citro a écrit :La mise sous tension lors du passage au point zéro du courant délivré par le secteur...
Je te prie de bien vouloir m'excuser, je ne veux pas te froisser, mais cet axiome n'est pas tout à fait exact.
Si il est juste, dans un certain nombre de cas, il ne se vérifie pas dans bien d'autres.
Par exemple :
Dans une lampe à incandescence, la mise à température du filament s'effectue sur plusieurs alternances.
Si l'allumage à la tension crête (le max de tension) abrège la durée de vie, c'est beaucoup plus la surintensité, lors de l'allumage, qui tue la lampe.
Je détaille :
Avant allumage, le filament de tungstène est froid : sa résistance est donc proche de Zéro.
Lorsque l'on ferme interrupteur, la lampe court-circuite l'alimentation, il se crée alors une surintensité (10 à 18 fois l'intensité nominale), le filament s'échauffe alors fortement et se sublime.
Petit à petit, certaines strictions se forment sur le fil de tungstène, strictions de plus en plus prononcées => C'est les points de plus fort échauffement et, en conséquence, de plus forte sublimation.
NB : En passant, les ampoules à iode ont une atmosphère saturée en gaz de tungstène, on comprends pourquoi.
En ce cas, ce métal se condense, en un point plus froid, sur le filament.
Pour bien faire, et augmenter la durée de vie de la lampe, il faudrait donc, allumer en 2 temps :
- Un temps de préchauffage, pour laisser la lampe atteindre son point de fonctionnement, donc sa température et, par conséquent, sa résistance.
(Un métal est d'autant plus résistant (électriquement) qu'il est chaud.
Pour une lampe fluorescente, style tube à décharge / ballast / starter.
(On écartera les lampes modernes à électronique intégrée)
Le fonctionnement est très différent.
Le tube, rempli d'un gaz stable (Néon et autres) demande à être ionisé, c'est à dire à devenir conducteur par arrachement des électrons périphériques des atomes de gaz (Gaz particulièrement stable.)
Pour ce faire, on tire parti de l'effet de self.
A l'allumage, on envoie le courant sur une grosse bobine : le ballast.
Quelque soit la tension envoyée, la bobine s'oppose au passage du courant, d'une manière décroissante.
En conséquence le courant augmente dans la bobine au fil du temps (en centième de secondes).
Sur le trajet de l'alimentation se trouve un composant, le starter.
Celui-ci traversé par une intensité s'échauffe, composé par un bilame, celui-ci se déforme et ouvre le circuit : le courant établi à travers la self (Le ballast) s’interrompt.
L'énergie emmagasinée par la self est restituée.
Comme celle-ci ne peut s'écouler sur l'alimentation (Elle est coupée par le starter), elle va chercher à se décharger à travers le tube.
La tension va croitre jusqu'à ce qu'au flashage / claquage / amorçage du tube.
Ce cycle se répétant sur les alternances, petit à petit, le gaz contenu dans le tube va conserver une certaine ionisation, le starter ne sera plus nécessaire, la tension créée par le ballast, (agissant comme un auto-transformateur) sera suffisante pour entretenir le cycle d'éclairs/extinctions du tube.
NB : Et le tube s'allumera, précisément, au point zéro de l'alternance.
Ce dont les usagers sont moins conscient (et qui n'est jamais dit ...)
La décharge d'électrons dans un tube empli de gaz produit une radiation (Lumineuse) composée par une longueur d'onde correspondant aux Ultra-Violet B (Les plus dangereux !)
Sous l'action de cette radiation, la poudre qui tapisse (Pas toujours parfaitement) le tube devient phosphorescente et renvoie un autre spectre lumineux.
Dans les (nombreuses) variantes de nos tubes modernes, certains éléments ont été remplacés par de l'électronique.
Cependant, le principe est tout à fait identique.
Ainsi, pour accroitre la vitesse d'allumage, on élève encore plus la tension, ou/et, variante, on augmente la fréquence d'allumage (On passe du 1/100 de Hz au MHz).
Ou/et, encore, on remplace le starter, par un dispositif plus rapide, comme un triac (Plus la coupure est franche et rapide, plus la tension générée par la self est élevée => allumage électronique de voiture ... ou d'avion !)
Je le répète : aucune différence avec le bon vieux tube classique, le principe est identique, il n'y a que la manière d'obtenir les effets qui change et une manière plus économique d'en gérer les effets.
Les tubes à éclats sont la manière la plus économique, celle qui a le meilleur rendement (conversion énergie / énergie lumineuse) et cela encore pour très très longtemps (100 ans ? 200 ans ???).
En ce qui concerne les LEDs, les électroniques associées sont variables, mais si l'on ne considère que le composant électroluminescent (Le chips).
La tension n'a AUCUNE importance.
On peut très bien alimenté une LED avec une tension de 1 ou 2 KV.
Ce qui importe, c'est uniquement la gestion de l'intensité : celle-ci doit rester dans l'aire de spécification du composant.
Ainsi, cette aire pourra être déterminé par une intensité nominale (Intensité constante) de, disons, 20 miliAmpère (Pour reprendre la vielle norme des premières LEDs), mais si on se penche sur les caractéristiques de cette LED, et notamment sur l'aire de fonctionnement normal du composant, on verra que celle-ci acceptera très bien un courant la traversant de 2 Ampères pendant 1 µs.
Plus le courant (intensité) est important, plus la luminosité est importante.
Notre LED a donc été transformée en une lampe stroboscopique de forte puissance lumineuse dont la fréquence est indétectable par l’œil humain.
C'est une astuce pour dopper l'émission lumineuse.
Quelques petites précisions d'ordre biologique ....
NB : Je ne suis pas un écologique converti, je ne vous parlerait pas de champ électrique ou électromagnétique pernicieux pour les êtres vivants, ni d'autres effets plus ou moins étayés, voir fumeux ....
Ces précisions énoncés, il est important, je le pense, de préciser les effets pernicieux sur la vision humaine que peuvent avoir ces éclairages (Effets dont la véracité, si elle n'est pas expliquée, est statistiquement, démontrée.)
- Les tubes fluo :
Le clignotement à une fréquence égale ou inférieure à la centaine de HZ provoque une fatigue du cristallin et l'apparition de cataracte à un age précoce (40 ans)
On rencontre cet éclairage, non seulement dans les "tubes néons", mais également sur les écrans, les télévisions, .....
- L'éclairage LED :
La nature du spectre lumineux des LEDs est particulier, il peut être quasi monochromatique (LED Laser).
Cela confère à cet éclairage un niveau d'intensité TRÈS élevé d'une portion du spectre lumineux.
Certaines franges du spectre ont des effets particuliers, comme la frange UV (Pour cité la plus connue), ou la frange du rouge ou de l'infra-rouge (Qui a pour effet de chauffer), mais il y a, également, la frange des bleus !
Une génération de LEDS, la première à émettre du blanc, est particulièrement riche dans ce spectre ( => blanc froid), cette frange agresse la rétine, la partie la plus fragile de l’œil.
Il faut donc réserver ce type d'émetteur lumineux à un éclairage ponctuel et momentané.
Un bon moyen (et sur) de s'en débarrasser est de produire un éclairage blanc, non pas avec une LED, mais avec une association de 3 LEds (Rouge / vert / jaune).
De la sorte, on s’affranchit d'une partie de ce spectre.
PS : Vous connaissez, sans le savoir, les particularités de ce spectre lumineux : Lorsque vous allez chez le dentiste, chez un réparateur de pare-brise, on utilise un générateur de lumière bleu pour polymériser certaine résines (Ionomères, chez le dentiste)
Icandescences, Fluocompactes ou LED, un facteur est déterminant pour leur assurer une importante durée de vie:
J'ai (fortement) grossi le trait !