? NOTIONS DE BASE

Propagation de la lumière, approximation paraxiale: discussion sur les dimensions courantes des applications de l’éclairage, écartant laser et diffraction

Réflexion & réfraction Exemple : la fibre optique : angle d’acceptance, gradient d’indice et réflexion totale interne, mirages

? ETUDE DES ELEMENTS SIMPLES

Vocabulaire : conjugaison objet-image, stigmatisme, foyer, champ, ouverture

Le dioptre et les lentilles : mince, épaisse, de Fresnel, pertes à l’interface

Le miroir et les collecteurs de flux, facteurs de réflexion et collimateurs paraboliques composés, étendue géométrique Exemples : constructions géométriques, optiques pour LED : collimateurs à réflexion totale interne, réflecteurs et états de surface

Logiciels de simulation : intérêts, exemple de simulation sur logiciel ZEMAX

? PROPRIETES DE L’OEIL

L’œil comme dispositif optique : cristallin, cônes et bâtonnets

Résolution et Pouvoir Séparateur

Vision photopique, scotopique et mésopique : sensibilité spectrale de l’œil

? DOMAINE DE LA PHOTOMETRIE

La colorimétrie : espaces colorés, spectres caractéristiques de sources existantes et température du corps noir, considérations sur les indices de rendu des couleurs et ellipses de MacAdam

La photométrie : grandeurs physiques et unités

Le matériel et méthodes de mesure

Lien avec les normes et études d’éclairage artificiel et naturel Exemple : Données de simulation : Surfaces lambertiennes (facteur de réflexion dans Dialux/Relux) et indicatrice d’intensité (fichier IES simple), images de luminance pour fichiers HDR

? ARCHITECTURES OPTIQUES DANS LES LUMINAIRES

La diversité des solutions

Les propriétés optiques des LED

Les procédés de fabrication

L’offre du marché des composants optiques : savoir décrypter et utiliser les informations techniques, faire les bons choix

L’utilisation des diffuseurs et optiques prismatiques dans les dispositifs d’éclairage

Étude de cas : dimensionner un collimateur.

? Schémas européens de règlementation et de normalisation

? Directives et règlements européens applicables dans le cadre du marquage CE

? Exigences essentielles des normes de sécurité :

IEC/EN 60598-1 et série : Luminaires

IEC/EN 62031 : Modules de LED

IEC/EN 61347- 2 – 13 : Appareillages électroniques alimentés en courant continu ou alternatif pour les modules de DEL

IEC/EN 62560 : Lampes à LED auto-ballastées tensions >50 V

IEC/EN 62838 : Lampes à LED auto-ballastées tensions

? Risque photobiologique

Mécanismes en jeu

Règlementation et normes

? Exigences essentielles des normes de performance :

IEC/EN 62717 : Modules de LED

IEC/EN 62612 : Lampes à LED tensions > 50V IEC/EN 62722-2-1 : Luminaires à LED

? Exigences pour les laboratoires de mesures et d’essais

? Vérification et certification de la conformité des produits aux exigences règlementaires et normatives

? Surveillance du marché par les autorités compétentes

? Reconnaissance internationale des essais

MÉTROLOGIE DE LA LUMIÈRE

? Grandeurs physiques de la lumière

? Photométrie et colorimétrie

? Appareils de mesure radiométriques et photométriques

? Eclairagisme

TECHNOLOGIE LED

? Caractéristiques principales des composants LED

? Comportement et paramètres critiques des LED

? Les différents types de LED et leurs applications

? Avantages et inconvénients

? Perspectives d’évolution des performances et des prix

? Alimentation et contrôle des LED

APPAREILS D’ÉCLAIRAGE A LED

? Notions de système

? Pertes dans le système

? Principes de conception

? Intégration de Leds/Modules de Leds

QUALITÉ

? Critères de performance des produits

? Durée de vie

? Fiabilité

? Vérification de la qualité

RÉGLEMENTATIONS ET NORMES

? Marquage CE

? Risque photobiologique (EN62471, IEC TR 62778)

? Normes de performance (NF EN 60598, NF EN 13032, NF EN 62722-1…)

? Certification de la performance (Enec +, Certiled )

VISITE DES LABORATOIRES

? Sphères intégratrices

? Gonio-photomètres

? Banc d’évaluation du risque photobiologique

? Thermographie

? NOTIONS DE BASE

Intérêt et nécessité de la gestion thermique dans les dispositifs d’éclairage à LEDs

Présentation des solutions et technologies rencontrées

Les mécanismes de transfert thermiques:

-Transfert par conduction

-Transfert par convection

-Transfert par rayonnement

Le cas des ailettes de refroidissement

Modéliser le comportement thermique

Analogie avec le modèle électrique

Calcul analytique

Généralité sur les logiciels de calcul

Les radiateurs : configurations, dimensionnements, modélisation et calculs

? LES PROBLEMATIQUES THERMIQUES DES LUMINAIRES A LED

Les caractéristiques thermiques des LEDs

-Efficacité, variations de couleurs, maitrise de la température de jonction

Etudes de cas :

-Comportement thermique des lampes à LED

-Exercices de dimensionnements thermiques de luminaires à LED

Caractérisation du comportement thermique

-Les moyens de mesure thermique et leur mise en œuvre

-La stratégie de mesure au cas par cas

Impact et bénéfices d’une bonne gestion thermique

-Impacts sur la conception du luminaire et interactions avec le dimensionnement du système d’éclairage complet

-Impacts sur la robustesse et la fiabilité du produit.

JOUR 1

? Grandeurs physiques de la lumière

? Introduction et définitions

Théorie résistances contraintes Généralités

La courbe en baignoire

MTBF, MTTF

Les lois mathématiques

Loi exponentielle

Loi de Weibull

? Evaluer la fiabilité prévisionnelle

Méthode théorique (MILHDBK-217, IEC 62380, FIDES) Utilisation du REX

Evaluer la fiabilité par la réalisation d’essais

Notre approche « la fiabilisation par la technologie » –

Définition du profil de vie du produit

Utilisation du REX

Photométrie et colorimétrie

Appareils de mesure radiométriques et photométriques

Eclairagisme

JOUR 2

? Etude et choix des technologies

-Les mécanismes de défaillances (dédiés éclairage LED)

-Analyse des nomenclatures

-Analyse de risque Design

-Analyse de risques industrialisation

? Construction d’une filière d’évaluation ciblée

-Qualification, validation des technologies

-Essais de robustesse

-Essais de durabilité

-Procédés de fabrication

? Qualification des technologies

-Qualification des composants (exemple automobile, cas des Leds…)

-Essais de qualification des technologies (sans plomb, PCB, vernis, potting…)

JOUR 3

? Les essais de durabilité

Essais de fiabilité dédié systèmes LED Lois d’accélération (Arrhenius, Norris Landzberg,…)

Utilisation des lois statistiques et leur limitation

Construction d’un plan d’essais

? Les procédés de fabrication

Industrialisation

La maîtrise des procédés

? Le déverminage

Définition du déverminage

Les essais HASS, HASA, ESS, POS et SOS

? Exercice pratique sur un cas concret

Définition du profil de vie

Analyse de risques technologiques

Définition d’un plan de robustesse

Définition d’un plan d’essais durabilité (calcul des essais accélérés)

Industrialisation (critique de l’industrialisation d’un produit)

TECHNOLOGIE LED

? Principes fondamentaux des LED

? Design des LED (substrats, architectures)

? Méthodes de fabrication des LED

? Variabilité de la fabrication et binning

? Analyse d’une datasheet

? Types de LED et modules de LED

? Pilotage des LED

? Caractérisation des performances d’un composant LED

CONCEPTION

? Notion de système et paramètres critiques

? Processus de conception d’un système à LED : des objectifs applicatifs aux choix techniques

? Interdépendance des paramètres critiques

? Impact du composant sur les performances et les prix du système

? Modélisation et dimensionnement du système

? Choix du bon composant LED et de son point de fonctionnement

? Design optique (utilité des optiques, interaction LED / optique, type d’optiques, traitements de surface, pertes, simulation, optimisation, tolérancement)

? Gestion thermique (circuits imprimés, refroidissement passif et refroidissement actif, calculs et simulation)

? Design électronique (modules de LED, drivers)

? Maquettage, vérification des choix techniques

FIABILITÉ

? Principes de fiabilité des systèmes LED

? Mécanismes de défaillance MTTF, MTBF, Taux de défaillance