bonsoir, j'ai demonte un appareil fluo pour voir la maniere dont il etait cable et son fonctionnement.
j'aimerais savoir:
1)quel est le role du ballast et comment fonctionne t'il?
2)doit il toujours etre raccorde a la phase (pourquoi?)?
3)pourquoi y a t'il des condensateurs dans certains appareils et pas dans d'autres?
4)peut on mesurer l'impedance d'un tube fluo a vide (non alimenté)?
MERCI.
ballast
Re: tube fluo
Bon, allons-y...
Un tube fluorescent contient un gaz neutre sous vide poussé (argon en général) et une goutte de mercure (important, tout est là !). Des produits "fluorescents" sont déposés sur les parois du verre. Un filament est à chaque extrémité (donc, 2 plots à chaque extrémité).
Si l'on met une tension suffisante entre les 2 filaments en les chauffant en même temps, on crée un "claquage diélectrique" entre eux, c'est à dire que l'on arrive à faire passer du courant dans ce milieu normalement isolant, comme le sont tous les gaz. Cela se nomme une ionisation (intense), le résultat est un "plasma" qui est très conducteur.
Ce courant et cette température font évaporer la goutte de mercure, c'est l'amorçage du tube. Et le courant continue alors de passer dans un plasma de vapeur de mercure sous une tension bien plus faible. Cette vapeur de mercure ionisée sous basse pression a la propriété de dégager un flux important d'ultra-violets ... invisibles. Ces UV excitent les poudres fluorescentes sur les parois (3 ou 4 sortes en général), chaque poudre devient lumineuse d'une certaine couleur. En combinant les couleurs, on fait croire à notre cerveau que c'est à peu près de la lumière blanche !
A quoi sert le ballast (simple bobinage sur un noyau ferreux) qui est en série avec le tube ? à 2 choses :
- Il limite l'intensité lorsque le tube est allumé (100 allumages par seconde), puisque l'intérieur du tube se comporte comme un court-circuit à partir d'une certaine tension.
- Il permet des surtensions nécessaires à l'allumage initial du tube, grâce au starter qui est un genre de bilame clignoteur avec un seuil de tension. Lorsque le starter met le courant puis le coupe, la surtension de coupure provoquée par le ballast (simple phénomène d'inertie, les électrons veulent encore passer...) permet le "claquage" initial dans le tube.
A quoi sert le starter ? Il s'alimente à travers le ballast et les 2 filaments. A la mise sous tension, il chauffe les filaments (sous quelques Volts) puis coupe brusquement par son thermostat. D'où la surtension qui allume le tube, sinon, le thermostat refroidi et ça recommence...
Ensuite, tube allumé, le starter est mis hors circuit par le tube qui le court-circuite (il faut une certaine tension pour amorcer le starter) et les filaments ne sont plus chauffés, ils servent uniquement d'électrodes pour alimenter le tube.
Il y a un condensateur dans le starter (20 nanofarads en général), c'est pour diminuer la fréquence du train d'oscillations du ballast afin de "muscler" les impulsions d'amorçage (moins d'impulsions, plus de puissance dans chaque). Ce condensateur sert aussi pour limiter les parasites émis à l'amorçage.
Enfin, le condensateur éventuel sur les fils d'arrivée du secteur sert à absorber les grosses impulsions de courant 100 fois par seconde à chaque décharge dans le tube, c'est donc un antiparasitage. Parfois, il y a 2 condensateurs, un entre chaque fil et la terre, c'est encore mieux !
De toute façon, un tube fluo est et reste un gros parasiteur, mais on lui pardonne car son coût reste raisonnable, il ne chauffe pratiquement pas, il dure longtemps et il donne un éclairage intense (bien que saccadé) pour une consommation électrique minime, beaucoup moins q'une lampe à incandescence !
Ouf, et ce n'est qu'un résumé bien succinct pour un tube à starter ! <img src="icons/icon21.gif" alt=":what:" border=0 align=absmiddle>
Un tube fluorescent contient un gaz neutre sous vide poussé (argon en général) et une goutte de mercure (important, tout est là !). Des produits "fluorescents" sont déposés sur les parois du verre. Un filament est à chaque extrémité (donc, 2 plots à chaque extrémité).
Si l'on met une tension suffisante entre les 2 filaments en les chauffant en même temps, on crée un "claquage diélectrique" entre eux, c'est à dire que l'on arrive à faire passer du courant dans ce milieu normalement isolant, comme le sont tous les gaz. Cela se nomme une ionisation (intense), le résultat est un "plasma" qui est très conducteur.
Ce courant et cette température font évaporer la goutte de mercure, c'est l'amorçage du tube. Et le courant continue alors de passer dans un plasma de vapeur de mercure sous une tension bien plus faible. Cette vapeur de mercure ionisée sous basse pression a la propriété de dégager un flux important d'ultra-violets ... invisibles. Ces UV excitent les poudres fluorescentes sur les parois (3 ou 4 sortes en général), chaque poudre devient lumineuse d'une certaine couleur. En combinant les couleurs, on fait croire à notre cerveau que c'est à peu près de la lumière blanche !
A quoi sert le ballast (simple bobinage sur un noyau ferreux) qui est en série avec le tube ? à 2 choses :
- Il limite l'intensité lorsque le tube est allumé (100 allumages par seconde), puisque l'intérieur du tube se comporte comme un court-circuit à partir d'une certaine tension.
- Il permet des surtensions nécessaires à l'allumage initial du tube, grâce au starter qui est un genre de bilame clignoteur avec un seuil de tension. Lorsque le starter met le courant puis le coupe, la surtension de coupure provoquée par le ballast (simple phénomène d'inertie, les électrons veulent encore passer...) permet le "claquage" initial dans le tube.
A quoi sert le starter ? Il s'alimente à travers le ballast et les 2 filaments. A la mise sous tension, il chauffe les filaments (sous quelques Volts) puis coupe brusquement par son thermostat. D'où la surtension qui allume le tube, sinon, le thermostat refroidi et ça recommence...
Ensuite, tube allumé, le starter est mis hors circuit par le tube qui le court-circuite (il faut une certaine tension pour amorcer le starter) et les filaments ne sont plus chauffés, ils servent uniquement d'électrodes pour alimenter le tube.
Il y a un condensateur dans le starter (20 nanofarads en général), c'est pour diminuer la fréquence du train d'oscillations du ballast afin de "muscler" les impulsions d'amorçage (moins d'impulsions, plus de puissance dans chaque). Ce condensateur sert aussi pour limiter les parasites émis à l'amorçage.
Enfin, le condensateur éventuel sur les fils d'arrivée du secteur sert à absorber les grosses impulsions de courant 100 fois par seconde à chaque décharge dans le tube, c'est donc un antiparasitage. Parfois, il y a 2 condensateurs, un entre chaque fil et la terre, c'est encore mieux !
De toute façon, un tube fluo est et reste un gros parasiteur, mais on lui pardonne car son coût reste raisonnable, il ne chauffe pratiquement pas, il dure longtemps et il donne un éclairage intense (bien que saccadé) pour une consommation électrique minime, beaucoup moins q'une lampe à incandescence !
Ouf, et ce n'est qu'un résumé bien succinct pour un tube à starter ! <img src="icons/icon21.gif" alt=":what:" border=0 align=absmiddle>
Re: tube fluo : complément (mais si !)
Salut Gabis, désolé, je n'ai pas pu vous faire de schéma de câblage de tuble fluo : scanner en panne !
Je réponds à vos questions, suite à mes explications d'hier :
- Rôle du ballast : voir explications
- Phase sur ballast : Non, pas forcément... Mais oui, phase sur l'interrupteur. Bien que, sur un fluo sans starter, dit "à allumage instantané", la position de la phase ait une action pour aider à l'allumage du tube.
- Rôle du condensateur externe : voir explications.
- Impédance d'un tube fluo non alimenté : Isolement parfait entre les filaments en basse tension, résistance de quelques Ohms (2 à 4 à froid...) aux bornes de chacun des 2 filaments. Pourquoi parlez-vous d'impédance ?
Je réponds à vos questions, suite à mes explications d'hier :
- Rôle du ballast : voir explications
- Phase sur ballast : Non, pas forcément... Mais oui, phase sur l'interrupteur. Bien que, sur un fluo sans starter, dit "à allumage instantané", la position de la phase ait une action pour aider à l'allumage du tube.
- Rôle du condensateur externe : voir explications.
- Impédance d'un tube fluo non alimenté : Isolement parfait entre les filaments en basse tension, résistance de quelques Ohms (2 à 4 à froid...) aux bornes de chacun des 2 filaments. Pourquoi parlez-vous d'impédance ?
-
gabis
Re: tube fluo : complément (mais si !)
bonsoir totor,tout d'abord excusez moi pour toutes ces questions,je vais essayer d'en poser moins(mais le sujet m'interesse tellement que j'ai du mal a me limiter...............).
au sujet de l'impedance je pensais que c'etait le terme a employer pour une charge fonctionnant en alternatif(non?)
ps:au sujet de ma suceptibilite ne vous inquietez pas je suis le premier a reconnaitre que je n'y connait rien en electricite et en electronique (car ces 2 sciences me paraisse indisociables).
seulement je suis reelement interesse par cette science,et il n'est pas facile d'apprendre a travers des bouquins car les termes sont tres techniques(donc les phrases vite incomprehensibles......)
et quand en plus vous (moi en l'occurence)avez du mal a faire le lien avec les formules mathematiques cela devient infernal(mais c'est pas grave je vais m'accrocher.......).encore merci pour toutes vos reponses.
au sujet de l'impedance je pensais que c'etait le terme a employer pour une charge fonctionnant en alternatif(non?)
ps:au sujet de ma suceptibilite ne vous inquietez pas je suis le premier a reconnaitre que je n'y connait rien en electricite et en electronique (car ces 2 sciences me paraisse indisociables).
seulement je suis reelement interesse par cette science,et il n'est pas facile d'apprendre a travers des bouquins car les termes sont tres techniques(donc les phrases vite incomprehensibles......)
et quand en plus vous (moi en l'occurence)avez du mal a faire le lien avec les formules mathematiques cela devient infernal(mais c'est pas grave je vais m'accrocher.......).encore merci pour toutes vos reponses.
Re: impédance
Je vous ai posé cette question, car si il est vrai que l'impédance est la résistance apparente en alternatif à une fréquence donnée, une mesure sur un appareil avec un multimètre ne donne directement que la résistance (en position Ohmmètre).
Re: résistance et impédance
Je vais essayer de résumer en termes simples, pas facile encore !
- Une valeur de résistance est directement donnée par la loi d'Ohm R = U / I, elle caractérise la difficulté de passage de l'électricité dans un corps qui ne présente aucune "réactivité" aux changements de régimes (ou variations de tension), c'est à dire que c'est une résistance "pure" (idéale) non affectée par une "inductance" ou une "capacité". En courant continu STABLE, tout obstacle à la circulation électrique ne peut être qu'une résistance.
- Une inductance déphase les variations de l'intensité en retard par rapport à celles de la tension, par suite d'un simple phénomène d'inertie : la nature s'oppose à toute variation, et ce, d'autant plus que les variations sont rapides. Cela s'explique par le champ magnétique émis par tout conducteur parcouru par une intensité : lorsque cette intensité varie, le champ varie aussi et induit sur le conducteur une "force" électrique qui s'oppose à l'intensité qui lui a donné naissance (loi de Lentz).
- Une capacité déphase les variations de l'intensité en avance par rapport à celles de la tension. C'est un simple phénomène d'accumulation préalable des charges électriques (champ électrique) dans un isolant lorsqu'il y a de la tension de part et d'autres. Là encore, l'effet est de plus en plus important au fur et à mesure que la vitesse de variation de la tension augmente, mais cet effet est inverse de celui de l'inductance.
- Donc, avec des corps qui sont non seulement résistifs, mais aussi inductifs voire capacitifs, la loi d'Ohm n'est plus valable puisque l'intensité ne varie pas en "harmonie" avec la tension, elle est toujours en avance ou en retard, selon la vitesse de variation de la tension, donc selon la fréquence en alternatif (car c'est aussi valable en régime impulsionnel de courant continu, évidemment).
- Le calcul de l'impédance devient "complexe", ce n'est plus la toute simple loi d'Ohm mais un calcul qui fait appel aux "imaginaires" (racine de -1), dans lequel la fréquence entre en ligne de compte ainsi qu'évidemment la résistance R, l'induction L et la capacité C.
- Retenez que l'impédance est plus petite que la résistance lorsque l'effet capacitif prédomine (un condensateur est isolant en continu alors qu'il laisse passer plus ou moins l'alternatif) et que l'impédance est plus grande que la résistance lorsque l'effet inductif prédomine (un bobinage est presque un court-circuit en continu et présente une "résistance apparente" plus ou moins grande en alternatif).
- Lorsque les effets capacitifs et inductifs se compensent exactement à une fréquence donnée, il n'y a plus que la résistance qui compte, c'est la base des "circuits d'accord" dans toutes les liaisons radio, télévision et autres...
Ouaffff ! Compris Gabis ? <img src="icons/icon26.gif" alt=":hot:" border=0 align=absmiddle>
- Une valeur de résistance est directement donnée par la loi d'Ohm R = U / I, elle caractérise la difficulté de passage de l'électricité dans un corps qui ne présente aucune "réactivité" aux changements de régimes (ou variations de tension), c'est à dire que c'est une résistance "pure" (idéale) non affectée par une "inductance" ou une "capacité". En courant continu STABLE, tout obstacle à la circulation électrique ne peut être qu'une résistance.
- Une inductance déphase les variations de l'intensité en retard par rapport à celles de la tension, par suite d'un simple phénomène d'inertie : la nature s'oppose à toute variation, et ce, d'autant plus que les variations sont rapides. Cela s'explique par le champ magnétique émis par tout conducteur parcouru par une intensité : lorsque cette intensité varie, le champ varie aussi et induit sur le conducteur une "force" électrique qui s'oppose à l'intensité qui lui a donné naissance (loi de Lentz).
- Une capacité déphase les variations de l'intensité en avance par rapport à celles de la tension. C'est un simple phénomène d'accumulation préalable des charges électriques (champ électrique) dans un isolant lorsqu'il y a de la tension de part et d'autres. Là encore, l'effet est de plus en plus important au fur et à mesure que la vitesse de variation de la tension augmente, mais cet effet est inverse de celui de l'inductance.
- Donc, avec des corps qui sont non seulement résistifs, mais aussi inductifs voire capacitifs, la loi d'Ohm n'est plus valable puisque l'intensité ne varie pas en "harmonie" avec la tension, elle est toujours en avance ou en retard, selon la vitesse de variation de la tension, donc selon la fréquence en alternatif (car c'est aussi valable en régime impulsionnel de courant continu, évidemment).
- Le calcul de l'impédance devient "complexe", ce n'est plus la toute simple loi d'Ohm mais un calcul qui fait appel aux "imaginaires" (racine de -1), dans lequel la fréquence entre en ligne de compte ainsi qu'évidemment la résistance R, l'induction L et la capacité C.
- Retenez que l'impédance est plus petite que la résistance lorsque l'effet capacitif prédomine (un condensateur est isolant en continu alors qu'il laisse passer plus ou moins l'alternatif) et que l'impédance est plus grande que la résistance lorsque l'effet inductif prédomine (un bobinage est presque un court-circuit en continu et présente une "résistance apparente" plus ou moins grande en alternatif).
- Lorsque les effets capacitifs et inductifs se compensent exactement à une fréquence donnée, il n'y a plus que la résistance qui compte, c'est la base des "circuits d'accord" dans toutes les liaisons radio, télévision et autres...
Ouaffff ! Compris Gabis ? <img src="icons/icon26.gif" alt=":hot:" border=0 align=absmiddle>
Re: résistance et impédance
bonjour,
je viens en rajouter un peu...blablabla
Le condensateur, dans les reglettes 2 tubes, élimine en grande partie l'effet stroboscopique. Le signal lumineux est déphasé entre les 2 tubes (par le condo), l'oeil ne persoit pas le scintillement des tubes.
pour l'impédance (Totor a bien expliqué): Le terme "impédance" signifie que l'élément n'est pas "résistif pur", il possede autre chose qui fait que l'instensité et la tension aux bornes du dit élément sont déphasés. Ce "autre chose" est inductif ( jLw dans les bouquins) ou capacitif (jCw).
Ex: l'impédance d'une bobine est R+jLw
Avec R la partie Réelle indépendante de la fréquence, L la valeur de la bobine et w(omega)= 2.PI.f , f la fréquence.
Cordialement.
je viens en rajouter un peu...blablabla
Le condensateur, dans les reglettes 2 tubes, élimine en grande partie l'effet stroboscopique. Le signal lumineux est déphasé entre les 2 tubes (par le condo), l'oeil ne persoit pas le scintillement des tubes.
pour l'impédance (Totor a bien expliqué): Le terme "impédance" signifie que l'élément n'est pas "résistif pur", il possede autre chose qui fait que l'instensité et la tension aux bornes du dit élément sont déphasés. Ce "autre chose" est inductif ( jLw dans les bouquins) ou capacitif (jCw).
Ex: l'impédance d'une bobine est R+jLw
Avec R la partie Réelle indépendante de la fréquence, L la valeur de la bobine et w(omega)= 2.PI.f , f la fréquence.
Cordialement.
Re: on continue ? (pauvre Gabis)
GP, tu aurais dû dire que j est la racine "imaginaire" de -1, pour corser la résolution de l'équation, pas aussi simple qu'elle paraît (il faut élever au carré pour s'en sortir... tous les matheux savent ça).
D'autre part, le condensateur "rajouté" dans un tube fluo (pas celui du starter) ne peut raisonnablement déphaser que s'il est après le ballast, car avant, il est sur une impédance à peu près nulle, celle du réseau. Ou alors, il lui faudrait une très grande valeur... (pour relever le cosinus phi !).
Mais s'il est après le ballast, il court-circuite en partie le tube, il me semble que son action serait plutôt néfaste au fonctionnement, non ?
De toute façon, la persistance rétinienne de l'oeil humain, de l'ordre de 100 millisecondes, est largement supérieure à chaque "éclat" de 10 millisecondes (100 éclats par s), donc on ne voit pas un tube fluo "clignoter" (mais les Médors, si !).
Donc, à mon avis, ce condensateur (entre 0,22 et 0,1 microfarad) doit surtout servir à l'antiparasitage lorsqu'il est branché sur l'arrivée secteur. Je l'ai toujours vu branché là, d'ailleurs.
Pour en terminer, pour Gabis, je reviens sur le montage "inductance + condensateur", lorsque ceux-ci se compensent exactement à une certaine fréquence dite de "résonnance" :
- S'ils sont en série, comme je l'ai dit, l'impédance se ramène à la simple résistance du fil de bobinage de l'inductance, donc de valeur généralement très faible.
- S'ils sont en parallèle, l'impédance tend vers l'infini, donc équivalente à une très très grande résistance apparente.
Bon, j'arrête, avec la fatigue, je vais finir par dire des bêtises... <img src="icons/icon34.gif" alt=":sleep:" border=0 align=absmiddle>
D'autre part, le condensateur "rajouté" dans un tube fluo (pas celui du starter) ne peut raisonnablement déphaser que s'il est après le ballast, car avant, il est sur une impédance à peu près nulle, celle du réseau. Ou alors, il lui faudrait une très grande valeur... (pour relever le cosinus phi !).
Mais s'il est après le ballast, il court-circuite en partie le tube, il me semble que son action serait plutôt néfaste au fonctionnement, non ?
De toute façon, la persistance rétinienne de l'oeil humain, de l'ordre de 100 millisecondes, est largement supérieure à chaque "éclat" de 10 millisecondes (100 éclats par s), donc on ne voit pas un tube fluo "clignoter" (mais les Médors, si !).
Donc, à mon avis, ce condensateur (entre 0,22 et 0,1 microfarad) doit surtout servir à l'antiparasitage lorsqu'il est branché sur l'arrivée secteur. Je l'ai toujours vu branché là, d'ailleurs.
Pour en terminer, pour Gabis, je reviens sur le montage "inductance + condensateur", lorsque ceux-ci se compensent exactement à une certaine fréquence dite de "résonnance" :
- S'ils sont en série, comme je l'ai dit, l'impédance se ramène à la simple résistance du fil de bobinage de l'inductance, donc de valeur généralement très faible.
- S'ils sont en parallèle, l'impédance tend vers l'infini, donc équivalente à une très très grande résistance apparente.
Bon, j'arrête, avec la fatigue, je vais finir par dire des bêtises... <img src="icons/icon34.gif" alt=":sleep:" border=0 align=absmiddle>
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gabis
Re: au secours je me noie !!
bonsoir Gpif et totor,alors la franchement je ne sais plus quoi
dire,vous m'auriez donné l'explication en chinois ou berbere cela
aurait eu le meme effet.je crois que je ne suis pas fait pour
l'electricite.
en tout cas chapeau a vous pour vos connaissances,vous devez
avoir un sacre niveau d'etude?car honnettement j'ai discuté
(aujourd'hui )avec des electriciens soit disant confirmés a qui j'ai
posé tout un tas de questions(vous pouvez l'immaginer),le moins
que l'on puisse dire c'est que leur reponses n'etaient pas tres
claires.
a+
dire,vous m'auriez donné l'explication en chinois ou berbere cela
aurait eu le meme effet.je crois que je ne suis pas fait pour
l'electricite.
en tout cas chapeau a vous pour vos connaissances,vous devez
avoir un sacre niveau d'etude?car honnettement j'ai discuté
(aujourd'hui )avec des electriciens soit disant confirmés a qui j'ai
posé tout un tas de questions(vous pouvez l'immaginer),le moins
que l'on puisse dire c'est que leur reponses n'etaient pas tres
claires.
a+
Re: au secours je me noie !!
salut Totor et Gabis,
je parle du 10microF qui est en serie avec le ballast du 2eme tube, il assure une compensation du cos phi et une diminution de l'effet strobo ( pauvre medor) par un déphasage d'un quart de période. L'effet strobo est dangereux pour la visualisation de pieces en rotation (un moteur par exemple) car elles peuveut paraitre immobiles.
Cordialement.
je parle du 10microF qui est en serie avec le ballast du 2eme tube, il assure une compensation du cos phi et une diminution de l'effet strobo ( pauvre medor) par un déphasage d'un quart de période. L'effet strobo est dangereux pour la visualisation de pieces en rotation (un moteur par exemple) car elles peuveut paraitre immobiles.
Cordialement.
Re: pour GPif
Ah oui, avec un 10 micro en série avec le ballast (dis donc, c'est un gros condo !), je suis tout à fait d'accord . De même pour l'effet stroboscopique auquel je n'avais pas non plus pensé ! De notre discussion jaillit la lumière ... du tube fluo !
J'espère que Gabis n'est pas trop épouvanté... <img src="icons/icon41.gif" alt=":crazy:" border=0 align=absmiddle>
J'espère que Gabis n'est pas trop épouvanté... <img src="icons/icon41.gif" alt=":crazy:" border=0 align=absmiddle>
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gabis
Re: pour GPif et totor
bonsoir Gpif et totor,non je ne suis pas epouvante mais tout simplement admiratif devant un tel savoir.
meme si je ne comprend pas tout (a vrai dire pas grand chose)j'essai quand meme d'en prendre une partie.
meme si je ne comprend pas tout (a vrai dire pas grand chose)j'essai quand meme d'en prendre une partie.
