Les diodes électroluminescentes :

Principe :

les diodes électroluminescentes ou DEL émettent de la lumière grâce à une jonction (semi-conducteur) dopée d'une substance chimique particulière. C'est la nature de cette substance qui définira la couleur de la lumière émise.

Les diodes blanches sont plus élaborées que les autres :

Ce sont des diodes bleues noyées dans une résine mélangée à de la poudre fluorescente. Lorsque la diode est alimentée, une partie de la lumière bleue excite la poudre fluorescente qui à son tour émet de la lumière jaune. La lumière résultante émise par le composant sera de la lumière blanche.


Caractéristiques :

Alimentation : Les DEL sont prévues pour fonctionner avec une intensité ne dépassant pas 30mA. la tension aux bornes de la diode dépend de la nature du composant chimique utilisé et donc de sa couleur.

Durée de vie : de l'ordre de 100 000 heures (50% du rendement lumineux initial perdu sans dépassement du courant nominal)
   
  Longueur d'onde
(nm)
couleur
(anglais)
Intensité en direct
(Vf @ 20ma)
intensité lumineuse
DEL de 5mm
Angle d'émission
matériau de coloration
LED color chart 940 Infrared 1.5 16mW
@50mA
15° GaAIAs/GaAs -- Gallium Aluminum Arsenide/Gallium Arsenide
LED color chart 880 Infrared 1.7 18mW
@50mA
15° GaAIAs/GaAs -- Gallium Aluminum Arsenide/Gallium Arsenide
LED color chart 850 Infrared  1.7 26mW
@50mA
15° GaAIAs/GaAs -- Gallium Aluminum Arsenide/Gallium Aluminum Arsenide
LED color chart 660 Ultra Red 1.8 2000mcd
@50mA
15° GaAIAs/GaAs -- Gallium Aluminum Arsenide/Gallium Aluminum Arsenide
LED color chart 635 High Eff. Red 2.0 200mcd @20mA 15° GaAsP/GaP - Gallium Arsenic Phosphide / Gallium Phosphide
LED color chart 633 Super Red 2.2 3500mcd
@20mA
15° InGaAIP - Indium Gallium Aluminum Phosphide
LED color chart 620 Super Orange 2.2 4500mcd
@20mA
15° InGaAIP - Indium Gallium Aluminum Phosphide
LED color chart 612 Super
Orange
2.2 6500mcd
@20mA
15° InGaAIP - Indium Gallium Aluminum Phosphide
LED color chart 605 Orange 2.1 160mcd @20mA 15° GaAsP/GaP - Gallium Arsenic Phosphide / Gallium Phosphide
LED color chart 595 Super Yellow 2.2 5500mcd
@20mA
15° InGaAIP - Indium Gallium Aluminum Phosphide
LED color chart 592 Super Pure
Yellow
2.1 7000mcd
@20mA
15° InGaAIP - Indium Gallium Aluminum Phosphide
LED color chart 585  Yellow 2.1 100mcd @20mA 15° GaAsP/GaP - Gallium Arsenic Phosphide / Gallium Phosphide
LED color chart 4500K "Incan-
descent"
White
3.6 2000mcd
@20mA
20° SiC/GaN -- Silicon Carbide/Gallium Nitride
LED color chart 6500K Pale
White
3.6 4000mcd
@20mA
20° SiC/GaN -- Silicon Carbide/Gallium Nitride
LED color chart 8000K Cool White 3.6 6000mcd
@20mA
20° SiC/GaN - Silicon Carbide / Gallium Nitride
LED color chart 574 Super
Lime Yellow
2.4 1000mcd
@20mA
15° InGaAIP - Indium Gallium Aluminum Phosphide
LED color chart 570 Super
Lime Green
2.0 1000mcd
@20mA
15° InGaAIP - Indium Gallium Aluminum Phosphide
LED color chart 565 High 
Efficiency 
Green
2.1 200mcd
@20mA
15° GaP/GaP - Gallium Phosphide/Gallium Phosphide
LED color chart 560 Super
Pure Green
2.1 350mcd
@20mA
15° InGaAIP - Indium Gallium Aluminum Phosphide
LED color chart 555 Pure Green 2.1 80mcd
@20mA
15° GaP/GaP - Gallium Phosphide/ Gallium Phosphide
LED color chart 525 Aqua Green 3.5 10,000mcd
@20mA
15° SiC/GaN - Silicon Carbide / Gallium Nitride
LED color chart 505 Blue Green 3.5 2000mcd
@20mA
45° SiC/GaN - Silicon Carbide / Gallium Nitride
LED color chart 470 Super Blue 3.6 3000mcd
@20mA
15° SiC/GaN - Silicon Carbide / Gallium Nitride
LED color chart 430 Ultra Blue 3.8 100mcd
@20mA
15° SiC/GaN - Silicon Carbide / Gallium Nitride

 

Mise en oeuvre :

Afin de protéger la diode contre un courant trop fort, il convient de prévoir une résistance de protection placé en série avec la DEL qui limitera le courant à 20mA.

Exemple de calcul : soit une diode rouge haute luminosité devant être alimentée par une alimentation de 12V

La tension aux bornes de la diode sera de 2 Volts (voir tableau).

La tension aux bornes de la résistance de protection sera donc de 12 - 2 = 10V

Le courant dans le circuit devant être de 20mA, la résistance de protection devra valoir Rp = U/I = 10/0.02 = 500 Ohms

 

 

Applications :

les diodes électroluminescentes sont largement utilisées pour la signalisation dans les équipements électroniques. Depuis peu, sont usage se généralise grâce aux progrès de cette technologie. Le DEL ont une durée de vie très longue ce qui est le facteur de choix décisif lorsqu'on recherche une source de lumière fiable (éclairage de sécurité, signalisation routière, feux arrières d'automobile) ou que l'on veut abaisser les coûts de maintenance (lampes difficilement accessibles)

Le rendement lumineux des DEL Haute Intensité et d'environ le double d'une lampe à incandescence, ce qui permet de réduire les échauffements et l'encombrement des luminaires.

La DEL étant enfermée dans une enveloppe en résine, elle est totalement insensible aux chocs et au vibrations et résiste bien aux agents chimique et climatiques.

Actuellement, le prix des diodes blanches (environ 8 Euros) en limite l'emploi. En revanche, le prix des diodes de couleur est très bas, et sont usage se généralise au détriment des lampes de signalisation à incandescence.

 

brochure

 


Feux de carrefour constitué de 81 diodes vertes


panneau d'affichage à base de DEL tricolores

luminaire à base de 36 diodes blanches

Luminaire à base de diodes blanches

Remarques :

Les diodes sont des composants électroniques à base de semi-conducteurs. Par conséquent, les DEL sont sensibles aux surtensions. On prendra soin d'éviter les décharges électrostatiques qui peuvent détruire la jonction de la DEL.

Les DEL sont aussi sensibles à la chaleur, et il convient de ne pas surchauffer les pattes lors de la soudure : la température du fer ne doit pas dépasser 300°C et la durée de chauffe ne doit pas excéder 3 secondes.