Quel est le flux lumineux des lampes LED ?

Les lampes à diodes électroluminescentes (DEL) se caractérisent par de nombreux paramètres responsables d’un éclairage de haute qualité et sûr. L’article discutera des principales caractéristiques des appareils de cette classe, notamment en comparant ces derniers avec ceux des lampes à incandescence traditionnelles, et donnera également des recommandations sur le choix des lampes à LED pour la maison.

Qu’est-ce que le flux lumineux ?

Un flux lumineux est une grandeur physique qui caractérise le nombre d’unités “légères” de puissance du flux de rayonnement correspondant. La puissance lumineuse, à son tour, est l’énergie traversant un espace dans un certain laps de temps.

En termes simples, un flux lumineux est un concept qui détermine la quantité de lumière émise par une source (dans le cadre de l’article, il s’agit d’un dispositif lumineux), et comment ce flux de rayonnement est émis et distribué dans l’espace.

L’intensité du flux lumineux et comment est-il mesuré ?

Lors de l’évaluation et de la comparaison d’appareils d’éclairage, une unité de mesure du flux lumineux telle que le lumen est utilisée. C’est l’unité de mesure de base émise par une source, le flux lumineux. Pendant ce temps, c’est une erreur pour les professionnels de l’éclairage et les utilisateurs généraux d’évaluer les équipements d’éclairage en utilisant le concept de « luminosité ». Ce terme est non seulement erroné, mais peut aussi être trompeur, surtout lorsqu’il s’agit de lampes à LED.

Les lampes à incandescence traditionnelles émettent dans le spectre le plus large possible du signal lumineux, tandis que les lampes à LED ne «couvrent» qu’une partie étroite de sa zone «bleue». Mais en même temps, émettant une quantité d’énergie à peu près comparable, la source LED brille plus fort.

En ce qui concerne les lampes à LED, le concept d ‘«éclairement» est parfois utilisé (caractérisant l’intensité avec laquelle la lumière tombe sur la surface). L’unité d’éclairage acceptée est le lux (lx).

Le dispositif et le principe de fonctionnement des lampes à LED

Les lampes à LED pour l’éclairage ne diffèrent que de l’extérieur, la structure interne des différents appareils est approximativement la même. La lumière est émise directement par des LED dont le nombre, la puissance et le spectre de couleurs varient selon les modèles.

Le principe de fonctionnement de la lampe d’éclairage à LED est basé sur la conversion de la tension alternative du secteur, au moyen d’un circuit électrique, en une tension constante, qui alimente en fait les cristaux rayonnants.

Le dispositif d’éclairage domestique à LED se compose des composants suivants :

• Le diffuseur est un hémisphère spécial qui augmente la dispersion et diffuse uniformément le flux lumineux. Selon le modèle, ce composant peut être en plastique mat, transparent ou translucide (à l’exception des appareils fluorescents, où un élément réfléchissant spécial est utilisé).
• Le cristal LED est la base de la lampe LED moderne. Leur nombre peut varier d’une à plusieurs dizaines – cela dépend de la conception, des dimensions, de la puissance, de la taille du dissipateur thermique d’un modèle particulier. C’est la qualité des cristaux LED qui détermine les principaux paramètres de l’appareil et sa durabilité, car si même une puce tombe en panne, la lampe peut être jetée.
• Circuit imprimé – dans sa fabrication, un alliage d’aluminium anodisé spécial est utilisé, ce qui lui permet d’interagir efficacement avec le radiateur, en dissipant la chaleur.
• Le dissipateur thermique est un produit en aluminium de forme spéciale qui permet une évacuation plus efficace de la chaleur des cristaux. La surface d’évacuation de la chaleur du radiateur augmente du fait de la présence de nombreuses plaques sur le corps de cet élément.
• Le pilote est un composant important du circuit, sans lequel les cristaux de LED s’éteindraient tout simplement. L’unité redresse, réduit et stabilise la tension secteur. Il existe des pilotes à distance et intégrés – la plupart des appareils d’éclairage à LED domestiques sont équipés du dernier type d’appareils montés directement dans le boîtier de la lampe.
• Un condensateur est un composant radiotechnique qui lisse en outre les ondulations de tension fournies à la matrice LED.
• La base en polymère de la partie socle est un élément structurel nécessaire pour protéger le corps de l’appareil contre les pannes électriques et une personne contre les chocs électriques lors du changement de lampe.
• Socle – une pièce de commutation qui assure la connexion au secteur. Le plus souvent, la base est en laiton nickelé, ce qui assure un contact fiable et un effet anti-corrosion.

Il convient de noter que dans les appareils à LED, contrairement aux lampes à incandescence traditionnelles, la zone de chauffage maximale est basée sur l’intérieur. Pour cette raison, la lampe à LED nécessite un refroidissement interne efficace, qui est mis en œuvre sous la forme d’un radiateur de refroidissement.

Caractéristiques principales

À bien des égards, les dispositifs à DEL sont supérieurs aux lampes à incandescence et aux autres sources lumineuses. Parmi plusieurs dizaines de paramètres techniques des lampes à LED, plusieurs principaux peuvent être distingués.

Puissance de la lampe LED

Sous la puissance du dispositif LED, ils désignent la puissance électrique consommée par celui-ci à partir du réseau. Pour faciliter la navigation du consommateur, l’indicateur équivalent d’une lampe à incandescence est indiqué sur l’emballage de la lampe LED.
Pendant ce temps, l’efficacité de tels dispositifs équivalents varie. Ils ont une luminosité et une puissance de flux lumineux différentes.

Angle de diffusion

Le flux lumineux des lampes à LED domestiques est diffusé à un angle de 60° – 340°. Les appareils avec un diagramme de rayonnement moins large sont utilisés dans la conception de l’éclairage ponctuel, de l’éclairage zoné. Des appareils à grand angle de dispersion sont utilisés pour organiser l’éclairage général. Le plus grand angle de dispersion est disponible pour les lampes à filaments LED. L’indicateur de ce type d’appareil est en corrélation avec les lampes à incandescence traditionnelles.

Flux lumineux créé

La luminosité du dispositif d’éclairage, ou plutôt la quantité de lumière émise par celui-ci, est caractérisée par un paramètre tel que le «flux lumineux», comme déjà mentionné, mesuré en lumens. Une lampe à LED émettant un flux lumineux de 400 lumens équivaut approximativement à une lampe à incandescence de 40 watts. En pratique, les fabricants d’appareils à LED ont tendance à surestimer délibérément cette caractéristique. Des paramètres proches de la réalité pour des appareils spécifiques peuvent être trouvés en examinant les résultats de tests indépendants.

Température colorée

La lampe à incandescence plus familière émet une agréable lumière jaune douce, dont la température de couleur approche 2750 Kelvin (K). En conséquence, une lampe LED avec la même température de couleur donnera la lueur la plus proche d’une lampe traditionnelle. Pour la plupart, les appareils à LED se caractérisent par une température de couleur de 3000 K – avec une lumière assez confortable pour les yeux, mais légèrement plus blanche. Les lampes avec un indicateur de 3000 à 4000 K conviennent aux bureaux. Les appareils d’éclairage avec une température de couleur de 5000 K ou plus ne conviennent que pour les locaux techniques.

Facteur d’ondulation

Cette caractéristique s’applique à tous les dispositifs d’éclairage. Les appareils LED de haute qualité ont un facteur d’ondulation très faible, qui est de 3 à 5 fois inférieur aux lampes à incandescence. Selon cet indicateur, les appareils à LED peuvent être utilisés dans tous les locaux. Dans les lampes bon marché, très souvent, le coefficient d’ondulation n’est pas indiqué, cependant, l’intensité du scintillement est facilement vérifiée à l’aide de l’appareil photo du téléphone. En présence d’ondulations, des bandes sombres sont visibles à l’écran.

Puissance équivalente

Sur l’emballage d’une lampe à LED, il y a aussi généralement un paramètre tel que la puissance équivalente d’une lampe à incandescence. Par exemple, il peut s’agir d’une information indiquant que le dispositif LED a une puissance de 5 W, équivalente à la puissance d’une lampe à incandescence de 40 W. Les fabricants pas trop consciencieux peuvent être délicats dans le cas de ces paramètres, il est donc recommandé de faire tout d’abord attention à la caractéristique du flux lumineux de la lampe LED.

Tension de travail

Les tensions de fonctionnement normalisées des lampes à LED modernes sont de 220 V (pour le secteur normal) et de 12 V (pour une utilisation avec des blocs d’alimentation). Ces derniers fonctionnent à la fois sur des tensions alternatives et continues. Cependant, certaines de ces lampes, lorsqu’elles sont alimentées par une source de courant alternatif, peuvent présenter un facteur d’ondulation trop élevé, nocif pour les yeux.

Indice de rendu des couleurs

L’indice de rendu spectral des couleurs d’un appareil à LED est différent de celui d’une lampe à incandescence. Il a plus d’une composante de couleur bleue. L’indice de rendu des couleurs (Ra), indiqué par le fabricant de l’appareil, caractérise l’uniformité du niveau de toutes les composantes de couleur. Un flux lumineux à faible indice (inférieur à 80 Ra) est désagréable pour les yeux. Les lampes à incandescence et la lumière du soleil ont cet indicateur dans la région de 97 à 98 Ra, les lampes à LED de haute qualité sont plus de 80, les modèles individuels – 90 unités. En pratique, l’indice de rendu spectral des couleurs est volontairement surestimé par certains fabricants : lorsqu’il est étiqueté sur un emballage Ra – 80, il peut être de 75 unités voire moins.

Réglage de la luminosité

La plupart des lampes à LED ne fonctionnent pas avec des dispositifs de gradation conçus pour régler la luminosité des luminaires. Cependant, on trouve sur le marché des luminaires à LED qui ont déjà un gradateur intégré, ou qui ont la possibilité de prendre en charge des gradateurs externes pour lampes à incandescence ou spécialement conçus pour les dispositifs à diodes.

Chauffage et production de chaleur

Le flux lumineux de la LED est dirigé dans un sens, tandis que la chaleur est émise dans l’autre sens. Pour cette raison, l’intérieur de la lampe LED doit être activement refroidi. Pour ce faire, le dispositif d’éclairage est équipé d’un radiateur.

Caractéristiques comparatives des appareils à LED et des lampes à incandescence

Pour une comparaison visuelle des appareils à LED et des lampes à incandescence, vous devez vous référer à un tableau spécial. Comme vous pouvez le voir, la différence de consommation d’énergie entre ces classes d’appareils avec la même intensité de flux lumineux est importante.

Mais en fait, un luminaire LED de 5W n’est pas équivalent à une ampoule à incandescence de 40W. L’éclairement d’un appareil LED peut en fait être loin de 400 lumens en fonction de plusieurs facteurs. Il s’agit par exemple d’un boîtier mat, “dévorant” une partie de la puissance par le conducteur, d’autres composants électriques, etc.

Sortie de la lumière

L’un des paramètres les plus importants dans le calcul du schéma d’éclairage de la pièce est la puissance lumineuse de l’appareil monté. Cette caractéristique se mesure en Lumens/Watts. Dans les lampes à incandescence, le rendement lumineux est de 8 à 10 lm/W. Dans les LED, le paramètre varie de 90 à 110 Lm / W et dans les modèles de haute qualité – de 120 à 140 Lm / W. En termes de rendement lumineux, les luminaires à LED sont 8 à 10 fois meilleurs que les autres options.

Dissipation de la chaleur

Lors de la comparaison des LED et des lampes à incandescence traditionnelles, leur dissipation thermique doit être prise en compte. Les ampoules en verre des lampes à incandescence chauffent jusqu’à 230 – 240 degrés Celsius, tandis qu’une lampe LED puissante peut chauffer jusqu’à un maximum de 45 degrés. Pour cette raison, ces dernières ne sont pas dangereuses pour le feu et peuvent être montées dans n’importe quelle pièce, contrairement aux lampes à incandescence, qui ne sont pas recommandées pour une utilisation, par exemple, à l’intérieur de structures en bois.

Durée de vie

La caractéristique principale qui parle de l’avantage des LED. Une matrice LED peut fonctionner pendant 40 000 heures, tandis qu’une lampe à incandescence dure rarement plus de mille heures, soit près de 40 fois moins. Par souci d’équité, il convient de noter que des taux aussi élevés sont inhérents aux produits LED de haute qualité de fabricants renommés. Les cristaux LED bon marché ont une ressource beaucoup plus faible.

Efficacité

L’efficacité de la lampe est un concept qui caractérise la quantité de lumière produite par rapport à la puissance thermique de l’appareil. Cette caractéristique des appareils à LED approche les 90%, alors que, comme les lampes à incandescence, l’action utile est estimée à 7-9%. Inutile de dire à quel point les dispositifs d’éclairage à LED sont beaucoup plus économiques par rapport à leurs homologues traditionnels.

Prix

Une question beaucoup plus controversée est qu’est-ce qui est le plus rentable à utiliser : les lampes à diode ou les lampes à incandescence ? Malgré le fait que les premiers coûtent un ordre de grandeur plus cher, leur temps de fonctionnement total dépasse de loin la durée de vie de la deuxième option. Et si nous prenons en compte un indicateur tel que les économies d’énergie, les lampes traditionnelles n’ont aucune chance. Dans la pratique, cependant, les choses ne sont pas si tranchées. Un appareil à LED, comme d’autres types de lampes, peut tomber en panne bien avant son seuil de durée de vie (par exemple, lors de surtensions ou de changements de température). De plus, ils brillent plus faiblement, de sorte que les utilisateurs doivent souvent acheter et installer un éclairage LED supplémentaire.

Composante environnementale

Les lampes LED certifiées contiennent un très faible pourcentage de produits chimiques dangereux. Comme les lampes à incandescence, elles ne nécessitent pas d’élimination spécialisée. Mais cela ne signifie pas du tout que les appareils périmés doivent être jetés avec les autres déchets ménagers. Les appareils d’éclairage peuvent être remis, par exemple, à des points de collecte spéciaux.

Conseils pour choisir une ampoule LED

Choisir une bonne lampe LED n’est pas une tâche facile. Parfois, même chez des fabricants de renommée mondiale, il existe des instances avec un niveau élevé de pulsations ou avec des paramètres de rendement lumineux surestimés par rapport aux valeurs réelles. Les recommandations suivantes sont basées sur l’expérience pratique des utilisateurs et les résultats d’experts indépendants. Une bonne lampe LED doit répondre aux critères suivants :

• facteur d’ondulation – pas plus de 30 % ;
• rendu des couleurs – indice 80 et plus;
• niveau de flux lumineux – correspond à la valeur du flux lumineux d’une lampe à incandescence ;
• angle d’éclairage acceptable – pas plus de 50 degrés;
• si nécessaire, support pour interrupteurs avec indicateur ;
• si nécessaire – prise en charge de la gradation.

De plus, il ne sera pas superflu de s’attarder sur les points suivants :

• Mettez votre main sous la lumière de la lampe. Si la peau a une teinte grise, l’appareil utilise des LED à faible indice de rendu des couleurs.
• Même si vous voyez la désignation “pas d’ondulation” sur l’emballage, cela ne signifie pas que le scintillement est complètement absent. Très probablement, sa valeur se situe à moins de 5%.
• S’il est possible d’allumer la lampe, pointez la caméra du smartphone allumée vers elle. Si vous ne voyez aucune bande, le luminaire LED a un faible niveau de pulsation.
• Faites glisser un stylo plume devant la lampe allumée. Si l’objet double ou triple, la source a un niveau élevé de pulsations.
• La luminosité de la lampe LED peut être vérifiée à l’aide d’applications spéciales de posemètre sur votre smartphone Android.
• N’achetez pas un produit dont la date de sortie est de 3 ans ou plus. Il vaut mieux choisir une option plus moderne.
• Choisissez une lampe LED avec une longue période de garantie (3-5 ans).
• Veuillez conserver votre reçu afin de pouvoir retourner ou échanger l’article si nécessaire.

Les lampes à LED diffèrent des lampes à incandescence classiques par de nombreuses caractéristiques. Les plus importants d’entre eux sont la puissance, l’angle de dispersion, le flux lumineux, la température de couleur et le facteur d’ondulation. Lors du choix d’une lampe à LED, vous devez également faire attention à la puissance lumineuse et thermique de l’appareil, à sa période de garantie, à son efficacité, à sa puissance équivalente, à sa tension de fonctionnement et à son indice de rendu des couleurs.