Eclairage fluorescent

Eclairage fluorescent
a) Principe du rayonnement

Une décharge électrique dans de la vapeur de mercure à très basse pression provoque l’émission privilégiée de la radiation ultraviolette de longueur d’onde 253,7 nm (radiation de résonance du mercure) : c’est le phénomène de luminescence. Cette radiation excite la fluorescence d’un mélange de poudres qui tapisse les parois intérieures du tube, donnant ainsi une lumière visible (figure Transformation du rayonnement dans un tube fluorescent).


Transformation du rayonnement dans un tube fluorescent

b) Constitution générale d’un tube

c) Procèdes d’allumage

A l’état froid du tube, le mercure ne se trouve pas sous forme de vapeur mais à l’état liquide (fines gouttelettes sur les parois du tube).

Pour obtenir la vaporisation, il est nécessaire de préchauffer l’atmosphère du tube par l’intermédiaire des électrodes et de provoquer la décharge électrique par une surtension de courte durée (variation de résistance de l’atmosphère du tube de l’état froid chaud).

Deux procédés sont utilisés qui permettent l’amorçage du tube et la stabilisation de la décharge par limitation du courant à sa valeur optimale.

• Allumage diffère

Starter (Mazda)

Un dispositif technologique, appelé starter, ouvre brusquement un circuit inductif, dit ballast, en série avec les électrodes ce qui provoque une surtension qui ionise l’atmosphère chargée de vapeur de mercure (figure).

Schéma d’un allumage par starter, ou allumage différé

• Allumage instantané

Culot d’un tube à allumage instantané

Dès la mise sous tension, une effluve prend naissance entre le filament et la bande d’amorçage qui ionise le tube et provoque une décharge quasi instantanée. Cette bande d’amorçage est également désignée électrode auxiliaire des préionisations (figure)


Schéma d’un allumage instantané par une électrode auxiliaire ( L’électrode auxiliaire
peut être à l’extérieur du tube)

* Rôle des ballasts

Ils évitent la surintensité après amorçage due à la chute brutale de la résistance du tube. Ils peuvent être compensés, par adjonction d’un condensateur pour améliorer le facteur de puissance (cos φ).

* Montage duo compensé

Les substances fluorescentes utilisées pour rendre visibles les radiations ultraviolettes ont un faible rémanence : Cela se traduit par un papillotement désagréable.

En associant deux tubes de même nature mais dont les alimentations sont déphasées l’une par rapport à l’autre par un condensateur C, il est possible d’éliminer cet inconvénient (figure Montage duo compensé à tubes à allumage différé).

d) CARACTERISTIQUES GENERALES

• Facteur d’efficacité : varie de 50 à 90 Im/W.
• Flux lumineux : fonction de la puissance, de la température et de la couleur peut varier de 550 lm (lumière du jour 16 W) à 5100 lm (blanc industrie 65 W).

• Durée de vie : peut atteindre et dépasser 4000 heures.

* CHOIX DES TUBES FLUORESCENTS

D’utilisation universelle, les tubes fluorescents doivent être choisis, outre leur facteur d’efficacité, en fonction de :

• La température de couleur TC qui, exprimée en Kelvin, caractérise l’aspect coloré de la source.

Aspect « blanc teinte chaude », TC ≤ 3300 ° K
Aspect « blanc », 3300 ° K < TC ≤ 5000 ° K
Aspect « blanc teinte froide », TC > 5000 ° K

• L’indice de rendu des couleurs IRC qui désigne l’effet d’une source de lumière sur l’aspect chromatique des objets qu’elle éclaire. L’IRC exprime par un nombre de 50 à 100.

IRC < 70 industries
IRC = 70 à 85 usages courants                               Classification générale de la CIE
IRC > 85 applications spéciales