Comprendre Puissance et Efficacité des luminaires LED

Puissance des lampes LED

La puissance (P) de tout appareil électrique, y compris un luminaire LED, se mesure en watts (W). Elle est égale au courant consomée, mesuré en ampères. multiplié par la tension, mesurée en Volt.

Watt = Ampères x Volts

En faisant une analogie avec une rivière, les ampères seraient le volume d’eau qui s’écoule, et les volts la pression de l’eau.
Un fleuve tranquile aura un très grand volume d’eau mais une pression assez faible
Un karcher aura un volume d’eau très faible mais une pression extremement forte.
En multipliant les deux, ont obtient la puissance en Watt.

La puissance de la lumière LED est donc proportionnelle à au Voltage (aussi appelé Tension) et à l’Ampérage (aussi appelé Intensité).

On peut dons aussi écrire :
Puissance (W) = Intensité (I) x Tension (V)

Un dispositif peut avoir une faible tension mais peut tout de même tirer un courant très élevé et avoir une consommation d’énergie élevée. Par exemple, l’ancienne ampoule halogène dichroïque de 50W n’a qu’une tension de 12V mais consomme 4.167 Ampères.
Les lampes LED, de par leur nature, ont une faible tension mais aussi une intensité (un courant consommé) relativement faible, ce qui les rend moins puissantes (en Watt), mais plus efficaces que les ampoules à incandescence et les spots halogènes traditionnels à puissance égales, elle dégagent plus de lumière pour la même puissance (W).
Les gammes de puissance typiques pour les ampoules résidentielles et commerciales à usage général vont de 3W à 15W.
En général, plus la puissance est élevée, plus le courant est important et donc plus le rendement lumineux est élevé. Cependant, ce n’est pas toujours le cas et cela nous amène au concept d’efficacité et de facteur de puissance.

Efficacité de la lumière LED

Comment mesurer la luminosité d’une ampoule LED maintenant que la puissance est Watt n’est plus un repère ? L’efficacité de la lumière LED est mesurée en lumens par watt (Lm/W), ce qui fait référence à la quantité totale de lumière produite par la lampe LED pour 1 W d’énergie.

Efficacité = production totale de lumens / puissance totale

Les LED plus anciennes que l’on trouve dans les ampoules LED d’ancienne génération, datant de 2008 à 2010, produisent moins de lumière par watt que les LED produites de nos jours qui l’ont trouvent dans nos ampoules.

Les ampoules LED plus modernes sont également dotées de meilleurs dissipateurs thermiques, ce qui permet d’obtenir des rendements lumineux plus élevés.

Le message important est que plus de puissance ne signifie pas toujours plus de lumière et que « plus gros n’est pas toujours meilleur ». En fin de compte, pour le consommateur, il est important de faire des recherches ou d' »essayer avant d’acheter ». Envisagez de vous référer à la liste de contrôle de notre guide d’achat des LED dans la section sur la durée de vie des LED afin d’écarter les produits potentiellement inefficaces ou peu fiables. 

Efficacité des LED par rapport à l’efficacité des lampes classiques

Comme nous l’avons vu dans la section sur les niveaux de lumens, vous devez également veiller à ce que les informations du détaillant spécifient l’efficacité de la lampe plutôt que l’efficacité des LEDs. En raison des pertes inhérentes au caractéristiques de l’ampoule, l’efficacité de la lampe sera toujours inférieure à celle de la LED, selon la conception.
Il s’agit notamment des effets thermiques, des pertes du circuit éléctronique et des inefficacités optiques, qui se combinent et réduisent l’efficacité globale de l’ampoule ou du luminaire LED, par rapport au circuit LED seul.

Collectivement, ces pertes peuvent réduire l’efficacité de plus de 30 %. Dans de tels cas, un fabricant peut spécifier qu’une LED « MR16 » à une efficacité de 720 lm, mais en réalité, la lampe à LED ne fait qu’environ 500 lm.

L’éclairage à LED et le facteur de puissance

Une autre complication est le facteur de puissance (FP), une valeur qui va jusqu’a 1.0 et qui mesure l’efficacité du circuit et de l’alimentation des LED.
En fait, un appareil électrique peut avoir une puissance nominale de 100 W mais consommer en réalité plus de 100 W en raison d’un décalage entre les phases, et à la nature de l’éléctronique.
Pour des luminaires de bonne fabrication, le facteur de puissance est généralement compris entre 0.9 et 1.
Mais les luminaires utilisant moins de 25 W de fabrication médiocre ont souvent plus de pertes.

De nos jours, la plupart des dispositifs d’alimentation sont dotés d’une forme de correction passive ou active du facteur de puissance, ce qui permet d’obtenir un FP supérieur à 0,9 et de minimiser les pertes de puissance.