Conseils
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Informations utiles sur les LED
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Que sont les LED ?
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À quoi servent les LED ?
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Quels sont les critères d'achat qui facilitent le choix de la bonne LED ?
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Conclusion
Que sont les LED ?
Une LED ou diode électroluminescente est une ampoule moderne et est considérée comme un garant de l'avenir dans le domaine de la technologie d'éclairage. Il fonctionne comme un semi-conducteur et dispose d'un sens de passage unique pour le courant. Une diode permet de produire des rayons infrarouges, des rayons ultraviolets et de la lumière. La diode électroluminescente normale fonctionne à 20 ma. Les LED haute puissance nécessitent une source d'alimentation plus importante et doivent en même temps garantir une dissipation de la chaleur accrue. Une température de fonctionnement trop élevée entraîne une détérioration de la luminosité et réduit considérablement la durée de vie. Les diodes électroluminescentes haute performance sont souvent utilisées pour le montage sur les dissipateurs thermiques.
Construction
Les fils d'une diode sont appelés cathode et anode. La cathode fait partie de la borne négative de la diode et est la plus courte des deux fils. L'anode est donc positive et le fil plus long. Il est rare que la construction des fils soit inversée. Les LED câblées font partie des premières diodes électroluminescentes commercialisées. La plupart du temps, ils sont dotés d'une puce faible, ce qui les rend souvent utilisés pour l'affichage du signal. Plusieurs diodes électroluminescentes câblées sont utilisées dans les spots à LED et autres ampoules, car de plus en plus de semi-conducteurs de meilleure qualité favorisent la puissance des puces. L'avantage des LED câblées est qu'il y a une faible dissipation de chaleur et que le soudage est très simple.
Une LED a différentes formes de lentille. Certaines variantes sont des lentilles plates, des lentilles bombées, triangulaires, ovales et la lentille de forme de cloche. Chaque lentille possède un angle de rayonnement et un rendement lumineux différents. De plus, il est possible de choisir entre des lentilles claires et bien réfléchissantes. Les lentilles LED normalisées ont un diamètre de 5 mm.
Propriétés
Les diodes électroluminescentes émettent une lumière presque monochrome. C'est pourquoi les LED sont particulièrement bien adaptées comme lampes de signalisation par rapport aux ampoules traditionnelles. La lumière monochromatique décrit une lumière visible unibifine. Dans le domaine de l'électronique, il désigne un rayonnement électromagnétique sur une longueur d'onde ou une fréquence spécifique.
La lumière est proportionnelle à la température de fonctionnement. Si la température augmente, l'intensité lumineuse augmente. Pour déterminer une intensité lumineuse claire, une source de courant constant est la meilleure solution. Les LED standard peuvent facilement absorber un courant de puissance compris entre 2 ma et 20 ma. Dans de nombreux cas, une puissance de 10 ma suffit pour que la diode s'allume en clair. Une LED à courant faible a la propriété de s'allumer à partir de 2 ma. La puissance lumineuse ne correspond pas à la même valeur pour un fonctionnement de 20 ma.
Les LED haute puissance fonctionnent jusqu'à 18 ampères. En raison du matériau semi-conducteur et des résistances de série, des chutes de tension peuvent être observées sur les LED. La tension de débit UF dépend également du matériau. La désignation IF représente le courant de flux d'une LED. Les valeurs de référence pour la chute de tension sont les suivantes :
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LED infrarouge : 1,2 - 1,8 V.
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LED rouge : 1,6 - 2,2 V
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LED jaune verte : 1,9 - 2,5 V.
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LED bleue blanche : 2,7 - 3,5 V.
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LED UV : 3,1 - 4,5 V.
Les diodes électroluminescentes dépendent de la polarité et possèdent donc une tension de blocage maximale admissible de 5 volts. Une tension de blocage plus élevée peut déjà entraîner la défaillance de la diode électroluminescente.
Un autre aspect important est l'angle d'ouverture d'une LED. L'angle d'ouverture détermine la puissance rayonnante qui s'échappe de la lentille. Contrairement à d'autres sources lumineuses, seule une seule partie peut être éclairée en raison de l'angle d'ouverture. Les LED Straw-hat sont des diodes électroluminescentes avec une lentille pour un angle d'ouverture plus grand.
La durée de vie d'une LED est déterminée en fonction du flux lumineux. Pendant le cycle de vie, l'intensité lumineuse diminue régulièrement. Une panne soudaine peut généralement être exclue. Des températures plus élevées réduisent la durée de vie d'une diode.
Pourquoi une résistance en série est-elle nécessaire ?
Il faut éviter de brancher une diode électroluminescente à une tension directe car elle est sensible à un courant de flux trop élevé. Le matériau semi-conducteur rend indispensable une résistance en série. La résistance naturelle d'un semi-conducteur diminue à zéro en cas d'alimentation en courant. Sans résistance de résistance, la LED capterait de plus en plus de courant et se brûle en conséquence. En outre, une augmentation de la température renforce la capacité du semi-conducteur à diriger encore plus de courant en cas de chaleur. Un circuit se met en marche, ce qui entraîne la destruction finale de la LED après un temps d'éclairage réduit.
La résistance en série affaiblit le courant de passage et permet ainsi un fonctionnement en douceur. Dans de rares cas, il est possible de renoncer à une résistance en série. Les sources de tension avec des résistances internes très élevées agissent comme une résistance de résistance pour la diode électroluminescente. Toute résistance en série qui limite le courant à une valeur maximale de 20 ma est adaptée pour une utilisation avec une diode électroluminescente.
À quoi servent les LED ?
Au cours des premières années de développement, les diodes électroluminescentes ont souvent été utilisées dans les commandes infrarouges et les barrières photoélectriques. Depuis leur lancement, ils sont utilisés de plus en plus dans les éclairages de pièce, les éclairages de rue, les lampes de poche, les projecteurs LED, les lampes flash pour smartphones et appareils photo ou dans les bandes LED. Les bandes LED sont utilisées pour un éclairage indirect et non visible. Les LED haute puissance sont de plus en plus utilisées dans les feux de circulation et les feux de véhicule.
Quels sont les critères d'achat qui facilitent le choix de la bonne LED ?
Forme de lentille
La forme de la lentille est responsable de l'angle de sortie de la lumière. En fonction du type d'éclairage nécessaire, vous pouvez choisir des lentilles ovales, triangulaires et bombées. Des lentilles plates aplaties sont également disponibles.
Intensité d'éclairage
L'intensité lumineuse est indiquée en « mcd ». La désignation sert d'indicateur physique de la luminosité de la LED. Plus simple : « mcd » est l'unité qui détermine la qualité d'enregistrement de la lumière par l'œil humain. 1000 mcd correspond à la luminosité d'une bougie. La valeur indicative est
• bougie = 150 watts = 15 lumens
• diode électroluminescente 1W = 1W = 90 lumens
angle de rayonnement
Le diamètre du cône lumineux est influencé par l'angle de rayonnement. Plus l'angle de rayonnement est grand, plus le diamètre du cône lumineux est grand. Pour les pièces d'habitation, les angles de rayonnement sont de 120°. Pour les couloirs ou les voies similaires, un angle de rayonnement de 90° suffit. Le choix de l'angle de rayonnement approprié dépend du lieu d'utilisation et de l'application.
La température de couleur
La température de couleur de l'ampoule est indiquée en kelvin. Pour un choix correct de la source lumineuse nécessaire, il est essentiel de fournir des informations sur la température de couleur. Les couleurs de lumière selon DIN 5035 sont :
• blanc chaud : en kelvin : moins de 3300 K
• blanc neutre : en kelvin : 3300 - 5000 K
• blanc lumière du jour (blanc froid) : en kelvin : 5000 K
Conclusion
Les LED câblées sont particulièrement adaptées pour une utilisation comme transmetteur de signaux ou pour l'éclairage de zones individuelles, par exemple dans le cockpit du véhicule. L'angle de rayonnement associé à la forme de la lentille détermine la portée de l'éclairage de base d'une LED. Les angles de rayonnement de 90° ou 120° sont souvent utilisés pour les locaux. Les petits angles de rayonnement conviennent pour les feux de signalisation mais ne doivent pas être inférieurs à 45°. La résistance en série augmente la durée de vie et contrôle l'alimentation électrique. La résistance ne doit pas dépasser 20 ma en courant.
Que sont les LED ?
Les LED nous rencontrent partout : qu'il s'agisse de feux de signalisation, de téléviseurs ou d'éclairage dans des pièces privées ou professionnelles. Grâce à leur longue durée de vie, leur petite taille ainsi que les formes et les spectres de couleurs très différents, les LED se sont imposées en peu de temps par rapport aux ampoules à incandescence, aux ampoules halogènes et aux lampes à économie d'énergie. Derrière chaque LED se trouve une pièce technique que nous vous expliquons brièvement dans notre guide.