuvent être comparés aux voyants LED. Un grand nombre de ces LED peuvent être montées sur une petite surface de circuit imprimé. Grâce à cela, il est possible d'obtenir des lampes et des panneaux LED de presque toutes les tailles.
Par ailleurs, il convient de noter un groupe de LED ultra-lumineuses, largement utilisées dans la publicité extérieure et le tuning automobile. Ils sont connus sous le nom de « Piranha » et ont une forme rectangulaire et des propriétés de diffusion améliorées. Quatre broches permettent de monter rigidement l'élément sur une planche ou un autre plan. Les couleurs primaires sont le blanc, le rouge, le vert et le bleu, les tailles sont de 3 à 7,7 mm.
Actuellement, les LED sont plus largement utilisées à l’intérieur. Ils sont représentés par la gamme de modèles COB, qui signifie Ghip On Board. Ces sources de lumière peuvent être chaudes et froides, blanches, jaunes et autres. Leur couleur est similaire à celle des lampes à incandescence ordinaires, des lampes fluorescentes et même de la lumière naturelle du soleil. Ces paramètres dépendent directement des caractéristiques des semi-conducteurs et du luminophore appliqué. Les LED principalement bleues sont utilisées pour le revêtement, ce qui permet d'obtenir des couleurs rouges, vertes, jaunes et autres. Les qualités de lumière se rapprochent le plus possible de l'éclairage fluorescent.
Structurellement, les LED SOV sont constituées de nombreux semi-conducteurs cristallins montés sur un substrat commun et recouverts d'un phosphore. Ainsi, il est possible d'obtenir une luminosité élevée grâce au flux lumineux total créé par plusieurs sources lumineuses très rapprochées. Si nécessaire, ces LED peuvent être utilisées comme indicateurs.
Pendant le fonctionnement, ces éléments nécessitent nécessairement une évacuation de la chaleur, et les appareils à puissance accrue et élevée sont équipés de radiateurs. Sinon, les cristaux LED seront détruits sous l'influence de la chaleur. S’ils sont partiellement détruits, l’intégralité du substrat devra être remplacée. Par conséquent, il est recommandé de veiller au refroidissement à l’avance.
Aujourd'hui, les sources lumineuses à filament, dont les LED ressemblent à un filament incandescent ordinaire, deviennent de plus en plus populaires. Les propriétés lumineuses de ce type de LED sont nettement supérieures à celles de tous les modèles OWL. Ceci est obtenu grâce à un grand nombre de cristaux montés sur un substrat en verre. Ensuite, toute la structure est remplie d'une composition fluorescente. Cette technologie s’appelle Chip On Glass, ce qui signifie « chip on glass ».
L'angle solide visible est de 3600, donc l'efficacité lumineuse est supérieure à celle des matrices plates. Une lampe LED de 6 W a la même émission lumineuse qu'une lampe à incandescence conventionnelle de 60 W.
Paramètres LED
L'une des principales caractéristiques des LED est le courant de fonctionnement. Le fait est que ces éléments ne peuvent fonctionner qu'à une certaine intensité de courant, ce qui garantit un fonctionnement normal. Par conséquent, même un léger dépassement de la valeur de courant définie entraînera rapidement une défaillance de la LED - elle grillera simplement.
Le courant de fonctionnement est différent pour chaque type de source lumineuse. Les éléments plus puissants nécessitent un courant correspondant plus élevé. Pour ajuster la valeur actuelle requise, des pilotes spéciaux sont installés dans chaque lampe et luminaire LED. Si la LED est connectée séparément, la connaissance de ses caractéristiques techniques est nécessaire pour limiter le courant à l'aide du driver, condensateur ou résistance requis.
Un paramètre tout aussi important des LED est la tension de fonctionnement. Sa valeur dépend des semi-conducteurs eux-mêmes et des autres matériaux utilisés dans la fabrication. Ainsi, les LED de couleurs différentes ont des tensions de fonctionnement différentes. Autrement dit, la valeur de la tension de fonctionnement peut être définie par la couleur d'une LED particulière.
Dans la plupart des cas, l'alimentation des lampes et des bandes LED est réalisée à l'aide de drivers, avec un courant continu de sortie de 12 V. Autrement dit, dans un circuit en série, il ne peut y avoir que 4 LED avec une tension de fonctionnement de 3 V. Si vous allumez une cinquième LED supplémentaire, un tel circuit ne fonctionnera pas. Cette caractéristique est également appelée chute de tension, qui dans ce cas est de 3 volts.
Nous ne devons pas oublier un paramètre tel que la puissance des LED. Ses performances sont influencées par les deux caractéristiques précédentes : le courant de fonctionnement et la chute de tension. Un courant élevé pour les LED haute puissance doit être combiné avec un système de refroidissement de haute qualité. À cette fin, des radiateurs en aluminium et en cuivre sont utilisés, ainsi que des refroidisseurs à air pulsé.
La puissance de n'importe quelle LED est déterminée en multipliant la tension par le courant. Lors du calcul de l'ensemble LED, tous les éléments utilisés sont pris en compte. Par exemple, la puissance totale d’une LED contenant 100 cristaux de 1 watt sera de 100 watts.
Émis par l'éclairage des LED, il a une puissance plus élevée que d'autres sources - lampes à incandescence, lampes fluorescentes et autres lampes de puissance égale ou supérieure. Par conséquent, ils ont une efficacité lumineuse plus élevée pour chaque watt de puissance d’une LED particulière. Cependant, ces qualités supérieures varient considérablement en fonction du type et de la fabrication de l'article en question.
L'angle de dispersion n'est pas négligeable. Pour les LED, c'est moins que pour les autres lampes. Pour l'étendre, des lentilles divergentes spéciales sont utilisées. S'il est nécessaire de créer un angle de diffusion étroit, des lentilles collectives sont utilisées pour rétrécir le faisceau lumineux. La luminosité du faisceau lumineux LED sera inégale dans les limites de l'angle de diffusion. La lueur brillante au centre diminue progressivement à mesure que le flux lumineux s'approche des bords de ce coin.