Une brève histoire des normes de sécurité des DEL

par Fausto Martin

2 avril 2017

Qu’est-ce qui est arrivé en premier : l’œuf ou la poule ? Dans les dossiers techniques, la réponse est simple : d’abord le produit, puis les normes. Lorsque Nichia a présenté la DEL bleue en 1993 (à base de GaN), l’enjeu de la sécurité photo-biologique a été soulevé. La Commission électrotechnique internationale (CEI) a décidé d’inclure les DEL dans la catégorie de produits laser et donc de suivre les normes associées à cette catégorie (IEC 60825). Cette décision était basée sur l’utilisation de DEL infrarouge dans le système de communication par fibres en raison de sa bande très étroite.

Quelques années plus tard, en 1996, l’IESNA a publié ANSI/IESNA RP27.1, La sécurité photo-biologique pour les lampes et les systèmes de lampes – exigences générales, fournissant quelques normes pour les sources autres que laser.

En 2002, la Commission internationale de l’éclairage a adopté la partie principale de l’ANSI/IESNA RP27.1 en tant que base pour une nouvelle norme : S009/E-2002 : La sécurité photo-biologique des lampes et des systèmes de lampes. Quatre ans plus tard, l’amélioration rapide et la diffusion des DEL dans d’autres domaines ont conduit la CEI à rédiger la 60825, une norme très sévère concernant les DEL à usage général. Désormais, les DEL ne sont plus considérées comme une source laser.

Autour de 2006, la CEI a adopté les lignes directrices précisées dans le document S009/E-2002 conjointement avec la EIC 62471 : 2006, La sécurité photo-biologique des lampes et des systèmes de lampes. Deux ans plus tard, l’édition européenne de l’EN 62471 a été publiée. Elle fournit des conseils pour évaluer la sécurité photo-biologique des lampes et des systèmes de lampes, incluant les luminaires. Elle spécifie les limites d’exposition, la technique de mesure de référence et le schéma de classification. Ceci dans le but d’évaluer et de contrôler les risques photo-biologiques de toutes les sources électriques incohérentes de rayonnement optique à large bande (comprenant les DEL, mais excluant les lasers) dans un intervalle de longueur d’onde de 200 nm à 3000 nm. Certaines valeurs limites y sont spécifiées, basées sur six catégories de risques pour la peau et les yeux de l’être humain jusqu’à 8 heures d’exposition, ce qui est considéré comme une durée de travail standard.

Sécurité photo-biologique des lampes : EN 62471

Un rayonnement lumineux peut endommager la peau et les yeux, que ce soit du DEL ou toute autre source lumineuse. La législation européenne oblige les fabricants à effectuer des tests de laboratoire et à inscrire la catégorie de risque sur la lampe (le cas échéant). De plus, les limites d’émission ne doivent pas être dépassées. Les tests à effectuer, les catégories de risque et les limites d’émission sont définis dans la norme EN 62471. Les tests et les limites d’émission ne sont pas faciles à comprendre, car ils nécessitent des connaissances techniques spécifiques. Seuls les experts et les laboratoires équipés peuvent évaluer les risques de la lampe. Par ailleurs, il est possible de comprendre le danger des différentes catégories et la présence de lampe sans risque le cas échéant.

Le dommage potentiel de la lumière varie avec la longueur d’onde du rayonnement et la quantité reçue. Celle-ci se mesure par la puissance selon le temps d’exposition. Un rayonnement intense prendra moins de temps pour causer des dommages à une intensité plus faible.

Voici un exemple pour clarifier le contexte : vous pouvez avoir un coup de soleil si vous êtes exposé pendant une heure le 21 juillet à midi, alors que huit heures d’exposition seront nécessaires en mars.

Les mesures de rayonnement et d’irradiation sont effectuées à la distance à laquelle se produit une illumination de 500 lux et pas moins de 200 mm pour les dispositifs d’éclairage général et de 200 mm pour les autres.

La norme EN 62471 définit les limites d’exposition pour les différents groupes.

Les lampes du groupe 3 ne peuvent pas être utilisées pour l’éclairage général.

Selon l’émission spectrale typique, seulement quelques lampes sont potentiellement dangereuses :

Dans ce cas, les lampes doivent mentionner la catégorie de risque sur l’emballage.

En ce qui concerne la lumière bleue, les valeurs susmentionnées permettent de définir une valeur d’illumination (au niveau des yeux) en fonction de la température de couleur (CCT) de la lampe, sous laquelle l’exposition est égale ou inférieure au groupe 1 :

Dans le tableau ci-dessus, une température de couleur plus élevée (CCT) est reliée à une puissance supérieure dans la lumière bleue. En d’autres termes, le risque peut être simplement vérifié par une mesure d’éclairement avec un instrument bon marché et facile à utiliser : un luxmètre.

Fausto Martin est ingénieur électricien en Italie et professeur invité à l’Université de Madrid (Espagne).