Voici quelques termes à connaître pour mieux comprendre les informations techniques au sujet des luminaires LED.
Pour commencer :
- La source lumineuse et la puissance totale sont exprimées en Watt (W).
- Le flux lumineux exprime en lumens (lm) la quantité de lumière émise par la source lumineuse.
- L’efficacité lumineuse est la quantité de lumière produite par rapport à l’énergie électrique consommée par la source lumineuse.
- La température de couleur est la couleur apparente d’une source lumineuse mesurée en Kelvin. Au plus les kelvins sont élevés, au plus la couleur sera froide.
Normes RoHS : Directive écologique européenne
La directive RoHS (« Restrictions of Hazardous Substances ») est une mesure qui interdit la vente de tout nouvel équipement électrique et électronique dont la concentration en produits toxiques est supérieure aux niveaux autorisés, limitant la contamination de l’air, le sol et l’eau. Elle s’applique à tous les équipements électroniques et électriques utilisant un champ électrique ou électromagnétique. En effet, certains de ces équipements sont composés de métaux lourds et de retardateurs de flamme bromés.
Les substances interdites par la norme ROHS sont les suivantes :
- Le plomb (Pb)
- Le mercure (Hg)
- Le chrome hexavalent (Cr(VI))
- Le cadmium (Cd)
- Les diphényles polybromés (PBB)
- Les éthers diphényliques polybromés (PBDE)
L’indice IK : Degré de résistance aux chocs
L’IK se mesure grâce au test du balancier « Mouton de Charpy« . Ce balancier envoie 3 chocs identiques, de 3 marteaux différents (pendulaire, à ressort et à chute libre verticale), au produit pour mesurer son degré de résistance. L’énergie du choc (exprimée en joules) est déterminée par 2 critères : la distance marteau-échantillon testé et le poids du marteau. Ce test est converti en un indice (IK) qui s’échelonne de 0 à 10 et détermine, en cas d’impact, quel niveau d’énergie le produit peut supporter.
UGR : Taux d’éblouissement
L’UGR ou Unified Glare Rating est une mesure régie par la Commission internationale de l’éclairage (CIE) pour évaluer le taux d’éblouissement généré par la luminosité dans un environnement particulier.
Le taux d’éblouissement d’inconfort peut être engendrer par une mauvaise répartition excessive de la lumière, gênant l’observateur, ou au contraire dû à un manque d’éclairage, limitant la capacité d’une personne à observer un élément.
D’après la norme EN 12464-1, la valeur UGR est comprise entre 10 (pas éblouissant) et 30 (très éblouissement), elle est déterminée grâce à ses 6 facteurs :
- la forme et les dimensions de la pièce
- l’intensité lumineuse des murs, plafonds, sols, etc
- le type de luminaire et de protection
- l’intensité lumineuse de la lampe
- la répartition des luminaires dans la pièce
- la position de l’observateur
IP : Indice de protection
Les degrés de protection IP (Indice de Protection) procurés par les enveloppes autour des parties électriques des luminaires sont définis par la norme EN 60-529 IP. L’indice de protection permet de déterminer le niveau d’étanchéité d’un produit contre les agressions extérieures (eau, poussière, objets, etc.).
Cet indice de protection se compose de 2 chiffres après le symbole IP :
Le 1er chiffre de l’indice indique la protection du luminaire contre les solides et le second indique la protection du luminaire contre les liquides.
Par exemple un luminaire ayant un indice de protection IP 44 aura sa partie électrique protégée contre les corps solides supérieurs à 1 mm (le premier chiffre de IP étant 4) et sa partie électrique protégée contre les projections d’eau venant de toutes les directions (le deuxième chiffre de IP étant 4).
IRC : Indice de rendu des couleurs
L’IRC (Indice de Rendu des Couleurs ou Color Rendering Index – CRI) est un indice qui permet de mesurer la propension d’une source lumineuse à bien restituer les nuances de couleurs. Cet indice, d’une valeur comprise entre 0 et 100, s’exprime en Ra.
La lumière du soleil, celle qui diffuse le mieux les couleurs, a un IRC de 100. Les luminaires classiques ont souvent un IRC de 80, considéré comme bon. Ceux qui ont un IRC supérieur à 90 renvoient une perception des couleurs élevée.
L’IRC des LED est légèrement différents des autres lampes. Le confort que procurera une lampe LED d’un IRC 80 sera plus impactant et agréable qu’une ampoule à incandescence du même IRC.
La norme L80B10 : Durée de vie des LED
L’éclairage des LED tend à diminuer au fur et à mesure de leur usure. Il existe une norme appelée L80 B10 qui permet de déterminer la durée de vie des LED.
Cette norme contient deux indications : L80 et B10, qui correspondent à la qualité de vie des LED en fonction du temps.
L80 signifie qu’au minimum 80% du flux lumineux sera maintenu pendant une période déterminée compte tenu de la température ambiante maximale.
B10 signifie qu’au minimum 90% des luminaires dans une installation répondront au niveau de maintien du flux lumineux défini.
Par exemple, si les LED ont un flux lumineux à 50 000 heures L80B10, cela veut dire que : après 50 000 heures de fonctionnement 10% des LED ont un flux inférieur à 80% du flux d’origine.
Sur le graphique ci-dessus, on peut voir qu’après 50 000 heures, les LED ne sont plus à 100% de leur capacité après un certain temps. A partir de 50 000h d’utilisation, les LED sont à 80% de leur capacité pour la courbe rouge, ou alors 70% pour la courbe bleue.
Ellipse de McAdam et SDCM (Standard Deviation Colour Matching)
Ce concept est particulièrement utilisé pour les LED qui ont des caractéristiques très variables en sortie de production et qui nécessitent donc un tri spécifique appelé binning. Ce binning est essentiel pour avoir une homogénéité du flux lumineux et de la tension directe mais également pour générer des couleurs suffisamment proches.
Il est très important pour les fabricants de LED de définir une variation maximale de température de couleur par rapport à une température cible caractérisant un luminaire LED. Cette précaution permet d’éviter de se retrouver dans un même espace avec une série de luminaires émettant une lumière différente. Pour y arriver, les fabricants se servent des ellipses de MacAdam représentant un contour à l’intérieur duquel la variation des couleurs devient plus ou moins perceptible par l’œil.
La mesure de déviation de couleur de la lumière est le SDCM (Standard Deviation Colour Matching). Le SDCM est un indicateur (chiffre généralement compris entre 1 et 8) servant à mesurer la taille des ellipses de MacAdam et donc identifier la zone dans laquelle une couleur peut varier. Plus le chiffre est faible (SDMC 1 par exemple), plus étroite sera la tolérance chromatique.
McAdams 1-3 généralement pour des applications avec des exigences élevées en matière de qualité de couleur égale.
McAdams 3-5 généralement pour les environnements intérieurs.
McAdams 5-7 principalement pour les environnements extérieurs.