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Éclairage LED Baby Disease
Après un puits de prévisions optimistes sur l'éviction imminente des LED incandescentes, il y a eu une accalmie. Les premiers échantillons de lampes à LED n'ont pas suscité de ravissement, mais plutôt de perplexité. Ces yeux pathétiques et aveuglants sources lumineuses conçu pour remplacer les ampoules habituelles par du filament?
Essayons de répondre à cela et à plusieurs autres questions. L'avènement des LED bleues en 1998 a ouvert la voie aux sources de lumière blanche à semi-conducteurs. Après cela, la portée des LED a commencé à s'étendre rapidement: de l'éclairage traditionnel des tableaux de bord au remplacement des lampes fluorescentes dans les téléviseurs et les moniteurs par des écrans LCD.
Mais les progrès impressionnants des sources de semi-conducteurs n'ont pas affecté l'éclairage domestique. Selon une version, ampoules à led trop chers, ils ne sont donc pas populaires auprès des acheteurs. Nous essaierons de déterminer si cette seule raison empêche la demande des dernières sources lumineuses.
Variété de designs ampoules à led Il ne reflète pas la popularité de la source dans les applications domestiques, mais tente plutôt de surmonter les difficultés rencontrées par l'ingénierie d'éclairage lors de l'introduction de sources lumineuses à semi-conducteurs.
Ces difficultés sont liées aux particularités des LED: ce sont de véritables sources ponctuelles et émettent de la lumière dans un angle solide (spatial) étroit avec une luminosité comparable à l'arc d'une machine de soudage.
Avant cela, nous avions affaire à des lampes qui brillent dans un grand angle solide proche de 360 degrés. Dans les luminaires, en raison de diverses astuces, le flux lumineux des lampes est redistribué dans la bonne direction, tandis que 20-25% de la lumière est perdue.
L'effet aveuglant des filaments "ponctuels" est supprimé par l'utilisation de diffuseurs qui, à leur tour, "absorbent" à nouveau une partie du flux lumineux. C'était le cas avant l'avènement des LED.
Les LED ont une zone rayonnante d'une jonction semi-conductrice qui est vraiment ponctuelle, avec des tailles de microns. Après avoir collecté le rayonnement avec des éléments optiques internes, nous obtenons une image inhabituelle d'une source lumineuse et aveuglante avec un motif d'émission de lumière étroit, semblable à un pétale de camomille. Il n'a pas encore été possible de l'étendre pour obtenir la distribution habituelle du flux lumineux sans pertes importantes.
Un autre problème des LED, particulièrement puissantes, est la dégradation du cristal émetteur avec l'augmentation de la température. En lisant sur la durée de vie fantastique des lampes à LED, on se demande à l'astuce des vendeurs. Ils indiquent les valeurs obtenues lors des tests de LED dans les laboratoires du fabricant, à température fixe du cristal.
Dans ces conditions, la durée de vie peut atteindre 100 000 heures ou plus. En général, s'il était possible de maintenir la température de la jonction semi-conductrice à des températures inférieures à zéro, les LED fonctionnaient «pour toujours».
En pratique, dans les diodes de forte puissance, la température de transition peut atteindre 100 à 120 degrés, tandis que les dopants dus à la diffusion «quittent» la zone de transition et le flux lumineux, ce qui signifie que l'efficacité chute fortement.
Les LED haute puissance avec des courants supérieurs à 100 mA nécessitent des dispositifs d'alimentation spéciaux qui prennent en charge «de manière rigide» la valeur nominale du courant traversant la diode. La déviation du courant de fonctionnement dans l'une ou l'autre direction réduit considérablement l'efficacité de la LED, et un excès est lourd de défaillance du cristal émetteur.
Maintenant sur la durée de vie. Pour les lampes à groupe, inclusion séquentielle de diodes, la fiabilité diminue proportionnellement au nombre de diodes. Avec plusieurs dizaines d'éléments, il n'est pas nécessaire d'attendre une durée de vie de plus de 5 à 10 000 heures.
Les LED puissantes durent plus longtemps, jusqu'à 50 000 heures.Mais ils nécessitent l'utilisation d'une alimentation spéciale: un driver mono ou multicanal (convertisseur AC vers DC avec stabilisation). Un dissipateur thermique volumineux est également nécessaire pour éliminer la chaleur. Par conséquent, ces lampes sont beaucoup plus chères.
Qu'avons-nous en pratique? Une lumière inhabituelle, un éclairage inégal de la pièce avec des points lumineux à un endroit et des ombres à un autre - ce sont les conséquences les plus inoffensives du remplacement des lampes traditionnelles par des LED. Il devient immédiatement évident que la puissance des sources à semi-conducteurs pour obtenir l'éclairage habituel n'est pas suffisante. Besoin de lampes LED plus puissantes. Mais ils ressembleront également à des étrangers, créant la même inégalité d'éclairage.
Y a-t-il un moyen de sortir de cette impasse? Bien sûr qu'il y en a! Pour cela, le consommateur final ne doit pas se voir proposer une lampe séparée, mais un kit lampe-lampe, dans lequel les paramètres d'éclairage des nouvelles sources lumineuses sont optimisés pour l'environnement d'éclairage habituel des pièces. Vous pouvez déjà proposer plusieurs solutions aujourd'hui.
Le premier d'entre eux est l'utilisation de fibres optiques. Autrefois des systèmes d'éclairage populaires, ces dernières années, ils n'ont pratiquement pas été utilisés en raison de la difficulté de focaliser et d'introduire de la lumière dans les systèmes. Mais les LED sont idéales pour de tels systèmes d'éclairage distribués. Un flux lumineux étroit introduit par les extrémités est dispersé sur toute la longueur de la fibre, procurant un éclairage doux et uniforme de la pièce. Dans ce cas, l'éblouissement des LED est complètement éliminé.
Matériaux modernes utilisés pour les systèmes de bandes (linéaires) de type éclairage décoratif à LED duralightpourrait bien devenir la base d'appareils d'une forme inhabituelle avec une puissance acceptable.
Un disque ordinaire en matériau polymère approprié, avec des LED modernes placées sur le bord (un analogue de l'éclairage des matrices à cristaux liquides), est beaucoup plus attrayant que les lampes à LED dans les lustres traditionnels.
La situation avec les lampes LED et leur application est maintenant si compliquée que pour les principales sociétés d'éclairage, seul Philips a risqué de commercialiser plusieurs de ses modèles de lampes. Les autres «grands» de la technologie d'éclairage attendent ou, sans sources de bruit, développent des sources qui peuvent vraiment trouver une large application dans la vie quotidienne.
Entre-temps, le marché a été conquis par de nombreuses entreprises chinoises qui vendent de nombreuses lampes à faible consommation, ce qui transfère le problème de leur adaptation aux conditions d'éclairage domestique aux acheteurs. Pour ceux qui souhaitent déjà passer de la parole aux actes et qui dans la pratique s'assurent de la réalité des problèmes ci-dessus, il est possible de recommander les paramètres de plusieurs modèles de lampes disponibles sur le marché.
Parmi les modèles de lampes avec une connexion de groupe de LED, les lampes en épi de maïs avec un motif d'émission de lumière circulaire conviennent. Par exemple, le modèle Maxsus A60 avec une puissance de 12 watts, un flux lumineux de 1100 lumens et un prix d'environ 20 $ par lampe. Parmi les fabricants les plus connus, un produit Philips d'une puissance de 10,5 W, 900 lumens au prix de 50 $ convient. Pour un lustre à 3 cornes, le coût variera de 50 à 150 dollars.
Mais dans ce cas, vous devez vous préparer au fait que l'éclairage de votre pièce sera insuffisant. Le fait est que nous avons omis une autre caractéristique désagréable de l'éclairage LED - la perception physiologique de la lumière provenant de ces sources. Par conséquent, l'éclairage requis est de 25 à 30% supérieur à celui des lampes à incandescence.
Un succès significatif dans le développement et la production de LED et de modules LED avec une puissance allant jusqu'à 100 W conduira inévitablement à l'apparition de systèmes d'éclairage pratiques à utiliser dans la vie quotidienne. Jusqu'à présent, malheureusement, il n'y a pas de lampes LED adaptées à l'éclairage domestique.
22.04.2013
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