MANTAGUA : Fabrication d’éclairages à led
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Guide technique
Un peu de technique pour les consommateurs béotiens
 
1- Technologies

Il existe deux technologies de led :
  • La led traditionnelle en forme de téton   ,
  • La led CMS de puissance, toute plate.
La 1ère est utilisée principalement comment moyen de signalisation (témoin) car elle est peu puissante (quelques lumen) et peu coûteuse. En multipliant le nombre de ces leds par 10 ou 20 on peut réaliser un éclairage peu puissant, très directif mais économique.
 
La seconde a fait ces dernières années des progrès importants en terme de puissance (100 lumen et plus), angle de diffusion (90° et plus) et rendement. C’est elle qui est utilisée dans les éclairages de puissance. Elle est environ 40 fois plus chère que la première et n’est fabriquée que par une poignée d’industriels.
 
Conclusion : le nombre de leds ne donne aucune indication sur la puissance de l’éclairage. Au contraire, un éclairage qui comporte une multitude de leds est très certainement de faible puissance.
 
2- Caractéristiques incontournables d’un éclairage
 
Un éclairage à led est caractérisé par :
  • Sa couleur, exprimée par sa longueur d’onde en nanomètre (nm).
Cas particulier : pour les leds de couleur blanc, on définit la nuance du blanc par sa température exprimée en Kelvin (K). Les leds blanches peuvent donc être classées en 3 catégories:
o       Blanc froid (plus de 5.000K),
o       Blanc neutre (3.700 à 5.000K),
o       Blanc chaud (2.500 à 3.700K).
Remarque : le blanc froid se rapproche du néon tandis que le blanc chaud reproduit le blanc d’une lampe à incandescence ou halogène. Les leds couleur blanc chaud sont plus difficiles à produire et donc plus onéreuses c’est ce qui explique que les produits d’entrée de gamme sont généralement en blanc froid.
 
  • Sa puissance lumineuse, exprimée en lumen (lm).
Toute autre mesure (Cd, lux, lux à 20 cm, etc) ne permet pas de caractériser la puissance lumineuse d’une led.
La puissance lumineuse d’une led varie beaucoup en fonction de sa température de fonctionnement. Plus elle évolue dans un environnement chaud moins elle diffuse de puissance. Il faut donc la refroidir avec des dissipateurs.
 
  • Son angle de diffusion, exprimé en degré (°).
Contrairement à une ampoule à filament qui diffuse sur 360°x 240°, une led diffuse selon un angle plus restreint : 360° x 180° au maximum. Les constructeurs indiquent l’angle pour lequel l’intensité est de moitié. Les leds CMS (petites et plates) diffusent généralement sur 360° x 120° et les leds traditionnelles (en forme de téton) sur 360° x 50° au maximum.
Ainsi, dans ce dernier exemple, une led de puissance 6 Cd sur son axe de symétrie ne fera plus que 3 cd à 25° de l’axe (25° dans un sens et 25° dans l’autre font 50°).
 
  • Sa consommation électrique en Watt (W).
C’est un des intérêts de la led, sa faible consommation électrique, en général au maximum quelques Watts.
A noter que la durée de vie d’une led est fonction notamment de la régulation en intensité appliquée à la led.
Les produits d’entrée de gamme n’ont généralement pas de régulation : les variations de courant (sur les bateaux ou camping cars) sont donc intégralement transmises à la led ce qui en diminue sa longévité.
Dans d’autres cas de figures, la régulation est déportée dans un module extérieur à la led. Ceci augmente le coût et peut poser des problèmes d’encombrement lors de l’installation.
 
Ces 4 caractéristiques sont indispensables pour qualifier une led, une ampoule à led ou un spot à leds :
    • La nuance du blanc est très importante en terme de confort visuel : le blanc chaud est plus agréable.
    • La puissance lumineuse permet de connaître la puissance de la led,
    • L’angle de diffusion : un angle de quelques degrés est intéressant pour réaliser un projecteur mais trop restreint pour une ampoule d’ambiance.
    • La puissance consommée et pour les ampoules et spots la présence ou non d’un régulateur de tension intégré.
 
Remarques : certains constructeurs ne communiquent qu’une partie de ces 4 caractéristiques ou d’autres mesures ce qui ne permet pas d’évaluer les performances du produit.
Ainsi un spot qui éclaire 100 lux à 50 cm peut paraître plus puissant que celui qui n’affiche que 100 lux à 20 cm. Or si le premier diffuse sur un cône de 15° et le second sur 120°, le second se trouve être 3 fois plus puissant que le premier.
 
Afin de vous aider à réaliser un comparatif entre les ampoules halogènes et les ampoules et spots à leds, nous avons réalisé quelques mesures comparatives sur les ampoules et spots destinés à l’éclairage intérieur des bateaux et camping cars. Nous avons travaillé essentiellement sur les ampoules G4 qui sont les plus couramment utilisées :
Pour procéder à des mesures objectives, les mesures ont été réalisées à température ambiante de 21°C et après 20 minutes de fonctionnement afin que la led ait atteint sa température de régime permanent.
Afin de comparer des situations identiques, les ampoules halogènes et à leds ont été logées dans un spot classique.
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