Caractéristiques thermiques d'une DEL blanche

Les diodes électroluminescentes ont été utilisées pour la première fois dans les années 1990 pour les voyants indicateurs sur les appareils électroniques. La technologie s'est rapidement étendue aux lampes de poche, feux de signalisation et même aux luminaires autonomes, dans une variété d'intensités et de couleurs. Bien qu'elles soient considérablement plus efficaces que les ampoules à incandescence, les DEL présentent certaines caractéristiques dont les utilisateurs doivent être conscients, notamment leur réponse à la température.

Effets

La tension traversant le système détermine la couleur d'une DEL. En tant que lumière plus intense que les éclairages colorés à basse tension, les DEL blanches sont particulièrement sensibles à l'usure ou aux dommages thermiques. Les composants semi-conducteurs fragiles rendent également les DEL blanches plus sensibles aux températures. Les DEL fonctionnant à des températures supérieures à 85 °C (185 °F) peuvent surchauffer et être endommagées, tandis que des températures modérément élevées supérieures à 49 °C (120 °F) peuvent réduire la quantité de lumière émise au fil du temps ou raccourcir la durée de vie de l'appareil.

Électricité

L'un des deux sources de chaleur dans une DEL, le courant électrique non converti en lumière se dissipe sous forme de chaleur dans le dispositif. L'efficacité des DEL réduit ce facteur quelque peu, pourtant la tension accrue des DEL blanches en particulier — de 3 à 3,5 volts contre 1,8 à 2,1 volts pour les DEL rouges — peut produire une augmentation significative de la chaleur. Selon le Lighting Research Center du Rensselaer Polytechnic Institute à Troy, New York, tripler le courant introduit dans une DEL blanche de cinq millimètres a presque doublé la température de jonction et réduit le rendement lumineux d'environ 30 % sur 1 000 heures.

Température ambiante

Bien que les tests du Lighting Research Center aient identifié l'augmentation du courant de commande comme cause principale de la dégradation de la lumière dans les DEL blanches de cinq millimètres, cette même étude de 2004 a révélé que l'augmentation de la température ambiante avait un impact plus important sur les DEL blanches à haut flux, qui ont des structures plus ouvertes produisant une lumière plus intense. La chaleur ambiante peut avoir un double impact sur les caractéristiques thermiques des DEL, augmentant à la fois la température de la DEL par rayonnement direct et, parce que la chaleur circule des corps plus chauds vers les plus froids, ralentissant ou interrompant la dissipation de chaleur loin du circuit de la DEL.

Considérations

Bien que les DEL soient plus efficaces et durent plus longtemps que les ampoules à incandescence, elles coûtent également plus cher à l'achat. Les économies potentielles à long terme des DEL dépendent de leur durée de vie, c'est pourquoi les fabricants mettent en œuvre des techniques pour réduire les températures à l'intérieur des circuits DEL, comme le montage des lumières dans des matériaux qui ne conduisent pas bien la chaleur ou l'ajout de boîtiers de protection qui réfléchissent la chaleur. Éloigner les DEL de la lumière directe du soleil et des sources de chaleur aide également.