Lampe à diode électroluminescente

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Lampe à LED

La lampe à diode électroluminescente, ou lampe à LED (abrégé de l'anglais Light-Emitting Diode), plus rarement lampe à DEL (abrégé du français), est un type de lampe électrique qui utilise des diodes électroluminescentes.

Historiquement, les diodes électroluminescentes furent d'abord utilisées pour réaliser des voyants lumineux, en raison de leur tension d'alimentation adaptée à l'électronique et de leur longue durée de vie (témoin de veille ou de fonctionnement d'appareils électriques, signalisation…). Puis, suite aux avancées technologiques et à l’augmentation des puissances, elles sont devenues couramment utilisées pour l'éclairage.

Lampe à LED CEI GU10
Lampes à LED à douille à vis Edison E27 (27 mm)
Lampes à LED

Chronologie[modifier | modifier le code]

Points forts et faiblesses[modifier | modifier le code]

Comparatif d'efficacités lumineuses et de durées de vie
Technologie Efficacité lumineuse
(lumen par watt lm/W)
Durée de vie moyenne
(heures)
Lampe incandescente 10 à 20 lm/W 1 000 à 2 000 h[5],[6],[7]
Lampe halogène 15 à 20 lm/W 2 000 à 3 000 h[7]
Lampe fluorescente 40 à 70 lm/W 6 000 à 15 000 h[7]
Lampe à LED 40 à 135 lm/W[8] 15 000 à 50 000 h[6],[7],[9]

Avantages[modifier | modifier le code]

  • Faible consommation électrique due à une bonne efficacité lumineuse[10] ;
  • Durée de vie beaucoup plus longue qu'une lampe à incandescence ou fluorescente, la fin de vie se déclarant par une baisse de rendement progressive. Après 30 000 h de fonctionnement, le rendement aura baissé d'en moyenne 30 %[11],[10], si les composants électroniques de l'alimentation veulent bien tenir jusqu'au bout.
  • Sécurité d'un fonctionnement en très basse tension pour certaines (GU4), directement en 230 volts pour les autres (GU10).
  • Faible production de chaleur[9].
  • Pas de production d’UV[10].
  • Possibilité de produire une grande variété de couleurs par simple addition de LED de couleurs différentes (souvent rouge, verte et bleue) et par variation des courants alimentant les différentes LED[10].
  • Grand choix de la température de couleur pour les LED blanches allant des blancs chauds aux blancs froids.
  • Possibilité alternances allumage/extinction rapides et fréquents sans endommager la lampe.
  • Pleine puissance lumineuse (généralement moins d'une seconde) après l'allumage, contrairement aux ampoules fluocompactes dites "basse consommation" qui affichent généralement 60 % de la puissance lumineuse au bout de 3 à 60 secondes.
  • Impact environnemental plus faible que les lampes fluorescentes, lié notamment à l'absence de polluants comme le mercure. Cependant, l'amélioration de la puissance des LED repose fréquemment sur l'utilisation d'indium, un métal dont les dérivés sont dangereux pour la santé des ouvriers qui le manipulent[12].

Inconvénients[modifier | modifier le code]

Spectre du rayonnement émis par une lampe à LED blanche
  • En 2006, le prix à l’achat des lampes à LED restait deux à quatre fois plus élevé que celui d'une lampe classique, à luminosité égale, mais devrait baisser rapidement compte tenu du développement rapide des ventes[13][Passage à actualiser]. Début 2017, la lauréate d'un classement de Que Choisir est à 11 € pour une 810 lumens 6 watts (soit 135 lumens par watt) donnée pour 10 000 heures.
  • Le rendu des couleurs (IRC) est lui aussi généralement médiocre (il est nettement meilleur avec les LED apparues en 2009). Le plus fréquemment, les LED dites blanches sont des LED bleues dont une partie de la lumière produite est transformée par fluorescence en lumière jaune[14] : le spectre est moins régulier que celui d'une lampe halogène. Dans de plus rares applications, le blanc est reproduit par trois diodes de couleurs différentes.
  • Les LED ne supportent pas les hautes températures : la dissipation thermique des ampoules à LED est un facteur limitant la montée en puissance de ces dernières.[réf. nécessaire]
  • Les LED bleues[15] ainsi que les LED blanches contiennent un spectre bleu de forte intensité potentiellement dangereux[16] pour la rétine si elles entrent dans le champ de vision, même périphérique. Ceci est bien sûr proportionnel à leur puissance. Cela devient de plus en plus préoccupant puisque des LED toujours plus puissantes sont mises sur le marché[a]. Toutefois sont récemment apparues des LED à tons chauds, au spectre appauvri en lumière bleue. Sébastien Point[b] considère, dans un ouvrage paru en 2016[17], que les travaux pour une meilleure compréhension des effets sanitaires des LED doivent continuer mais qu'en l'état actuel des connaissances, le risque est essentiellement lié à une insuffisance de la norme en vigueur à prendre en compte les situations où les paramètres d'exposition (puissance, durée, distance) ne sont pas maitrisés et les cas particuliers comme par exemple l’œil de l'enfant (plus transparent que l’œil adulte). Il appelle notamment à une éducation du consommateur qui selon lui « dans une société technologique […] doit être instruit des spécificités des technologies qu'il utilise ». Dans une conférence tenue en octobre 2016, Sébastien Point a notamment insisté sur les risques que certaines fausses thérapies comme la chromothérapie peuvent faire courir pour la santé oculaire des utilisateurs, en cas d’utilisation de LED bleues pour éclairer le visage sans contrôle de la distance et de la durée d'exposition[18].
  • La compatibilité électromagnétique (CEM) de certaines lampes "bas de gamme" n'est pas toujours validée (notamment au regard de la norme 2004/108/EC), ce qui peut occasionner diverses interférences avec d'autres technologies telles que le CPL[19], radios FM[20]etc.
  • La grande majorité des ampoules disponibles en France en 2016 sont avec culot E27 ou E14 : il est donc très difficile de trouver des ampoules LED avec culot B22 pour remplacer les ampoules à incandescence dans des luminaires existants.

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. En particulier, ce problème se pose pour les LED utilisées dans les flashs ou dans les projecteurs de véhicules.
  2. Ingénieur-chercheur en éclairage, docteur en physique, rapporteur scientifique pour la lumière bleue et vice-président de la section rayonnement non ionisant de la Société française de radioprotection, membre du comité de rédaction de la revue Science et pseudo-sciences.

Références[modifier | modifier le code]

  1. a et b « Histoire des LED | Connaissances de base sur les... | OSRAM », sur osram.fr (consulté le 27 novembre 2015)
  2. « LED / DEL », originedeschoses.com, consulté en janvier 2017.
  3. « Le prix Nobel de physique 2014 attribué aux inventeurs de la LED à haute puissance », sur foxled.fr,‎ (consulté le 8 octobre 2014).
  4. (en) « New light to illuminate the world », sur nobelprize.org,‎ (consulté le 7 octobre 2014).
  5. « La véritable histoire de l'ampoule de Livermore », drgoulu.com, .
  6. a et b « Quelle durée de vie réelle pour les ampoules LED ? », sur Natura Sciences (consulté le 27 novembre 2015)
  7. a, b, c et d « Quelle est la durée de vie des ampoules? Au moins 110 ans! », sur abavala.com (consulté le 27 novembre 2015)
  8. Test "Que Choisir" janvier 2017
  9. a et b « Connaissances de base sur les LED », sur osram.fr (consulté le 27 novembre 2015)
  10. a, b, c et d « Connaissances de base | Connaissances de base sur... | OSRAM », sur osram.fr (consulté le 27 novembre 2015)
  11. Article sur les bases de la technologie LED, sur le site leclubled.fr.
  12. « L'objet du jour : l'ampoule à LED, par Terra Eco », sur LeMonde,‎ (consulté le 24 novembre 2014)
  13. (en)Survey: White LED Shipments in 2011 to Grow 115.9% vs 2006, nikkeibp.co.jp du 17 déc. 2007
  14. Nicolas Grandjean, « Les LED blanches », Pour la Science, no 421,‎ , p. 32-38
  15. (en)[PDF]Ocular input for human melatonin regulation, sur uni-koeln.de
  16. Blue Light Induces Mitochondrial DNA Damage and Free Radical Production in Epithelial Cells, sur jbc.org, consulté le 6 juillet 2016.
  17. Sébastien Point, Lampes toxiques : des croyances à la réalité scientifique, Sophia Antipolis, Book-e-book, coll. « Une chandelle dans les ténèbres », , 62 p. (ISBN 978-2-37246-020-0, présentation en ligne).
  18. Sébastien Point, « Exemple d'utilisation inappropriée des lampes à LED : la chromothérapie » [PDF], sur sfrp.asso.fr,‎ (consulté le 6 janvier 2016).
  19. Quand j’allume mes ampoules à LED le CPL (courant porteur en ligne) ne fonctionne plus!, sur deled.pro
  20. Lampes à LED et perturbation radio, sur sonelec-musique.com

Annexes[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Lien externe[modifier | modifier le code]