Si vous êtes un expert en matière d’économie d’argent et de respect de l’environnement, vous avez probablement été intéressé par l’utilisation d’ ampoules à LED. En raison de leur efficacité en matière de consommation d’énergie et parce qu’elles sont plus sûres pour l’environnement que les ampoules fluorescentes, elles sont l’option à choisir. Mais tout cela tient uniquement et exclusivement à une chose: son fonctionnement.
Les ampoules halogènes utilisent des filaments chauffés, tandis que les ampoules fluorescentes transmettent l’électricité à travers les gaz pour produire de la lumière. Mais les LED sont faites d’une autre pâte. Ils sont connus sous le nom d’éclairage «à l’état solide» car la matière solide produit la lumière; aucun filament ou gaz requis.
Jetons un coup d’œil à cette technologie et à la science derrière l’ ampoule la plus efficace et la plus prometteuse de l’éclairage.
Qu’est-ce qu’une diode électroluminescente?
Les LED ou diodes électroluminescentes sont en fait l’un des types les plus simples de dispositifs à semi-conducteurs. En termes très généraux, un semi- conducteur est une substance ou un matériau capable de conduire un courant électrique.
Les LED utilisent généralement du nitrure d’ indium et de gallium comme matériau conducteur. En appliquant une tension au dispositif, les électrons remplissent les trous d’électrons dans le semi-conducteur et libèrent simultanément de l’énergie sous forme de photons (c’est-à-dire de lumière) dans un processus connu sous le nom d’électroluminescence.
Mais que sont les trous d’électrons?
Un «trou» se produit lorsqu’un atome manque d’électrons. Le nitrure d’indium et de gallium pur n’a pas ces trous d’électrons pour transporter le courant électrique, de sorte que les fabricants ajoutent des impuretés ou des atomes d’un autre matériau pour créer des trous d’électrons ou des électrons libres.
En faisant cela, deux types différents de semi-conducteurs peuvent être fabriqués dans le même matériau (imaginez deux couches de ces semi-conducteurs). La frontière entre les deux coquilles où les électrons se croisent s’appelle la jonction PN. Et à cet endroit, le voyage des électrons n’est que dans un sens, c’est-à-dire que le courant ne peut circuler que dans un sens.
Les diodes ont une anode et une cathode pour faciliter ce trajet. Lorsque les électrons passent d’un endroit à un autre, ils remplissent les trous et libèrent leur énergie en émettant les photons que nous avons mentionnés précédemment.
Le petit boîtier qui recouvre la diode LED est un moyen de protéger le matériau semi-conducteur et le processus électroluminescent et de fournir un type de réflecteur conique qui sert à intensifier et à diriger le flux lumineux.
Maintenant que la théorie est faite, intéressons-nous au cas des ampoules LED.
Voici comment fonctionne une ampoule LED
Les diodes utilisent du nitrure d’indium et de gallium comme semi-conducteur car il crée une lumière bleue brillante et, comme les fluorescents, un boîtier recouvert de phosphore peut être utilisé pour créer une lumière blanche. Dans une ampoule LED, les diodes sont connectées les unes aux autres dans une matrice, entourées d’un réflecteur et d’un autre boîtier en plastique ou en verre (dont il existe différents modèles et qui est ce qui frappe à première vue).
Étant donné que le boîtier de chaque diode réfracte la lumière dans une certaine direction, les LED sont très bonnes pour l’éclairage directionnel. Une ampoule LED omnidirectionnelle ressemble plus à une ampoule traditionnelle. Les diodes sont disposées en forme de cylindre, couvrant près de 360 degrés horizontalement.
Il existe également des ampoules LED dans lesquelles des diodes sont placées sur le dessus pour fournir un éclairage vers le haut. Cette formation permet à la lumière d’imiter la distribution des ampoules à incandescence.
Maintenant que vous savez comment fonctionnent les ampoules LED, êtes-vous prêt à faire le changement?
