Etude électronique Pro-LED Lite
Choix de la LED
Depuis la réalisation de la BiLED, les technologies de LEDs de puissance ont progressé à grands pas. A l'époque, j'avais utilisé des Luxeon III rank T qui offraient les meilleurs performances. Mais depuis, les fabricants ont réalisé des bonds technologiques (et ce n'est pas fini).
Les meilleures LEDs du marché
J'ai gardé en référence la Luxeon III rank T et sélectionné ce qui ce fait de mieux actuellement.
Comparatif des caractéristiques : (tableau mis à jour le 10/10/2009)
| Fabricant | Modèle | Flux lumineux min/typique à 350mA |
Flux lumineux typique à 700mA |
Flux lumineux typique à 1000mA |
Température de couleur | R thermique jonction /carte |
Courant maxi | Température de jonction maxi |
| Lumiled | Luxeon III |
- / 52 lm | 65 lm | 87 lm | 5500K | 13 °C / W nue |
1 A | 135 °C |
| Lumiled | Luxeon K2 TTFC |
- / 95 lm | 170 lm | 200 lm | 6500K | 5.5 °C / W nue |
1.5 A | 150 °C |
| Lumiled | Luxeon Rebel |
100 / 105 lm | 180 lm | 220 lm | 4500K / 10000K | 10 °C / W nue |
1 A | 150 °C |
| Séoul Semi-Conductors | Z-Power P4 W42182-U |
91 / 100 lm | 170 lm | 220 lm | 6500 K | 6.9 °C / W nue |
1 A | 145 °C |
| Cree | XR-E 7090 P4 XREWHT-L1-0000-00C01 | 100 / 103 lm | 175 lm | 225 lm | 5000K / 10000K | 8 °C / W nue |
1 A | 150 °C |
| Cree | XR-E 7090 Q5 XREWHT-L1-0000-00D01 | 107 / 110 lm | 187 lm | 242 lm | 5000K / 10000K | 8 °C / W nue |
1 A | 150 °C |
| Cree | XR-E 7090 R2 | 113 / 118 lm | 200 lm | 259 lm | 5000K / 10000K | 8 °C / W nue |
1 A | 150 °C |
| Cree | XP-G R4 | 130 lm | 230 lm | 320 lm | 5000K / 8300K | 6 °C / W nue |
1 A | 150 °C |
Remarques :
Certaines valeurs sont obtenues d'après des courbes (par ex. flux lumineux à 1 A). Les flux lumineux sont donnés pour des LEDs à 25°C, cela n'est pas réalisable sans des moyens de refroidissement important. A 80°C par ex., le flux lumineux diminue d'environ 15% (en fonction du modèle, voir doc. fabricant).
Vf - Dissipation - Efficacité
| Courant | 350 mA | 700 mA | 1 A | |
| Luxeon III LXHL-LW3C-T |
Vf | 3.4 V | 3.7 V | 3.9 V |
| Puissance | 1.19 W | 2.59 W | 3.9 W | |
| Efficacité | 43.7 lm/W | 25.1 lm/W | 22.4 lm/W | |
| Luxeon Rebel LXML-PWC1-0100 |
Vf | 3.15 V | 3.37 V | 3.5 V |
| Puissance | 1.1 W | 2.36 W | 3.5 W | |
| Efficacité | 95.45 lm/W | 76.3 lm/W | 62.9 lm/W | |
| Z-Power P4 W42182-U |
Vf | 3.25 V | 3.6 V | 3.8 V |
| Puissance | 1.14 W | 2.52 W | 3.8 W | |
| Efficacité | 87.9 lm/W | 67.5 lm/W | 57.9 lm/W | |
| XR-E 7090 P4 XREWHT-L1-0000-00C01 |
Vf | 3.3 V | 3.5 V | 3.7 V |
| Puissance | 1.15 W | 2.45 W | 3.7 W | |
| Efficacité | 89.2 lm/W | 71.4 lm/W | 60.8 lm/W | |
| XR-E 7090 Q5 XREWHT-L1-0000-00D01 |
Vf | 3.3 V | 3.5 V | 3.7 V |
| Puissance | 1.15 W | 2.45 W | 3.7 W | |
| Efficacité | 95.2 lm/W | 76.3 lm/W | 65.4 lm/W | |
| XR-E 7090 R2 |
Vf | 3.3 V | 3.5 V | 3.7 V |
| Puissance | 1.15 W | 2.45 W | 3.7 W | |
| Efficacité | 102.6 lm/W | 81.6 lm/W | 70 lm/W | |
| XP-G R4 |
Vf | 3.0 V | 3.2 V | 3.3 V |
| Puissance | 1.05 W | 2.24 W | 3.3 W | |
| Efficacité | 123.8 lm/W | 102.6 lm/W | 97 lm/W |
La LED la plus performante est Cree XR-E 7090 R2 qui à 350mA a une efficacité record de 102 lm/W.La barrière des 100lm/W est franchie.
Suite à la sortie de nouvelles LEDs CREE XP-G, les XR-E 7090 R2 sont battues ...
A titre de comparaison :
- lampe à incandescence (ampoule standard) : 12 lm/W , et oui une catastrophe bientôt interdite d'utilisation.
- lampe halogène (H4 automobile) : 20 à 25 lm/W
- Lampe HID metal halide : 40 à 120 lm/w (Lampe Xenon automobile = de 66 à 76 lm/w)
- Lampe fluorescente : 45 à 100 lm/w (Lampe fluocompacte = 30 à 65 lm/w)
Les LEDs ont atteint les niveaux d'efficacité des lampes fluorescente et des HID. Par rapport aux HID, elles sont nettement plus facile à mettre en oeuvre (haute tension pour les HID).
Le choix
En analysant le tableau précèdent, on peut voir les progrès effectués depuis la Luxeon III. Ces nouvelles LEDs offrent toutes des performances intéressantes. Le choix c'est donc fait par rapport à la disponibilité du produit et à la facilité du montage. Les LEDs Luxeon Rebel et Cree XR-E 7090 sont des LEDs CMS comportant un pad thermique et des plots CMS nécessitant un circuit imprimé spécial et rendant le montage à la main "chatouilleux". Il est donc préférable de les acheter déjà montées sur un circuit imprimé aluminium. Pour ces raisons, notre choix s'était arrêté sur la LED Séoul Semiconductor W42182-U avec un montage sur circuit étoile "Star" du même type que la Luxeon III. Cette LED n'est pas la plus performante, les Luxeon Rebel et Cree P4 et surtout Q5 offrent une meilleure efficacité.
Il existe maintenant des possibilités pour utiliser des LEDs Luxeon Rebel ou Cree XR-E 7090 qui sont intéressantes mais que je n'avais trouvées initialement, et comme la mécanique a été conçue pour le montage d'une LED séoul P4 avec optique Carclo, je suis resté sur cette solution.
La LED choisie : SSC Z-Power P4 W42182-USW0H + optique carclo.
Les autres solutions intéressantes :
Luxeon Rebel LXML-PWC1-0100 + optique Polymer Optics LTD 6°
Le circuit très petit (10x10mm) et l'optique compacte permettent la réalisation d'un éclairage miniature et puissant.
Cree XR-E 7090 Q5 + optique Cree 10°
Alimentation de la LED
La LED doit être alimentée par une régulation de courant. La solution choisie ne requière que 2 piles ou accus et délivre 350mA à la LED. Tous les détails sont donnés sur cette page.
Interrupteurs et capuchon d'étanchéité
La lampe sera équipée d'un interrupteur (On/Off). L'interrupteur sera équipé d'un capuchon de protection (eau et poussières).
