La température de la couche active : température de jonction Tj, représente l’un des facteurs les plus importants pour la performance et la durée de vie d’une LED. L’efficacité lumineuse et la durée de vie d’une LED baissent si la température augmente. La gestion thermique a donc un rôle particulièrement important.

La décision de choisir une LED ou une lampe fluorescente ne peut être prise globalement, de nombreuses conditions l’influençant. Mais la qualité des lampes mises en oeuvre y joue en tout cas un rôle décisif. Depuis plus de 100 ans, TRILUX est synonyme de solutions d’éclairage intelligentes, efficaces et innovantes. Notre consultation qualifiée vous permettra de trouver la solution d’éclairage optimale, économe en énergie et réduisant les coûts pour votre cas d’application particulier. N’hésitez pas à nous contacter !

En examinant la durée de vie d’une LED, nous faisons une distinction entre les erreurs paramétriques, c’est-à-dire une perte de puissance, et une perte totale. Dans le cas d’une perte de puissance, le flux lumineux diminue au fil du temps, jusqu’à ce qu’il tombe en dessous d’une valeur seuil acceptable pour le domaine d’application respectif. La durée de vie se rapporte en général à 50 000 heures pour la valeur L70, ce qui veut dire qu’après 50 000 heures, le flux lumineux est tombé à 70 % de la puissance d’origine. En revanche, les pertes totales, donc les LED défectueuses qui n’émettent plus de lumière, sont enregistrées à l’aide de la valeur B (taux de mortalité). Une durée de vie de 100 000 heures et une valeur B50 indique que la moitié des LED est défaillante au bout de 100 000 heures.

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Il est possible d’influencer les dimensions de la couche active en appliquant une tension à la jonction PN. Le facteur décisif étant la polarité. Si un semi-conducteur N (donneur d’électrons) est relié à la cathode de charge négative, des électrons se propagent du côté N en direction de la couche active vers l’anode. En même temps, les trous du côté P (relié à l’anode de charge positive) migrent en direction de la couche active ou de la cathode. Si la tension augmente, la couche active diminue de plus en plus jusqu’à ce que la tension de passage soit atteinte et que la diode conduise le courant. Si au contraire, un semi-conducteur N'est relié à l’anode de charge positive, les électrons sont attirés par l’anode, en entraînant un agrandissement de la couche active et en empêchant le courant de passer.

Bien que la lumière émise par une LED ne comporte pas de composants infrarouges et soit donc « froide », la recombinaison dans le cristal semi-conducteur entraîne des températures élevées. Cette charge thermique doit être évacuée et répartie de façon homogène par un système de refroidissement sophistiqué. En principe, le système de refroidissement d’une LED fonctionne comme celui d’un processeur d’ordinateur : la platine où se trouve la LED comporte un corps de refroidissement garantissant un transfert optimal de chaleur. La forme et la structure du corps de refroidissement dépendent entre autres de la géométrie du luminaire, de l’emplacement de montage et du matériau utilisé.

À première vue, un composant LED se compose d’une série d'éléments simples. L’élément central est la LED (diode électroluminescente) proprement dite, un semi-conducteur dopé transformant l’énergie électrique en lumière visible. Ce processus a lieu dans une zone très étroite au centre du semi-conducteur : la couche active ou « jonction ». La LED elle-même dispose de deux raccordements électriques et peut être fixée sur un matériel thermoconducteur, permettant d’évacuer la chaleur dégagée pendant le fonctionnement. Ces composants sont protégés par un boîtier solide, recouvert en haut dans la direction d'émission d’un système optique primaire (une petite lentille, en général).

Une comparaison de la composition spectrale de la lumière venant de différentes sources lumineuses permet de constater de grandes différences. La lumière d’une bougie, par exemple, contient une composante rouge au-dessus de la moyenne, elle est perçue comme lumière chaude, au contraire de la lumière émise par un tube fluorescent, dont la composante bleue est plus importante et qui semble plus froide. La plupart des sources lumineuses naturelles émettant dans une large plage de longueurs d’onde diverses, l’indication d’une seule longueur d’onde ne convient pas pour caractériser la lumière blanche. Le facteur décisif est bien plus le rapport des différentes composantes spectrales. Ces dernières décrivent la température de couleur sous la lumière blanche, respectivement la couleur de la lumière colorée.