Forum sur les LED, OLED et Eclairage

Bonjour à tous,

Dans ce topic, je vais commencer par vous présenter mon raisonnement, et le résultat auquel je suis arrivé, avant que vous descendiez mon projet en flamme ^^

Voilà, je me lance : j'ai un salon, avec une applique (murale, pas au plafond), et souhaitais l'éclairer de manière assez uniforme. Un essai fonctionnel m'a montré qu'il me faudrait deux ampoules de 75~100W à incandescence pour y arriver (Soit environ 2400 à 3000 Lumens). J'avais le choix entre 3 possibilités :
- PAS CHER AU DÉBUT : Applique à 25euros + 2 Ampoules à Incandescence (Aïe, EDF ^^)
- COMPROMIS : Applique à 40 euros + 4 Ampoules Fluocompactes d'au moins 15W chacune et à 15euros chacune (~100euros, et pô bô ^^)
- INVESTISSEMENT : Solution LED, linéaire (donc répartie), indirecte (Dirigé au plafond). Budget ~200 euros, + beaucoup de temps pour apprivoiser et mettre en œuvre une telle solution, fort heureusement je suis tombé sur led-fr.net ^^.

Un tel écart de budget (x2) ne se justifiant que si la consommation est bien inférieure, et que si cela apporte un plus esthétique par rapport au lustre de fluocompactes . . .

J'ai passé plusieurs jours à chercher des solutions plus ou moins toutes faites, genre rubans souples ou rigides, sécables, etc... et je n'ai rien trouvé d'intéressant d'un point de vue rendement (20 à 40 Lm/W), a des prix exorbitants (de 180 à 800 euros pour 5 mètres :LoOoL), et avec peu d'infos sur la température de couleur, souvent "blanc froid" >5500K . . .

Je suis donc allé voir du coté des LED de puissance, mais là non plus, rien de mieux qu'une Fluocompacte qui arrive quand même à 45-60 Lm/W. Avec en plus, d'importants problèmes de dissipation thermique avec ce genre de solution . . .

En cliquant sur un lien dans Wikipédia, je suis tombé sur cette LED de Nichia : NSPWR70CS-K1 (http://www.nichia.com/fr/product/led-lamp-flux.html)
Elle est donné pour 150 Lm/W sous 20 mA (=8.7Lm/(2.9V*0.02A)) , et en charge maximum, je l'ai calculée à ~130 Lm/W sous 50mA (=20Lm/(3.1V*0.05A)).
Les coordonnées chromatiques données dans la spec me feraient classer cette diode à mi-chemin des cold-white et des warm-white, cela convient-il pour un éclairage principal ?

Il me faudrait donc 150 de ces diodes pour y parvenir. J'ai trouvé un site japonais qui en propose 120 au prix de 19200 Yens (~154 Euros), cher, mais encore réalisable pour moi. Et puis 2400 Lumens répartits doivent bien valoir 3000 concentrés en deux points, non ?)
http://babelfish.yahoo.com/translate_ur ... =Translate

D'un point de vue alimentation, je pensais alimenter les diodes par paquets de 6 à 7 en série (2,9 à 4V maxi chacune), avec un ajustement par résistance pour bien avoir environ 45~50 mA, et donc une diffusion uniforme. Reste à voir ce que je vais perdre comme puissance dans ces résistances. En théorie, si chacune des diodes est au "nominal", je suis en mesure d'en mettre 7 en série, et de limiter le courrant à 50mA avec R=46 ohms, et chaque résistance dissipera 115mW, ce qui fait tomber le rendement théorique à ~115 Lm/W, ce qui reste bien mieux que la solution Fluocompacte.

D'un point de vue dissipation, toujours d'après Wikipédia, un rendement lumineux de 130 Lm/w <=> Rendement énergétique de ~20%, et comme chaque diode consommerais 155mW, elle devrait donc en dissiper 80% en chaleur, soit 125mW. Question : Un support en PVC blanc (Genre Équerre, ou Goulotte Électrique) pourrait-il convenir ?

D'un point de vue alimentation, je ne l'ai pas encore trouvée. Je sais qu'elle devra faire 24V, débiter 18,6W + 2W de pertes dans les résistances, donc 20W si je mets un peu moins de 120 LEDs, ou 25W si j'en mets quelques-unes en plus (Je compte bien faire un essai avec une commande préalable de 10 LEDs ^^)

J'ai vu sur l'un de vos topics l'adresse du représentant commercial de Nichia, je le contacterais pour savoir s'il est possible de commander cet article, et si oui, sous quelles condition, en attendant, je compte sur vous pour me donner votre avis sur le projet . . .

Obé.

Pour le Transfo 220/24V, j'ai trouvé ça : http://www.dotlight.de/products/fr/LED- ... 50-mA.html
Cela pourrai-il convenir ?

EDIT :
Je viens de trouver un peu plus d'infos sur la durée de vie de ces LED : http://www.nichia.com/fr/about_nichia/index.html (>> Nouveautés >> LED Blanche « Raijin ») :
- 40 000 Heures @ 20mA (8,7 Lm), soit plus de 13 ans @ 8H/j
- 15 000 Heures @ 50mA (20 Lm), soit à peine plus de 5 ans @ 8H/j, ça fait peu, là ! ! ! ! ! !
Finalement, niveau amortissement, elle pas aussi ntéressante que ce que je pensais, pour de l'éclairage principal . . . (EDIT: Modification suite à erreur sur le coût du kWh, merci Zeltron ^^) :
(Avec ~20W (LED) au lieu de ~60W (Fluocompacte), ça fait 40W d'écart, donc 40Wh d'écart pour une heure d'utilisation. Sachant que le kWh est à 0,11 Euro, il faudra ~900 kW de consommation pour amortir les 100 euros d'écart, soit ~22 500 Heures d'utilisation. soit plus que de la durée de vie théorique à 40mA. . . après, il reste le design pour justifier la différence . . .)

Bonjour, et merci

effectivement, pour espérer commencer à amortir une telle installation, tout en restant réaliste dans les chiffres , il faudrais s'éclairer environ 6 à 7 h par jour avec, tous les jours,pendant 10 ans (c'est possible mais long ...si ça n'est pas tombé en panne avant , et si toutefois vous ne déménagez pas avant ce délai )

quand à la "chaleur" de la lumière, même avec la nuance "blanc chaud" , ça risque peut être d' être un peu "froid", un peu "trop artificiel" comme lumière ...enfin bon, pour certains ...d'autre s'en ficheront , et puis ça dépend de ce l'on compte faire en finalitée dans le dit salon , en effet, ce sera plus génant pour y exposer des chef-d'oeuvre artistiques , et moins génant pour y faire sa muscu
( par ailleurs, chose généralement passée sous silence , la température de couleur d'une LED blanche a tendance à varier avec le temps ....a long terme ...et si ça ne se voit pas tout de suite et qu'on s'y accommode , la lumière fournie en fin de vie risque d'être suffisamment différente pour que, en remplacant certaines "sources" par d'autre avec des LED neuves , tout en en conservant d'autre , plus anciennes, on voie une différence flagrante de température de couleur , et malheureusement, c'est pas comme le (bon) vin, les LED , ça ne se bonifie pas en vieillissant )

En finalitée : ce qui pourrais faire pencher la balance serait finalement soit :
-Le "look" et le modernisme de l'installation , du moins si on veut faire un salon résolument moderne
ou
-l'usage en éclairage d'accentuation , et/ou le mélange de LEd et de lampes fluo "traditionnelles" en éclairage général

P S : j'ai répondu sur les régulateurs de tension à fer saturé sur "l'autre topics"

Zelt

Bonjour,

Quelle DEL exactement, envisages-tu d'exploiter ?
Je n'ai encore jamais rencontré de produit avec une telle efficacité lumineuse et je serais curieux de pouvoir faire des essais !

Merci

Bonjour,

Il s'agit d'une LED du Fabriquant NICHIA (Ref. NSPWR70CS-K1). J'ai fourni les liens, mais ils ne sont pas avares de renseignements (pas encore de Fiche Technique par exemple)

Ce que j'en sait :
- LED à Picots, au format "SQUARE" de 7,68 x 7,68 mm (4 Picots à 5,08 x 5,08 mm), de 80° d'ouverture, couleur entre "Blanc" et "Blanc Chaud" (X=0,344 & Y=0,355)
- Ce n'est PAS une LED de puissance (Genre 150 mW Maxi)
- Ils donnent deux points de fonctionnement à 25°C :
1°) 20mA / 2,9V (Typ) 3,2V (Max) (=> 58mW Typ) / 8,7 Lm (=> ~150 Lm/W) / Durée de Vie = 40 000 H
2°) 50mA / 3,1V (Typ) 3,5V (Max) (=> 155mW Typ) / 20 Lm (=> ~130 Lm/W) / Durée de Vie = 15 000 H

Pour l'instant, je n'ai trouvé que 1 ou 2 sites les proposant à la vente, mais sur le marché asiatique. Pas encore en Europe !
Avec le taux de change Yen/Euro, elle n'est pas très chère (~2euros à l'unité, ~1,5euro par 60), mais pour de l'éclairage, comme elle n'est pas très puissante, il faut en mettre beaucoup, et sa rentabilité n'est donc pas "courte", et comme sa durée de vie est loin du "standard" des Diodes Électroluminescentes . . . elle devrait avoir du mal à concurencer les FLuocompactes . . .

A tester, donc. Je compte bien essayer sur une petite vingtaine avant d'aller plus loin . . .

Bonjour,
Une led à 150lm/W, ça me parait assez énorme tout de même... Il précisent si la jonction est à 0°C ???
Pour info, j'ai éclairé mon salon de 13m2 sur une base de 6 luxeons REBEL warm white à 40lm/W alimentée à 700mA, le rendement global est d'environ 30lm/W... monté en éclairage indirect (vers le plafond). C'est correct pour un apérot, mais à peine suffisant pour manger... Je n'ai pas pu mesurer au luxmètre. Conso estimée à 13.8W et flux de 414lm.
Je vais refaire ça, mais avec 8 luxeon REBEL neutral white à 80lm/W alimentée à 700mA, le rendement global sera d'environ 56lm/W. Conso estimée à 18.4W et flux de 1 040lm.
@+

Bonjour Ambiama,

Ce qui est sur, c'est qu'ils annoncent ces 150 Lm/W pour 20mA seulement, et à 25°C (en Labo, comme tous les autres), soit 8,7 Lm par LED. C'est pas énorme, et il en faut 115 pour dépasser les 1000 Lumens !
Pour l'instant, ce qui me gêne le plus, c'est qu'ils n'ont pas encore mis à dispo la fiche technique pour se rendre compte de l'atténuation lumineuse en fonction de la température . . .

Intéressant ton installation . . . comment les refroidis-tu, tes Luxeon ?
Dans le rendement Global, tu comprends quoi ?
- Rendement LED (Forcément ^^)
- Baisse du Rendement de la LED avec la température ?
- Déperditions dans les Résistances d'alimentation ?
- Rendement du Bloc d'alimentation .
- Autres . . .

Bonjour Obelixator,
Effectivement, de plus, passer 50mA pour une petite led nécessite idéalement d'utiliser les broches comme dissipateur, l'idéal est de prévoir un circuit imprimé avec une grande surface de cuivre pour souder la cathode (à confirmer), sinon, la température monte d'autant plus...

Pour l'installation, les leds sont montées sur des petits circuits imprimés en forme étoile, puis vissés sur des dissipateurs.
Pour ce qui est du rendement, c'est juste d'un point de vue LED, l'alimentation n'est pas prise en comptes, mais uniquement la taille du dissipateur, la température ambiante, le courant et le nombre de leds. Ces calculs n'ont maintenant rien de sorcier, tu peux essayer le petit logiciel suivant :
http://www.futurelightingsolutions.com/ult/
Ce ne sont que des luxeon, mais ça donne déjà un bon avis.
Etant donné que ce sont des leds de puissance, il n'y a pas besoins de résistance, c'est une alimentation spécifique (régulée en courant), il n'y a plus qu'à brancher les leds en série...
Je n'ai pas de données constructeurs sur le bloc d'alim, mais d'après mes mesures, le rendement serait d'environ 73%, cependant, le cosFi n'est pas pris en compte. En admetant que celui-ci soit de 0.8, en vue de la facture à payer, le rendement serait ajusté à 90% environ. Soit environ 11.1W consommé pour 11W d'éclairement.
En éclairage direct, il est possible d'ajouter des optiques, mais là aussi, perte de rendement (environ 85% à 90%), par contre, ceux-ci sont bien meilleur qu'une lampe classique (environ 70%).
Bonne journée

Salut Ambiama,

Admettons que je persiste à utiliser ces LEDs de faible puissance pour 1500 à 2000 Lumens, il m'en faudra un certain nombre (~150 LEDs alimentées à 25~30 mA)... et à alimenter à partir d'une seule source !

La solution "pilotage de l'intensité" m'obligerais à les mettre toutes en série, soit environ 450 V en courant continu, autant dire irréalisable, tant techniquement que d'un point de vue sécurité ^^

J'envisagerais plutôt de les alimenter en tension (24V), par paquets de 6 à 8 LEDs en série (Histoire de m'approcher le plus possible des 24V sans les dépasser), avec une résistance ajustée "aux petits ognons" pour chacune des séries de LEDs pour avoir 25~30 mA (pour limiter la valeur de R, et donc limiter la réduction du rendement).
La régulation d'intensité pourrait alors se faire par "PWM", puisque avec un ajustement par la tension, chaque paquet de LEDs aurait une réaction différente, donc pas réalisable . . .
Cette solution permets d'avoir une alimentation par deux fils identiques pour tous les paquets de 6 à 8 LEDs, ce qui simplifie le montage, "Linéaire" dans mon cas !

En ce qui concerne la dissipation thermique (moins de 90mW par LED dans mon cas), j'avais songé entre deux solutions de montage (Excluant le circuit imprimé Verre-Epoxy pour des raisons d'impossibilité de fabrication perso) :
- Utiliser une sorte de cornière (goulotte) en PVC, percée au diamètre de ~1mm pour chacune des 4 "pin", j'en recourbe deux en diagonale (fixation) et les deux autres servent d'alimentation.
- Même montage que précédemment, mais chaque Pin se voit équipée d'une gaine thermorétractable plus ou moins longue, afin de l'isoler électriquement de la cornière (goulotte) qui serait cette fois en Alu (meilleur dissipation thermique, donc durée de vie plus longue). (Possibilité de mettre un peu de pate thermique type PC pour améliorer un peu la liaison boitier-cornière )
- Dans les deux cas, j'utilise des fils isolés pour faire le "câblage", archaïque certes, mais quand on a pas de circuit imprimé . . . (Genre 1,0 à 1,5mm² pour le 24V commun (5A maxi), puis fil téléphonique entre LEDs (30mA maxi)).

Je sais bien que ces montages dissipent principalement les calories en provenance du boitier transparent (et peu par les 4 Pins), mais c'est ce que j'ai "imaginé" de mieux pour l'instant . . . mais je reste ouvert à de meilleures propositions

Enfin, tout ceci reste hypothétique, je ne sais pas SI et QUAND je vais pouvoir en trouver pour faire un essai, ni surtout à QUEL PRIX (pour faire un petit calcul d'amortissement) . . .
Je garde espoir quand même (Positive Attitude )

Salut,
Pour la commande d'intensité, tu n'est pas obligé de les mettre toutes en série, il suffit juste de multiplier les commande (transistors) pour en mettre un par branche (6 à 8 leds), ou de prévoir un gros transistor qui commute toutes les leds, comme un gros interrupteur collé entre la cathode des leds et la masse. C'est largement réalisable, il suffit juste de faire un minimum d'électronique (ou d'acheter des modules tout fait...).
A 90mW, les leds vont tout de même pas trop chauffer... de plus, le boiter des leds étant en plastique, celui-ci conduit de la chaleur, certes, mais très peu tout de même, pour moi (ce n'est que mon avis), ça ne justifie pas de mettre pate thermique et autre... Les cables sont sans doute archaïques, mais encore très souvent utilisé, ne serait-ce que pour le coût... donc pas de honte à avoir au autre ! A choisir entre 1 et 1.5mm2, prend le plus gros, car il y aura moins de perte en échauffement dans le cable (donc meilleur rendement).
Pour ce qui est de l'affirmation de la dissipation par le boiter, en as-tu fais l'essai? Ca me parait peu probable... Je vais investiguer ça de mon côté, en vue des ''design guides'' des constructeurs, j'en aurais pensé qu'une bonne partie passait par la cathode... c'est que le métal conduit bien la chaleur...
Bonne soirée et @ bientôt