Lampe à diode électroluminescente

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Lampe à LED

La lampe à diode électroluminescente, ou lampe à LED (abréviation 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 constituer des voyants lumineux en raison de leur tension d'alimentation adaptée à l'électronique et de leur longue durée de vie (témoins de veille ou de fonctionnement d'appareils électriques, signalisation, etc.). Puis, à la suite des avancées technologiques et de 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]

Article connexe : Diode électroluminescente.
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]

  • Durée de vie 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 en moyenne de 30 %[10], à condition que les composants électroniques de l'alimentation restent fonctionnels.
  • Faible consommation électrique due à une bonne efficacité lumineuse[11]. Le bon rendement des LED permet par exemple le fonctionnement à partir d'une énergie potentielle gravitationnelle faible comme pour la GravityLight, une lampe sans batterie[12].
  • Sécurité de 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[11].
  • Possibilité de produire une grande variété de couleurs par addition de LED de couleurs différentes (souvent rouge, verte et bleue) et par variation des courants alimentant les différentes LED[11].
  • Grand choix de la température de couleur pour les LED blanches allant des blancs chauds aux blancs froids.
  • Possibilité d'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[13].

Inconvénients[modifier | modifier le code]

Spectre du rayonnement émis par une lampe à LED blanche
  • En 2016, le prix à l'achat des lampes à LED reste plus élevé que celui d'une lampe à incandescence halogène (les lampes à incandescence classiques n'étant presque plus distribuées en Europe), à flux lumineux égal, mais sont un bon investissement selon l'UFC-Que Choisir, compte tenu de leur durée de vie et de leur meilleur rendement lumineux[14].
  • Le rendu des couleurs (IRC) des lampes à LED et des lampes fluorescentes est moins bon que celui des lampes halogènes ou à incandescence. 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[15] : 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. Elles peuvent néanmoins résister à des température de plus de 100 °C[16].
  • La lumière bleue, proche des ultraviolets, peut entrainer des dommages photochimiques sur les cellules humaines non pigmentées, notamment la rétine[17],[18],[19]. Chez des rats dont les pupilles ont été dilatées, on observe une dégradation de la rétine à la suite d'une exposition prolongée (24 h) à une forte intensité lumineuse produite par des lampes à LED ; dans des conditions identiques, les autres sources lumineuses ne conduisent pas à ce résultat[19]. Les paramètres de ce type d'étude sont toutefois discutés et ne permettent pas une transposition directe des résultats à l'être humain[20]. De plus, la brillance des ampoules LED étant supérieure à celle d'autres ampoules, il est plus désagréable de les regarder directement, ce qui selon Serge Picaud « limite probablement leur toxicité »[18]. Des LED à tons chauds, au spectre appauvri en lumière bleue, ont par ailleurs fait leur apparition. Sébastien Point[a] considère, dans un ouvrage paru en 2016[21],[22], 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 « bien encadré par les normes photobiologiques »[23], sauf dans le cas d'une maitrise insuffisante des paramètres d'exposition, par exemple dans le cas des lampes torches ou des jouets pour enfants (l’œil de l'enfant étant plus transparent que l’œil adulte), ou dans le cadre de certaines pseudo-thérapies comme la chromathérapie.
  • La compatibilité électromagnétique (CEM) de certaines lampes « bas de gamme » n'est pas toujours validée (notamment au regard de la directive 2004/108/CE), ce qui peut occasionner diverses interférences avec d'autres technologies telles que le CPL[24], radios FM[25]etc.

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. 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. Nikolay Zheludev, « The life and times of the LED — a 100-year history » (consulté le 3 mars 2017).
  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. Comparatif Ampoules LED, "Que Choisir" janvier 2017
  9. a et b « Connaissances de base sur les LED », sur osram.fr (consulté le 27 novembre 2015)
  10. Article sur les bases de la technologie LED, sur le site leclubled.fr.
  11. a, b et c « Connaissances de base », sur osram.fr (consulté le 27 novembre 2015)
  12. (en) Oliver Wainwright, « GravityLight: the low-cost lamp powered by sand and gravity », The Guardian,‎ (lire en ligne)
  13. « L'objet du jour : l'ampoule à LED, par Terra Eco », sur LeMonde, (consulté le 24 novembre 2014)
  14. « Ampoules LED. Des économies d'électricité à long terme », sur quechoisir.org (consulté le 8 mars 2017).
  15. Nicolas Grandjean, « Les LED blanches », Pour la Science, no 421,‎ , p. 32-38
  16. LED Osram, une plus longue durée de vie à de hautes températures, sur osram.fr du 3 décembre 2013, consulté le 8 mars 2017.
  17. (en)Blue Light Induces Mitochondrial DNA Damage and Free Radical Production in Epithelial Cells, sur jbc.org, consulté le 6 juillet 2016.
  18. a et b « Le côté obscur des LED », sur sante.lefigaro.fr, (consulté le 12 mars 2017).
  19. a et b « Les LED, pas si inoffensives que ça... », sur Institut national de la santé et de la recherche médicale, (consulté le 18 mars 2017).
  20. « Peur bleue, quand les médias raccourcissent le temps de la science », sur Filière 3e, (consulté le 18 mars 2017).
  21. 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).
  22. Lampes toxiques - Des croyances à la réalité scientifique, sur pseudo-sciences.org de janvier 2017, consulté le 14 mai 2017
  23. Sébastien Point, « Exemple d'utilisation inappropriée des lampes à LED : la chromothérapie » [PDF], sur sfrp.asso.fr, (consulté le 6 janvier 2016).
  24. Quand j’allume mes ampoules à LED le CPL (courant porteur en ligne) ne fonctionne plus!, sur deled.pro
  25. Lampes à LED et perturbation radio, sur sonelec-musique.com

Annexes[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

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