Technologie AC COB : l’éclairage haute température avec ZENITH

La technologie COB dans l'éclairage DEL haute température

LEDEX utilise la technologie AC COB avec pilote sur carte, ou driver-on-board, dans ZENITH, notre luminaire haute baie industriel pour une température ambiante jusqu'à 90 °C (194 °F). Dans une installation où la chaleur atteint les luminaires, cette limite ambiante constitue le point de départ de la sélection.

COB décrit la source lumineuse à l'intérieur du luminaire. Pour évaluer l'appareil complet, il faut aussi examiner sa conception thermique, sa configuration électrique et ses conditions d'installation. Le devis doit relier ces éléments à la température au plafond ou au-dessus de la ligne de production.

Plusieurs puces DEL dans une même source

Une DEL COB regroupe plusieurs puces sur un substrat commun, sous une couche de matériau luminophore. Cette construction donne aux concepteurs une surface émettrice concentrée pour le choix du réflecteur ou de la lentille. Lumileds la décrit dans son guide des DEL COB.

Dans un montage à composants de surface, ou SMD, les concepteurs répartissent des DEL encapsulées sur une carte. Les deux approches peuvent servir l'éclairage industriel. Le type de boîtier DEL ne suffit pas à établir quel luminaire complet supportera le plus de chaleur.

Pour une haute baie, comparez le faisceau et les niveaux d'éclairement sur la surface de travail. Une source compacte peut faciliter le contrôle optique, mais il faut les données photométriques du luminaire pour examiner la couverture et l'éblouissement.

Les progrès des nouvelles générations COB

COB est une technologie établie que les fabricants continuent de développer. Les gammes actuelles offrent des améliorations d'efficacité, de dimensions de la source et de matériaux. Cree LED présente, par exemple, de nouvelles familles sur substrat métallique et des versions qui conservent les dimensions de boîtiers existants dans sa gamme COB.

Ces développements élargissent les choix des concepteurs de luminaires. Pour l'achat, demandez la limite et le rendement du luminaire complet dans vos conditions d'utilisation.

La conception AC COB à pilote sur carte de ZENITH

ZENITH associe la source COB à une électronique de commande sur carte pour fonctionner en courant alternatif. L'installateur évite ainsi un point de montage distinct pour le pilote et le parcours de câble entre ce pilote et la tête lumineuse.

Pour les systèmes à pilote déporté avec câble raccordé en usine, vous devez choisir une zone fraîche adaptée au pilote, mesurer le parcours complet du câble et transmettre à l'usine la longueur exacte requise avant la fabrication. Cela ajoute du travail de planification et de commande, surtout lorsque la zone plus fraîche se trouve loin du luminaire. La conception sur carte de ZENITH évite ces exigences d'installation propres au pilote déporté.

Dans une conception à pilote sur carte, le concepteur intègre la fonction de commande à la carte. Seoul Semiconductor décrit cette approche dans sa présentation de la technologie à alimentation CA directe. Cette référence explique l'architecture sans identifier le fournisseur des composants ZENITH.

Le circuit de commande reste dans le luminaire. L'expression « sans pilote » désigne la suppression d'une unité séparée, et non l'absence de régulation du courant ou de limites thermiques. La limite de 90 °C de ZENITH s'applique au luminaire complet dans les conditions prescrites.

Une protection qui réduit la puissance à environ 30 W

ZENITH comprend aussi une protection thermique qui peut réduire la puissance de fonctionnement à environ 30 W en cas de surchauffe. Cette réduction diminue la chaleur générée et le flux lumineux, ce qui aide à protéger le luminaire contre les contraintes thermiques.

Les ingénieurs appellent ce comportement repli thermique, ou thermal foldback. Il dépend de la conception de commande du luminaire; le boîtier COB seul ne donne pas cette fonction. La carte doit comprendre les circuits de détection et de commande nécessaires. Texas Instruments explique le mécanisme général dans sa conception de référence sur le repli thermique.

Planifiez l'éclairage normal selon les caractéristiques du modèle choisi. Pendant la protection thermique, le flux réduit peut passer sous le niveau d'éclairement exigé par le projet. Recherchez la cause de la surchauffe et respectez les conditions ambiantes maximales de 90 °C prescrites pour ZENITH. Cette limite n'identifie pas le seuil interne de déclenchement de la protection.

Le chemin thermique reste essentiel

La chaleur doit passer de la jonction DEL à travers le module et son interface de montage vers le dissipateur, puis vers le milieu environnant. Plus l'air ambiant est chaud, moins il reste de marge thermique pour ce transfert. Bridgelux décrit ce chemin et le lien entre températures ambiante, de boîtier et de jonction dans sa note d'application AN10.

L'assemblage compte aussi. Le contact entre le module et le dissipateur fait partie de la conception thermique; le montage et les matériaux d'interface influencent cette liaison. Consultez les recommandations d'assemblage des modules DEL de Bridgelux.

Dans l'usine, relevez les conditions au point de montage pendant la production. Tenez compte des équipements chauds à proximité, des restrictions de circulation d'air et de l'accès d'entretien nécessaire pour maintenir les conditions prévues.

Trois températures à distinguer

Température	Ce qu'elle indique
Ambiante, Ta	Température de l'air autour de l'équipement. À comparer avec la plage ambiante admissible du luminaire complet.
Boîtier, Tc	Température à un point défini du module DEL ou du pilote. Utiliser la limite du composant et son point de mesure prescrit.
Jonction, Tj	Température dans le semi-conducteur DEL. Sert à la conception thermique; ce n'est pas une limite ambiante.

Un luminaire prévu pour 90 °C ambiants et un composant DEL limité à 90 °C au boîtier décrivent des conditions différentes. La même distinction s'applique au pilote. L'article complémentaire explique COB, les pilotes déportés et la limite de 80 °C.

ZENITH pour une ambiance jusqu'à 90 °C

ZENITH offre une option haute température pour les zones industrielles non classifiées. Son catalogue présente des flux de 16 000 à 72 000 lumens, des configurations de 100 W à 450 W et des montages sur étrier en U ou suspendus.

Utilisez la limite ambiante de 90 °C pour examiner l'application, puis confirmez le numéro de catalogue exact, la tension et les conditions de montage. Demandez les données de flux et de durée de vie applicables à votre température de fonctionnement, sans présumer que les valeurs du catalogue restent constantes sur toute la plage.

Pour d'autres applications à température élevée, notre gamme d'éclairage haute température comprend FORTRESS et TITAN jusqu'à 65 °C, ainsi que VECTOR jusqu'à 70 °C. Associez la classification du modèle à l'installation en plus de vérifier sa limite thermique.

Préparer la sélection pour votre installation

Transmettez à LEDEX la température ambiante maximale à la hauteur des luminaires, la hauteur de montage, les heures de fonctionnement et la tension. Ajoutez un plan et votre cible en lux ou en pieds-bougies pour examiner la distribution lumineuse avec les exigences thermiques.

Demandez un examen de votre projet haute température ou consultez les configurations et documents ZENITH.