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Led : les paramètres techniques à retenir

Dossier - Les Led, l’éclairage de demain
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Des phares de voiture aux luminaires du salon, les Led sont partout. Apprenez comment elles fonctionnent, comment on les fabrique, et les raisons qui font des Led les sources de lumière de choix pour demain. Les paramètres qui distinguent les Led seront aussi passés en revue.

  
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La documentation des constructeurs de Led n'a pas été créée dans le respect d'une certaine charte, pour la simple et bonne raison qu'il n'en existait pas. Actuellement, c'est plus l'utilisateur final qui a influencé l'ensemble des fabricants à suivre une certaine façon de réaliser cette documentation, mais il reste encore beaucoup de choses qui changent d'un fabricant à l'autre, et qui rendent parfois difficile la lecture de ces documents.

Open fait de LED. © Michael E. CC BY-NC 2.0

En plus des diverses difficultés liées à la documentation sur les Led, des erreurs grossières apparaissent parfois (unités mal utilisées : un flux en candelas, par exemple) et des incohérences sont présentes lorsque les documentations sont issues de traductions. De plus, les conditions de test de certains paramètres sont parfois différentes (mesure de flux en mode continu ou impulsionnel), et les définitions de ces paramètres sont parfois elles-mêmes ambiguës (résistance thermique entre la jonction et le boîtier externe de la Led, ou entre la jonction et la température ambiante avec une mise en œuvre de la Led sur un support mal défini lui aussi).

Des guirlandes de Noël placées en rotation. On remarque des Led vertes, bleues ou encore rouges. Il est parfois difficile de s’y retrouver dans les paramètres pris en compte dans la documentation des Led. © Duane Schoon, Flickr, cc by nc sa 2.0

C'est dans ce contexte que nous souhaitons apporter des précisions sur les principaux paramètres des Led, sur lesquels il faut être attentif non seulement pour la valeur, mais également pour les unités.

Une liste non exhaustive pourrait être la suivante, sans ordre d'importance, en donnant l'unité :

  • flux lumineux : en lumens (lm) ;
  • rendement : en lumens par watt (lm/W) ;
  • intensité : en candelas (cd) ;
  • tension d'alimentation nominale : en volts (Vf pour forward voltage) ;
  • résistance thermique : en kelvins par watt (K/W) ;
  • coordonnées chromatiques : sans unité, surface délimitée sur le diagramme CIE 1931 (nommé X-Y) par quatre points de façon générale ;
  • dérive des coordonnées chromatiques en fonction de la température de la jonction de la Led ;
  • température de couleur (corrélée) : en kelvins (K) ;
  • courant nominal de fonctionnement : en ampères (A) ;
  • courant à respecter pour différentes températures de la jonction semi-conductrice : sous forme graphique ;
  • température de stockage et de fonctionnement : en degrés Celsius (°C) ;
  • température maximale avant détérioration du semi-conducteur : en degrés Celsius ;
  • profil en température permettant de souder les composants dans de bonnes conditions thermiques ;
  • forme de l'émission lumineuse, sur un graphique représentant deux directions en général.