Avantages des lumières LED par rapport aux CFL

Une brève description de la comparaison du principe d’éclairage CFL et LED

Après plus d’un siècle de développement dans l’industrie mondiale de l’éclairage, aujourd’hui, les lampes les plus largement utilisées ne sont que les lampes fluorescentes compactes (CFL) et les lampes à diodes électroluminescentes (DEL).

Les lampes CFL et les lampes LED sont certainement plus efficaces que les lampes à incandescence, mais la façon dont elles émettent de la lumière est encore différente.

Les lampes à économie d’énergie font passer le courant électrique à travers un tube contenant une petite quantité d’argon et de vapeur de mercure, ce qui génère des ultraviolets invisibles (UV), qui stimulent le revêtement fluorescent (appelé phosphore) à l’intérieur du tube, qui génère une réaction chimique et émet de la lumière visible .

La diode électroluminescente LED est un dispositif à semi-conducteur à semi-conducteur qui peut convertir l’énergie électrique en lumière visible, et il peut convertir directement l’électricité en lumière. Le cœur de la LED est une puce semi-conductrice, une extrémité de la puce est fixée à un support, une extrémité est un comparateur négatif et l’autre extrémité est connectée à un comparateur positif de l’alimentation, de sorte que toute la puce est encapsulée par résine époxy. Pour comprendre le principe d’émission de lumière des lumières LED, vous devez être familiarisé avec ses conditions difficiles. Tout d’abord, la production de lampes à LED est principalement composée de composés III-IV, tels que l’arséniure de gallium, le phosphure de gallium, l’arséniure de gallium phosphoreux et d’autres composés, dont le noyau est la jonction PN.

Il existe un grand nombre de trous chargés positivement et d’impuretés d’ionisation chargées négativement à l’intérieur du semi-conducteur de type P. Du fait de l’action du champ électrique, les impuretés d’ionisation sont fixes et les trous sont mobiles. Cependant, il existe de nombreux électrons négatifs et ions positifs fixes à l’intérieur du semi-conducteur de type N. Sous l’effet du champ électrique, les ions positifs sont fixes et les électrons négatifs sont mobiles. Si une tension positive est appliquée à la jonction PN, le type P est connecté au côté positif et le côté de type N est connecté au côté négatif. La direction du flux de courant est de P à N, et les trous et les électrons libres se déplacent vers l’interface, rétrécissant la région de charge d’espace. , Le courant passera en douceur. Si une tension inverse est appliquée à la jonction PN, les trous et les électrons libres sont éloignés de l’interface, de sorte que la région de charge d’espace est élargie et que le courant ne passera pas.

Par conséquent, lorsque la tension directe est appliquée aux deux puces semi-conductrices, la jonction PN d’un certain groupe de matériaux semi-conducteurs composés injectera des porteurs minoritaires et des porteurs majoritaires, et l’excès d’énergie sera libéré sous forme de lumière lors de la recombinaison, de manière à réaliser le transfert d’énergie. Conversion de l’énergie lumineuse. Si une tension inverse est appliquée, il est difficile d’injecter des porteurs minoritaires, il n’y a donc pas d’énergie excédentaire libérée lorsqu’aucun porteur n’est recombiné, de sorte que la conversion de l’énergie électrique en énergie lumineuse ne peut pas être réalisée. C’est le principe d’émission de lumière des lampes à LED.

De nos jours, les lampes CFL dans un grand nombre d’installations à travers le monde sont progressivement remplacées par des lampes LED, mais nous ne savons souvent pas comment choisir en raison du trop grand nombre d’options. Ne vous inquiétez pas, les lumières LED ont un très large éventail d’utilisations et peuvent être appliquées à presque toutes les occasions. Veuillez continuer à lire cet article pour plus de détails.

Plus de lumens par watt

Le watt fait référence à une unité qui mesure la quantité d’énergie produite en utilisant une unité d’énergie électrique. Pour les lampes, il s’agit de l’unité qui convertit l’énergie électrique en énergie lumineuse. Cependant, les lumens font référence à la quantité de lumière qui pénètre dans l’œil humain.

C’est-à-dire que Watt fait référence à la quantité d’électricité utilisée et que les lumens sont égaux à la luminosité.

Comparé à des produits CFL similaires, le point culminant de la LED réside dans son excellente efficacité énergétique, qui nécessite moins de puissance pour produire la même intensité de lumière, et la luminosité de la même lampe LED de puissance est plusieurs fois supérieure à celle de la CFL.

Une lampe LED de 20 watts a une efficacité de 80 lumens par watt, ce qui peut atteindre un flux lumineux de 1600 lumens. Pour produire le même niveau de luminosité, la puissance de la lampe CFL doit être d’au moins 50 watts. À partir de là, il n’est pas difficile de voir que les lampes LED peuvent consommer moins d’énergie que les lampes CFL et réduire les émissions de carbone lorsqu’elles atteignent le même éclairement.

Durée de vie plus longue jusqu’à 80 000 heures

La durée de vie théorique des LED est de 100 000 heures, mais ce n’est que la valeur la plus élevée dans des conditions idéales. En fait, la durée de vie des lumières LED a beaucoup à voir avec le courant, la luminosité, les matériaux, etc. Lorsque la lampe LED est utilisée pendant plus de 20 000 heures, il y aura une dégradation de la lumière, ce qui signifie que sa luminosité n’est pas aussi brillante que l’original.

 

La durée pendant laquelle la source de lumière LED fonctionne à partir de la valeur initiale jusqu’à ce que le flux lumineux diminue à 70 %. Pour certaines LED de faible puissance utilisées comme voyants lumineux, elle peut atteindre plus de 100 000 heures. Mais pour les lampes LED haute puissance, la durée de vie est loin de 100 000 heures. Et en utilisation réelle, lorsque la lumière LED dépasse 50 000 heures, la luminosité est toujours de 70 % de la luminosité initiale.

Par conséquent, la lampe LED peut être utilisée pendant plusieurs années, dépend principalement de l’environnement dans lequel elle est utilisée, de la qualité des composants électroniques et d’autres facteurs. La durée d’utilisation des lampes à LED est comme un principe de seau, qui est déterminé par la pièce ayant la durée de vie la plus courte. En d’autres termes, si un composant électronique est endommagé le lendemain de son utilisation, il ne durera que deux jours. Bien sûr, ce n’est qu’un accident, pas le sujet de notre article.

Durabilité

Pourquoi l’ampoule LED n’est-elle pas cassée ? Il modifie le principe de l’émission de lumière à filament de tungstène de la lampe à incandescence et de l’émission de lumière à poudre à trois couleurs primaires de la lampe à économie d’énergie, et l’électroluminescence est adoptée.

Pourquoi les ampoules LED ne sont pas cassées ? Selon l’analyse, la LED a des caractéristiques évidentes, une longue durée de vie, une efficacité lumineuse élevée, aucun rayonnement et une faible consommation d’énergie. Presque tout le spectre de la LED est concentré dans la bande de fréquence de la lumière visible, et son efficacité lumineuse peut dépasser 150 lm/W (2010).

En comparant la LED avec une lampe à incandescence ordinaire, une lampe à économie d’énergie en spirale et une lampe fluorescente tricolore T5, les résultats montrent que : la lampe à incandescence ordinaire a une efficacité lumineuse de 12lm/W et une durée de vie inférieure à 2000 heures, et une énergie en spirale- lampe à économie d’énergie a une efficacité lumineuse de 60lm/W, ce qui est inférieur à Pendant 8000 heures, la lampe fluorescente T5 est de 96lm/W et la durée de vie est d’environ 10 000 heures, tandis que la LED à lumière blanche d’un diamètre de 5 mm peut théoriquement dépasser 150lm/W, et la durée de vie peut être supérieure à 100 000 heures.

Pourquoi l’ampoule LED ne casse-t-elle pas ? Quelqu’un prédit également que la limite supérieure de la durée de vie des LED sera infinie à l’avenir. Cependant, le principe de fonctionnement des lampes LED rend le problème de dissipation thermique très important dans l’industrie de l’éclairage LED haute puissance. De nombreuses solutions d’éclairage à LED ne prêtent pas suffisamment attention à la dissipation thermique ou ont des niveaux techniques limités. Par conséquent, les lampes LED haute puissance produites en série ont généralement une durée de vie réelle. Bien inférieur à la valeur théorique, et la performance de coût est inférieure à la situation embarrassante des lampes traditionnelles.

Afin d’améliorer la durée de vie des lampes à LED et d’être vraiment adaptées à la production commerciale de masse, l’industrie de l’éclairage à LED accélère le développement de nouveaux matériaux conducteurs thermiques, tels que les plastiques conducteurs thermiques, indépendamment ou en coopération avec des fournisseurs professionnels de matériaux conducteurs thermiques. .

Pourquoi les luminaires LED sont-ils si durables ? Dans la description générale, les LED peuvent être utilisées pendant plus de 50 000 heures, et certains fabricants annoncent que leurs LED peuvent fonctionner pendant environ 100 000 heures. Le principal problème à cet égard est que la LED ne fonctionne tout simplement plus et que sa durée de vie nominale ne peut pas être calculée par la méthode de mesure des lampes traditionnelles.

En fait, lors du test de la durée de vie d’une LED, personne ne restera à attendre qu’elle cesse de fonctionner. Cependant, il existe d’autres moyens de mesurer la durée de vie des LED. La raison pour laquelle la LED est durable est qu’elle ne cause pas le problème de la fusion des filaments. La LED ne cessera pas de fonctionner directement, mais elle se dégradera progressivement avec le temps.

Les prévisions indiquent que les LED de haute qualité peuvent maintenir plus de 70 % de la luminosité initiale de la lampe après 50 000 heures de fonctionnement continu. En supposant que la LED ait atteint sa durée de vie nominale, elle peut encore émettre de la lumière, mais la lumière sera faible.

Afin de prolonger la durée de vie de la LED, il est nécessaire de réduire ou de dissiper complètement la chaleur générée par la puce LED. L’énergie thermique est la principale raison pour laquelle les LED cessent de fonctionner. La durée de vie des LED est liée aux puces et à la puissance d’entraînement des LED. Pourquoi les lumières LED sont-elles si durables ? La durée de vie des lampes à LED a une certaine relation avec la qualité de la carte d’alimentation. Si la qualité de la carte de puissance n’est pas bonne, la durée de vie est très différente de la durée de vie théorique. Il est recommandé d’acheter une bonne carte d’alimentation.

Presque aucun impact sur l’environnement et la santé humaine

Nous savons tous que les lampes CFL peuvent exciter les rayons infrarouges et ultraviolets, qui peuvent tous deux endommager les yeux et la peau. La lampe LED ne produit pas ces deux types de rayons, elle est donc très sûre pour le corps humain. De plus, les lampes LED dans les maisons, les ateliers d’usine, les parkings, les stations-service et autres installations permettent généralement d’économiser 70 % à 80 % d’électricité par rapport aux lampes CFL et aux lampes à incandescence, de sorte que la consommation totale de kW/h sera considérablement réduite, réduisant ainsi considérablement Émissions de CO2. C’est un véritable éclairage vert à économie d’énergie.

Comme mentionné précédemment, les LFC contiennent une petite quantité de vapeur de mercure, qui leur est nécessaire pour émettre de la lumière. Nous savons tous que le mercure est un métal lourd hautement toxique et qu’il ne se dégrade pas automatiquement dans la nature. S’il est jeté directement dans la décharge, il causera une énorme pollution du sol et de l’eau. Cela fait du recyclage des lampes fluocompactes un problème mondial. Encore plus effrayant, c’est que si la lampe CFL se casse à la maison, la vapeur de mercure à l’intérieur peut causer du tort à votre famille.

Parce que les lampes LED ont des avantages que les CFL ne peuvent égaler, elles sont plus chères que les lampes CFL. Mais à long terme, vous pouvez assurer un retour sur investissement en économisant la consommation d’énergie et en réduisant le nombre de remplacements d’ampoules.