Convertisseur pour fluo


Pourquoi ce montage ?
Vous aurez remarqué qu'un montage de convertisseur est déja décrit sur le site dans "220 Volts à bord" La réalisation présentée ici n'a pas tout à fait le même usage puisque son usage se limite à illuminer de petits tubes, appelés à tort "néons". J'ai reçu pas mal de questions tournant autour de ce sujet et je vais tenter d'y répondre au fil de la description de ce petit convertisseur.
Questions sur les tubes "néons"
Comme nous savons qu'il n'y a pas de gaz néon dans ces tubes nous allons tout de suite les re baptiser tubes à vapeur de mercure.Ces tubes se présentent sous divers formats allant de 4 cm à 120 cm de long. On les retrouve, trés torturés, dans les ampoules à économie d'energie
Pour votre culture, sachez que de nombreux éléments peuvent être utilisés dans ce type de tube en particulier le sodium qui donne une lumiére orangée. Ces tubes ( ou bulbes) illuminent certaines portions de route; ce n'est pas par souçi de différence ou pour faire joli ! Cette lumiére ( orangée) est monochromatique et ne peut par conséquent être décomposée par les brouillards, elle en atténue fortement les effets néfastes.( fin de la séquence culture )
A chaque extrémité du tube, deux broches reliées interieurement à un filament de chauffage.

Comment le tube va t il s'allumer ? Lorsqu'une tension suffisante est présentée aux extrémités du tube, la vapeur de mercure s'ionise, les atomes de mercure se mettent à s'echanger des electrons dans tous les sens, il en résulte une émission d'ultra violets quasi anarchique à l'intérieur du tube. Mais les ultraviolets sont invisibles ! Alors on recouvre l'interieur du tube d'une poudre qui réagit ....aux ultraviolets ! C'est elle qui emettra la lumiére blanche en filtrant les ultraviolets ( on ne bronzera pas la dessous !). Dans les tubes relativement courts ( jusqu'à 8cm), l'amorçage se produira sans artifice si la tension appliquée est suffisante. Dans les tubes plus longs, il faudra chauffer la vapeur de mercure pour que le tube amorce. Ce rôle est dédié aux filaments habituellement alimentés au départ par un starter. Les petits tubes comportent néanmoins des filaments souvent utilisés comme veilleuses ( si vous avez déja voyagé en voiture couchette SNCF vous connaissez !). Dans notre cas, nous allons nous contenter d'un tube 8 Watt et les filaments ne serviront pas.
Questions sur les transformateurs
Principe : Un transformateur est elémentairement composé d'un circuit magnetique et de deux enroulements: Le primaire, généralement raccordé au secteur et le secondaire, délivrant la tension recherchée. Bien entendu, rien n'interdit de multiplier les enroulements secondaires pour obtenir plusieurs tensions.
Sans entrer dans de savants calculs, le rapport du nombre de spires entre primaire et secondaire détermine le rapport de transformation. Exemple: si le primaire comporte 220 spires et le secondaire 12 spires le tranfo fournira 12 Volt si le primaire est alimenté en 220 Volts c'est élémentaire !
Le nombre de spires par volt est déterminé par plusieurs facteurs, entre autres : La section du noyau magnétique, sa qualité, la fréquence du courant.
Au fait, dans un transfo, le courant primaire engendre une variation du flux magnétique dans le noyau, cette variation génére le courant secondaire: Le transfo ne peut fonctionner qu'en courant ALTERNATIF.
Vers la solution du montage
A présent examinons le cahier des charges de notre projet.
Le montage doit être le plus simple possible et ne comporter que des composants trés courants.
La fréquence du courant n'est pas imposée, comme une fréquence élevée permet d'utiliser n'importe quel transfo et que de plus elle évitera au tube de "papilloter" allons y dans les kiloherts.
Le tube fluo étant limité à 8cm, inutile de prévoir un chauffage de filaments.
Le schéma

Liste des composants:
T1, T2 Transistors NPN 2N1711, 2N1420, 2N2219 .......
T3 TRansistor 2N3055 monté sur un petit radiateur
Résistances 2 x 15K ( marron,vert,orange)
270 ohm (rouge, violet, marron)
100 ohm (marron,noir,marron)
Ajustable 470 ohm au maximum ( 200 ohm si possible)
Condensateurs 2 x 22nf céramique
Transfo : 220V 6V
Fonctionnement
Nous avons vu que le transformateur ne pouvait travailler qu'avec un courant alternatif. C'est le rôle de T1 et T2 qui,montés en multivibrateur fournissent la tension de commande.
Le mutivibrateur
C'est un montage archi classique mais voici un rappel du fonctionnement:
A la mise sous tension les transistors T1 et T2 sont potentiellement débloqués par les résistances de 15 K sur leurs bases. Comme dans les westerns, l'un des deux est plus rapide.
Supposons que T1 soit le Luky Luke du montage, il "colle" une masse (0V) sur son collecteur, potentiel 0V sur la base de T2 à travers le condo de 22nf, T2 se bloque !
Deuxiéme sequence du film: Le condensateur de 22nf se charge et le potentiel de base de T2 devient positif ( à travers sa 15K) T2 se débloque et se venge en envoyant la masse sur la base de T1. Vous comprendrez que ce combat entre T1 et T2 ne cessera que si on coupe l'alimentation !
Comme le rendement du transfo est amélioré par une fréquence haute, les condensateurs de 22nf associés aux résistances de 15k fixent la fréquence autour de 10 kherz.Cette fréquence n'est pas critique,si vous n'avez pas de condensateurs de 22nf, des 33 ou 47nf feront l'affaire, le tout est qu'ils soient de valeurs identiques pour que T1 et T2 se battent à la réguliére et que le résultat soit un signal (à peu prés) symétrique .
Le signal alternatif sortant du collecteur de T2 est envoyé sur la base du 2N3055 qui assure la puissance dans l'enroulement du transfo.
Bien entendu le 2N3055 commande l'enroulement 6 Volts du transfo et l'enroulement 220V délivre la haute tension.
Pas d'affolement ! A vide,vous n'aurez pas 220V mais bien plus ( autour de 300V !) mais le tube assurera la chute de tension et ne risquera rien
Mise en service et réglage
Raccordez la sortie HT aux extrémitées du tube fluo ( 4 ou 8 watt). Comme les filaments ne sont pas utilisés, il suffit de relier n'importe quels plots ( des dominos d'electriciens feront l'affaire)
Alimentez le montage en 12V ( batterie d'auto)
Vous allez percevoir un leger sifflement emis par la carcasse du transfo ( il vibre à 10kh et vous entendez les harmoniques basses , votre chien risque de detester !)
Normalement, le tube s'amorce immédiatement.
La résistance ajustable permet d'affiner la tension de sortie, il faudra trouver un compromis entre puissance d'éclairage, echauffement du 3055 et consommation 12V, à titre indicatif, j'ai réussi à tirer 20 watts de ce montage sans destruction d'aucun composant, la seule limite m'a semblé être le transformateur, récupéré d'un bloc secteur, qui commençait à tiédir au bout de 10 minutes.
Conclusion
Voila un montage à 11 composants capable d'éclairer votre tente de camping à peu de frais.
Si, au passage, vous avez appris quelques notions, avouez que vous n'aurez pas perdu votre temps.
Enfin notez qu'alimenté en 6 Volts le montage parvient à amorcer un petit tube de 4Watt mais peut on appeler cela de l'éclairage ?
ATTENTION
Bien que le montage fonctionne sous une alimentation comprise entre 3 et 15 Volts, la sortie haute tension constitue un danger de chocs electriques, veillez à bien l'isoler, ne la raccordez pas à la masse du circuit, éloignez les enfants .......

Retour au sommaire montages