AMPOULES A LED
Publié : dim. 22 janv. 2012, 11:22 am
Ci-dessous quelques réponses concernant les éclairages à leds.
D’abord, Susylou nous a photographié des petits tubes fluorescents appelés CCFL. Ces tubes sont des fluos nouvelle génération à haut rendement, ils sont alimentés par un driver spécial appelé inverter qui remplace le ballast des anciens tubes fluos.
Ces tubes CCFL ont été beaucoup utilisés pour le rétroéclairage des écrans plats, avec une couleur très froide, vers 9000°K, mais existent aussi en teintes chaudes vers 2700 à 3300°K. C’est la couleur de l’éclairage halogène.
Le haut rendement de ces tubes fait qu’ils sont encore compétitifs par rapport aux leds pour éclairer des volumes comme le carré. En plus, ils sont plutôt moins chers.
Par contre, les leds sont vraiment supérieures pour les éclairages directifs, bannettes, table à cartes, …
Question leds, je croyais que c’était simple quand j’ai commencé il y a 12 ans. Voyons les paramètres physiques à considérer pour une lampe à leds :
Photométriques : La quantité de lumière, en lumens, l’angle d’émission, la température de couleur, en °K, la teinte ( par les coordonnées x,y dans le triangle CEI 1932), et l’indice de rendu des couleurs.
Plein de lampes ont maintenant des couleurs acceptables, il reste hélas sur le marché des leds de couleur froide, à proscrire pour s’éclairer. il faut essayer…
Electriques : La tension d’utilisation, le courant consommé ou la puissance électrique, la tenue aux surtensions « normales », la tenue aux impulsions transitoires, la tenue à la surtension dûe à la coupure batterie lors de la charge (Load dump), et la résistance à l’impulsion électromagnétique des coups de foudre « lointains ».
Thermiques : Contrairement à une idée fort répandue, les leds chauffent. Beaucoup moins que l’incandescence, MAIS : La pastille émissive des leds supporte au maximum 135°C, ce qui est très peu. En effet, dans un luminaire, la température monte très vite aux environs de 70°C, ce qui laisse peu de marge. A titre d’exemple, dans un spot encastré fermé conçu pour une lampe halogène 10W, avec une lampe à leds qui dissipe 1,2 W, la température atteint 80°C à l’intérieur quand la température ambiante est de 25°C. C’est le maximum possible sans abréger gravement la durée de vie.
Ainsi, les problèmes thermiques sont les plus difficiles à résoudre pour le bon emploi des lampes à leds. J’espère ici avoir expliqué la mort prématurée de nombreuses lampes pour lesquelles le vendeur n’a rien dit des problèmes thermiques.
Mécaniques : Bien sûr la forme et les dimensions , la présence ou non d’un culot, mais aussi la protection contre l’humidité, la corrosion, le perlage par condensation, et la tenue aux vibrations ( particulièrement en tête de mât).
Revenons sur quelques points.
Une led n’est pas capable de maîtriser elle-même le courant qui la traverse. En fonctionnement, elle retient une tension d’environ 3 à 3,5V à ses bornes. Pour les alimenter, ou bien on les met en série et on complète par une résistance ( méthode bon marché, mais gros problème de protection ). Ou bien on utilise un régulateur électronique ( Fly back, pompe de charges, … il y en a des centaines, plus ou moins bons et plus ou moins bien protégés, le meilleur cotoie le pire, il faut trier au cas par cas)
Un GROS PROBLEME de ces régulateurs est qu’ils découpent la tension de 12V, et provoquent des parasites radioélectriques qui sont loin d’être négligeables. Ces parasites s’étendent jusqu’à des fréquences d’environ 300MHz ( ouf, ça va pour les GSM), mais polluent la bande navtex, la bande FM, et plus grave la bande VHF.
En mer, les ampoules sont proches des appareils, et on est souvent en communications lointaines. A Chausey, Une lampe me brouillait carrément France bleu armorique. Et quand on faisant changer la tension de 13 à 13,8V, les parasites se sont déplacés sur la bande FM.
Ma VHF portable a perdu 20% de sa sensibilité ( donc de la portée ) lors des essais avec 3 lampes à leds soi disant haut de gamme du commerce spécialisé. C’est pas grave, me direz vous, mon antenne est en haut du mât : ah oui, juste à côté du feu tricolore, et les câbles sont côte à côte sur toute la longueur du mât…
Ce problème de parasites est vraiment une plaie, et je ne comprends pas le silence ambiant à ce sujet.
Les solutions simples sont soit l’assemblage série parallèle avec ajout des composants de protection, soit une circuiterie inspirée des miroirs de courant( plus les protections), soit l’utilisation de régulateurs linéaires convenablement protégés. Aucune de ces trois solutions n’est actuellement répandue. C’est pourtant ainsi qu’on évite les parasites.
Il n’existe pas de normes actuellement pour l’éclairage à leds. Le CSTB, l’ ADEME … y travaillent, et c’est la jungle. Il y a à mon avis environ 85% des lampes qui méritent la poubelle directement.
Quant aux deux vendeurs de feux de nav qui affichent « conforme véritas », c’est TOTALEMENT BIDON. En effet, le colreg précise les spécification d’un luminaire complet, et non de l’ampoule qui l’équipe. Le protocole qu’ils appliquent péremptoirement est tiré par les cheveux, applique des « coefficients » , c’est une tambouille indigne d’une entreprise privée que de vendre ainsi sa notoriété.
Revenons aux couleurs pour les feux de nav. Une led blanche n’émet que 30% de son énergie dans la couleur verte. Ainsi, quand je mets une led blanche derrière une verrine verte, je perds pour commencer 70% de l’énergie. En rouge, ce n’est que 55% ! De plus, les leds blanches font toutes un pic en lumière bleue, c’est pourquoi une led blanche devant une verrine verte sort du bleu vert. ATTENTION, ce bleu vert est trop proche du blanc ( voir à ce sujet les ellipses d’isoperception de Mac Adam)*, et il y a risque de confusion entre un tribord et un poupe !!!! Encore une fois, je ne comprends pas le silence, dont les aff mar.
POUR LES FEUX DE NAV : IL FAUT METTRE DES LEDS VERTES POUR LA VERRINE VERTE ET DES LEDS ROUGES POUR LA VERRINE ROUGE
Bon, voila déjà pour commencer, les non techniciens me pardonneront les passages de jargon, n’hésitez pas à me demander des précisions
A bientôt
les éoliennes ne servant pas à grand chose ... 