Les luminaires de 2 pieds et 4 pieds sont éclairés par des ampoules fluorescentes linéaires depuis longtemps. Les troffers fluorescents sont un nom commun pour ces luminaires. Les lignes de bus AC au-dessus du plafond suspendu sont reliées aux troffers. La lumière générée par les lampes peut être façonnée par un troffer fluorescent utilisant des composants tels qu'une enceinte en tôle, un ballast fluorescent, des lampes fluorescentes et des optiques pour créer une lumière esthétiquement agréable pour le contexte dans lequel elle sera utilisée. Partout dans le monde, les bâtiments commerciaux et les environnements industriels incluent fréquemment des appareils d'éclairage dans la conception des troffers. Néanmoins, le problème de la consommation d'énergie relativement élevée est causé par les facteurs de puissance très faibles et les cycles de vie courts des ampoules fluorescentes standard, qui vont de 3,000 à 4,000 heures. De plus, le flux de déchets est aspiré par les luminaires ou les composants d'éclairage retirés pour être éliminé ou recyclé. En raison des matières toxiques ou dangereuses dans les composants retirés, y compris les PCB dans les ballasts et le mercure dans les lampes fluorescentes, l'élimination soulève des problèmes environnementaux majeurs. En raison des avantages de la LED en termes de rendement élevé, de faible consommation d'énergie, de fiabilité élevée, de temps de réaction rapide et de faible taux de défaillance, l'industrie de l'éclairage et les universitaires consacrent du temps et des efforts à l'expansion des applications d'éclairage utilisant la LED.
L'utilisation de diodes électroluminescentes (DEL) dans les appareils d'éclairage généraux pour des environnements tels que les salles de conférence et les bureaux est de plus en plus répandue. Un dispositif d'éclairage intéressant ces dernières années est l'éclairage à panneau plat à LED. Une grande partie des espaces commerciaux, de bureaux et de vente au détail ont des plafonds suspendus. Un panneau lumineux à LED est conçu pour donner suffisamment d'éclairage pour remplacer les lampes fluorescentes existantes avec différents niveaux de lux. Les modules de rétroéclairage à éclairage direct et les modules à éclairage périphérique sont deux des principaux types d'architectures de panneaux d'éclairage. Un groupe de sources lumineuses LED placées directement sous un panneau constitue un panneau LED à éclairage direct. Mais gardez à l'esprit que les LED sont un type de source lumineuse dirigée dont l'intensité lumineuse lambertienne est la plus élevée à 90 degrés. Étant donné que les LED sont dirigées directement vers la couche de diffusion de la lumière, la lumière qu'elles émettent brille directement sur la couche. Il produit ainsi une source ponctuelle de lumière qui peut être gênante ou dommageable pour les yeux de quelqu'un. Les points chauds (c'est-à-dire la zone avec l'intensité lumineuse la plus élevée) peuvent être vus dans un panneau lumineux à éclairage direct avec la couche de diffuseur placée trop près des sources lumineuses LED.
Le développement de panneaux lumineux à LED éclairés par les bords repose sur la réalisation d'un luminaire qui génère une sortie lumineuse qui, à l'œil humain, semble uniforme dans tout le panneau diffuseur en équilibrant les relations des paramètres susmentionnés. La lumière est transportée d'un réseau de LED à la partie centrale d'un panneau éclairé par les bords par des guides de lumière dans les lampes à écran plat à LED modernes développées principalement en utilisant le théorème de rétroéclairage éclairé par les bords. L'utilisation de panneaux LED éclairés par les bords dans les luminaires d'intérieur gagne rapidement en popularité. Il est maintenant possible de trouver un panneau LED sensiblement plat avec un éclairage de bord, permettant de minuscules panneaux avec une longueur et une largeur réglables qui produisent une lumière uniforme. Le luminaire et le kit de mise à niveau connexe fournissent un outil avec une tonne de flexibilité d'installation. En incluant un ou plusieurs dispositifs diffuseurs, les panneaux lumineux à DEL éclairés par les bords peuvent fournir un blanc ambiant qui couvre uniformément toute la face avant du panneau. En général, un panneau LED peut être divisé en un cadre et des dispositifs émetteurs de lumière qui sont enfermés par le cadre. Le cadre en aluminium supporte la structure, contient les pièces du panneau LED, y compris les bandes LED et l'électronique de puissance, et dissipe la chaleur. Un panneau de guidage de lumière comporte de nombreuses LED SMD placées à côté de deux ou plusieurs de ses bordures. L'éclairage Edge utilise SMD2835, SMD5630, SMD3014, SMD4014 et d'autres sources lumineuses SMD.
Il est possible de trouver des panneaux lumineux à LED éclairés par les bords, qui couplent la lumière sur les bords d'un panneau de guidage de lumière plan (support de guidage d'ondes). La lumière se propage dans tout le volume du matériau par réflexion interne complète avant d'être relâchée par une face émettrice de lumière. Afin de s'assurer que la lumière émane de la face avant du LGP, la lumière des LED pénètre les bords du LGP et est redirigée vers l'intérieur. Un réflecteur peut être ajouté sur la surface arrière du panneau pour rediriger la lumière qui s'échapperait généralement de la surface arrière du panneau vers la surface avant. La face arrière du panneau, qui est la face opposée à la face productrice de lumière, comprendra couramment une couche réfléchissant la lumière afin de réduire l'émission lumineuse de la face arrière. Une ou les deux faces du panneau de guidage de lumière peuvent avoir un motif de surface composé d'une rugosité de surface qui perturbe les caractéristiques de guidage de lumière du LGP au niveau du site de la région créant une émission de lumière préférée au niveau de la zone afin de favoriser une uniformité émission de lumière. La lumière se déplacera dans le guide d'ondes dès qu'elle entrera. La quantité de lumière qui émergera des bords du guide d'ondes peut être contrôlée en fixant des diffuseurs et/ou des réflecteurs aux bords autres que celui qui est exposé au module source de lumière. Afin de diriger la lumière provenant des surfaces planes principales du guide d'ondes de manière diffuse ou inclinée, des caractéristiques sur le guide d'ondes peuvent être utilisées. Pour extraire la lumière diffuse, des caractéristiques telles que la gravure au laser, la gravure chimique et la peinture de forme sont désormais appliquées. Les caractéristiques de distribution de la lumière des microlentilles peuvent être utilisées en option pour offrir un rendement lumineux plus spécialisé et personnalisé.
Lumière du panneau LED
Le panneau diffusant est souvent fait de plastique transparent ou de plastique transmettant la lumière avec un motif de surface uniforme pour permettre une émission de lumière uniforme. Pour éviter toute aspérité, le diffuseur peut être fabriqué à partir d'un mélange d'agents diffusants. Afin d'éliminer les points chauds, le matériau diffusant composé du diffuseur peut diffuser la lumière de la source lumineuse LED. Pour garantir que la distribution lumineuse du panneau LED est Lambertienne ou très proche de Lambertian, des diffuseurs en poly (méthacrylate de méthyle ou PMMA), en polycarbonate et/ou en polystyrène sont utilisés dans les panneaux LED. À l'aide d'un matériau réfléchissant ou d'un réflecteur situé à l'arrière du panneau lumineux, la lumière qui a été uniformément dispersée sur le panneau sera diffusée et dirigée à travers le panneau dans la zone à éclairer. Une caractéristique de guide d'ondes ou de conduit de lumière peut être utilisée pour diriger la lumière des DEL éclairées par les bords vers le centre du panneau correspondant, ce qui peut aider à assurer l'uniformité de la lumière générée par les panneaux lumineux à DEL.
Les environnements d'éclairage de bureau utilisent principalement des panneaux lumineux à LED. Étant donné qu'une variété de demandes humaines doivent être satisfaites par l'éclairage du lieu de travail. L'éclairage d'un lieu de travail peut donc être jugé d'excellente qualité s'il permet aux employés d'effectuer facilement et confortablement leur travail visuel. Des paramètres tels que le lux pour l'intensité, l'IRC pour l'indice de rendu des couleurs et le paramètre de confort visuel (VCP) pour l'éblouissement sont utilisés pour évaluer la qualité de la lumière. Récemment, la recommandation Unified Glare Rating (UGR) de la Commission internationale de l'éclairage (CIE) a été largement acceptée comme méthode standard d'évaluation de l'éblouissement. Bien que les panneaux d'éclairage de bord présentent plusieurs avantages, certains d'entre eux incluent leur éclairage constant, leur conception simplifiée et leur profil minuscule. Cependant, les panneaux lumineux à LED éclairés par les bords présentent l'inconvénient d'une régulation UGR inefficace. La formation d'éblouissement est le résultat d'un UGR insuffisamment géré, ce qui peut être assez dangereux dans les grands espaces. Cela est particulièrement vrai pour les espaces de grande taille, tels que les salles de conférence, utilisés dans les lieux de travail. Un éblouissement inconfortable peut résulter de valeurs UGR supérieures à 20, en particulier dans les bureaux ou les pièces mentionnés ci-dessus. Par conséquent, il est préférable que les panneaux LED éclairés par les bords utilisés dans les lieux de travail aient un UGR de 19 ou moins.
Pour les panneaux LED éclairés par les bords, l'augmentation de l'efficacité lumineuse est encore un autre obstacle. L'efficacité lumineuse est le quotient du flux lumineux total généré par le panneau lumineux à LED et de la puissance d'entrée totale qu'il reçoit. Elle est définie comme le rapport entre le flux lumineux (Lm) et la puissance appliquée (Watts). L'unité de mesure est le lumens par watt (lm/W). En raison des pertes de lumière à l'intérieur du support de guidage de la lumière, des pertes de couplage de la lumière dans le support et des pertes d'extraction de la lumière du support, les panneaux d'éclairage à éclairage périphérique ont une efficacité lumineuse inférieure à une configuration à éclairage direct. Les luminaires LED à éclairage périphérique émettent une lumière réfléchie avec une efficacité lumineuse généralement comprise entre 80 et 100 lm/W, contrairement aux panneaux à éclairage direct qui fournissent un éclairage dirigé avec une efficacité lumineuse pouvant atteindre 160 lm/W.
Comme cela a déjà été mentionné, l'un des principaux avantages d'un panneau lumineux à LED à éclairage latéral par rapport à un panneau lumineux rétroéclairé ou à éclairage direct est qu'il est beaucoup plus compact. En particulier, l'épaisseur globale de la lampe peut être similaire à l'épaisseur du panneau guide de lumière, ce qui permet de construire un panneau d'une épaisseur de 8 à 12 mm. De plus, le panneau LED peut être de n'importe quelle taille. Par exemple, le panneau LED peut être carré et mesurer environ 24 pouces sur 24 pouces (600 millimètres sur 600 millimètres), ce qui serait la dimension inférieure d'un plafonnier fluorescent normal. En raison de leur large gamme de tailles, ils sont plus flexibles et peuvent être utilisés à diverses fins. Le cadre en aluminium peut recevoir un revêtement thermoplastique antistatique. La teinte argentée ou blanche du cadre s'intègre bien aux plafonds résidentiels et commerciaux, et il est également résistant à la corrosion et aux rayures.
Pilotes externes à courant constant avec possibilité de gradation des voyants LED généralement alimentés. Ils se présentent sous des formes standard, DALI et analogiques, ainsi que dans différentes températures de couleur. Ils peuvent être montés en surface sur des plafonds et des murs, utilisés comme suspensions ou installés directement dans des plafonds suspendus et des évidements conventionnels. Ses hautes performances combinées à une faible consommation d'énergie, une longue durée de vie et un design élégant en font la meilleure option pour l'éclairage à usage général dans les immeubles de bureaux, les grands établissements de vente au détail, les établissements d'enseignement, le gouvernement, les soins de santé et les hôpitaux.
