Couverture ElectroniqueS n°127

Cumulant de nombreux atouts et créditées de performances en hausse continue, les Del s'imposent de plus en plus dans l'automobile, et ce au détriment des lampes à incandescence. Une tendance qui concerne tout à la fois les applications d'éclairage intérieur et extérieur. Par rapport aux lampes à incandescence, les lampes à Del présentent une fiabilité supérieure, une consommation plus faible, une durée de vie accrue et induisent des coûts de maintenance et de fonctionnement réduits. Pour ces diverses raisons, elles remplacent avantageusement les lampes à incandescence dans les applications touchant l'éclairage intérieur et extérieur dans l'automobile : tableaux de bords, clignotants, feux de signalisation et de gestion de trafic… Aujourd'hui, pratiquement 70 % des automobiles européennes et plus de 30 % des automobiles et utilitaires légers neufs produits dans le monde utilisent des lampes à Del pour les feux de stop centraux surélevés. Le temps d'allumage est très court (60 ns contre 10 ms pour les lampes à incandescence) et la visibilité excellente. Plusieurs fabricants d'automobiles, comme Alfa Romeo, BMW, Maserati et Mercedes emploient des Del à la fois pour les clignotants, les feux de position et de stop. Les avantages retirés sont en rapport avec la réduction de poids et de la charge électrique, mais sont aussi liés au fait que les lampes à Del génèrent peu de remplacements sous garantie et procurent des améliorations de la production. Les Del sont utilisées dans les tableaux de bord pour les mêmes raisons de fiabilité et de réduction de la consommation. Avec des composants montés en surface, l'automatisation et l'assemblage de l'électronique du tableau de bord réduisent les coûts de production. Aujourd'hui, il faut un groupe de plusieurs Del de haute luminosité pour obtenir l'éclairage d'une seule lampe à incandescence. Cependant, cet assemblage de Del consommera environ 10 à 15 % de moins. Si la solution à Del peut, de prime abord, paraître plus onéreuse, il faut savoir qu'une lampe à incandescence devra être changée après mille heures de fonctionnement. Pour leur part, les Del ont une durée de vie estimée à cent mille heures. Ce qui signifie que l'alternative à Del est économiquement viable si l'on rapporte son coût à la durée de vie de l'automobile. L'avènement des Del bleues et des Del blanches Un autre procédé met en &oelig;uvre un substrat au carbure de silicium (SiC) pour fabriquer une Del bleue GaN/SiC moins onéreuse. Une raison qui explique sa popularité dans les applications d'éclairage intérieur dans l'automobile où elle remplace la Del InGaN. En outre, le substrat étant conducteur, un seul fil de connexion vers la puce est nécessaire. Celle-ci est donc de taille réduite, ce qui convient aux applications qui ne réclament pas une luminosité élevée et pour lesquelles le faible coût est un impératif. Quant au courant de commande, il est de 50 mA au maximum. La température maximale de la puce d'une Del SiC est de 150 °C. Ce qui fait de ce type de diode un produit idéal pour les tableaux de bord automobiles où la chaleur pose problème. Enfin, elles sont moins sensibles à l'électricité statique que les Del InGaN. Ajoutant une couleur à la palette disponible, la Del bleue connaît un réel succès pour le rétroéclairage du tableau de bord. En plaçant une Del bleue dans une matrice avec des Del rouges et vertes, et en faisant varier l'intensité de chaque diode, il est possible d'obtenir toutes les couleurs souhaitées. Un attrait évident pour, par exemple, afficher de la vidéo en RVB dans un système de navigation intégré. La Del bleue InGaN est aussi le point de départ de la Del blanche, qui présente l'une des qualités les plus importantes d'une lampe à incandescence. En recouvrant une Del bleue InGaN de phosphore, une lumière blanche est produite par un processus appelé couramment méthode de « down-conversion ». La figure 2 montre que, dans un tel processus, le phosphore absorbe l'émission bleue et réémet une gamme étendue de longueurs d'ondes qui ont une caractéristique dominante jaune. La combinaison des émissions bleues et jaunes/vertes induit une apparence globale blanche. Bien que le blanc puisse être généré en combinant plusieurs puces RVB (rouge/vert/bleu), le principe de conversion indiqué est généralement préféré car il est à la fois plus simple et moins onéreux. Inversement, la production pose de nombreux défis. La taille de particule, a concentration et l'uniformité du revêtement de phosphore sont parmi les paramètres qui sont susceptibles d'affecter la « blancheur » de l'émission, tout comme les variations du courant de commande. La Del blanche étend de façon considérable les possibilités de remplacement des lampes à incandescence dans l'éclairage intérieur des automobiles. Des fabricants se concentrent sur la technologie de fabrication et le contrôle de production pour réduire les coûts. Le prix des Del AlInGaP a baissé au cours des cinq dernières années, et il est maintenant comparable à celui des Del AlGaAs/GaAs. Lors de leur introduction, ces Del étaient d'un prix élevé, mais ce dernier a chuté de 50 % au cours des douze à dix-huit derniers mois. Il est vraisemblable qu'il en sera de même pour les douze à dix-huit mois à venir. Dès lors, plus rien ne s'opposera au remplacement des lampes à incandescence par des lampes à Del dans une multitude d'applications automobiles, tant en éclairage intérieur qu'en extérieur. La méthode de « down-conversion » (figure 2) Le phosphore absorbe l'émission bleue et la combinaison de bleu et de jaune/vert produit une apparence globale blanche.

Applications automobiles : les Del délogent les lampes à incandescence

Couverture ElectroniqueS n°127

IBM grave les premières puces en 2 nm en abandonnant les FinFET

Zeta, le protocole LPWAN made in China, arrive en Europe

Harting invente le connecteur électronique sur mesure

Applications automobiles : les Del délogent les lampes à incandescence

Dans la même rubrique

Couverture ElectroniqueS n°127

IBM grave les premières puces en 2 nm en abandonnant les FinFET

Zeta, le protocole LPWAN made in China, arrive en Europe

Harting invente le connecteur électronique sur mesure