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En général

Les fluorescents, de façon erronée souvent appelés néons, certainement sont très propagés, mais la construction et le mode de fonction devraient poser une énigme à la pluspart des gens. Ci-après vous apprenez comment fonctionnent les néons et les tubes fluorescents.

Néons

Tube
Les tubes néon, ne pas à confondre avec les  tubes fluorescents, sont des lampes de décharge de gaz d'une construction très simple. Une lampe à décharge est une lampe électrique constituée d'un tube ou d'une ampoule en verre rempli de gaz ou de vapeur métallique, sous haute ou basse pression, au travers duquel on fait passer un courant électrique, il s'en suit une production de photons donc de lumière. Les molécules du gaz métallique utilisé ont la faculté de pouvoir se ioniser lorsqu'elles sont soumises à la différence de potentiel créée entre les électrodes placées aux extrémités du tube. Les électrons libérés sont attirés par une des électrodes et les ions positifs par l'autre. Un énorme flux d'électrons traverse l'ampoule.

Lors du passage de ce flux, se produisent de nombreuses collisions entre les électrons libres et ceux présents dans le gaz de la lampe. Lors de ces collisions, les électrons sont chassés de leur orbite, changent de couche et y reviennent ; c'est la création d’un photon dont la longueur d'onde (sa couleur) dépend de l'énergie qu'il contient mais elle est habituellement comprise dans le spectre du visible ou de l'ultraviolet. La domaine d'application préférée c'est la réclame. Par contre, des lampes néon et autres lampes de décharge de gaz rare sont moins appropriés pour les objectifs d'illumination.


Tube fluorescents
Les tubes fluorescents ressemblent à la construction des tubes néon. Toutefois, la lumière désirée blanche consiste d'une mélange de couleurs de lumière innombrables alors que des lampes à décharge de gaz rayonnent un spectre de raies d'un nombre limité de longueurs d'ondes (souvent une seule). Pour recevoir de la lumière blanche il faut prendre un autre chemin. On utilise un tube de verre qui contient une moindre quantité de mercure. Mercure génère, comme déjà décrit, si bombardé d'électrons, de la lumière dans la gamme des ultraviolets d'une longueur de 254 nm. Cette lumière est transformée en lumière visible proche du blanc, par la couche fluorescente qui tapisse la surface interne du tube.
Ce fluorescent absorbe la lumière dans la gamme des ultraviolets et ne la laisse pas passer à l'extérieur. Cependant le fluorescent est incité à briller par la lumière dans la gamme des ultraviolets. Toutefois, les fluorescents n'émittent pas de spectre à façon continue non plus. Cependant, par la mélange de plusieurs fluorescents l'on peut atteindre qu'en somme est rayonné un spectre à façon continue. Par une mélange appropriée il est possible de génerer une lumière blanche chaude ou froide. Il dépend fortement de la qualité du tube fluorescent, si le rapprochement au spectre à façon continue de la lumière du soleil respectivement de la lumière d'une ampoule électrique est bien. Les tubes fluorescents d'une grande qualité, qui, toutefois, ne sont pas disponible dans chaque hypermarché de l'outillage et des matériaux, rayonnent de la lumière qui s'approche fortement de la lumière du soleil.

Alors que l'on allume les ampoules électrique ainsi que les néons facilement pourque la lumière s'émitte immédiatement, cela n'est pas possible avec des tubes fluorescents qui opèrent avec la tension de réseau habituelle de 230 V. Parce que sans prendre des mésures ultérieures, il n'y a pas de courant dans le tube et ainsi il n'y a pas d'émission de lumière. Plutôt les tubes fluorescent doivent être amorcer pourqu'il y ait une circulation de courant aussi sous tension de réseau. C'est pour cette raison qu'il y a des électrodes en tungstène aux extrémités du tube. Au moment de la mise en circuit le contact fermé du starter rend possible la circulation de courant à travers des deux filaments spiralés comme montré en dessin 3.
Préchauffage
Dessin 3: Préchauffage
A travers les filaments spiralés l'on atteind 2 chauses d'un seul coup: Premièrement un peu de mercure s'évapore par la chaleur et deuxièmement il est plus facile d'émettre des électrons des électrodes chaudes que des électrodes froides. Ces deux chauses sont important pour l'amorçage qui suit. Car, si le contact du starter s'ouvre après environ 0,5 jusqu'au 2 s , le ballast inductif veut maintenir la circulation du courant. Cependant, le contact du starter est ouvert et logiquement la circulation du courant est coupée. Ainsi, la tension augmente brusquement jusqu'au moment où une étincelle saute pourque la circulation puisse se maintenir. Le chemin désiré, c'est à travers du tube. Par le préchauffage, c'est relativement facile pour le courant. Parce que les filaments spiralés sans courant sont incandescents encore un bon moment et ainsi les électrons s'y émettent facilement. Même le mercure evaporé ne se condense brusquement. Sous une tension de 1000 V le tube s'amorce, c.v.d. il y a une circulation de courant d'une électrode à l'autre. Une fois amorcé, on n'a plus besoin d'une tension très élevée. Immédiatement après l'amorçage la tension se diminue à une tension d'arc d'à peu près de 100 V.
En plus, la circulation de courant se maintient bien que les filaments spiralés se refroidissent lentement.
Amorçage du tube
Dessin 3: Amorçage du tube

Par la circulation du courant à travers du tube les atomes du mercure sont stimulés d'émettre de la lumière. C'est le même principe comme avec les lampes néon. Ici la lampe s'échauffe un peu ainsi que le total du mercure dans le tube s'évapore et participe à la génération de lumière. C'est pour cette raison qu'il dure quelques minutes jusqu'à ce que le tube fluorescent obtienne sa luminosité maximum. En plus, il s'explique pourquoi les tubes fluorescents étant une basse température s'amorçent mal; parce qu'ici, malgré le préchauffage, c'est rélativement peu de mercure que s'évapore parce que le tube est assez court et les filaments spiralés ne se trouvent qu'aux extrémités.

Le ballast inductif qui a été responsable pour la génération de la haute tension en amorçant le tube, accomplit un autre but lors du service normal: Il limite le courant à travers du tube à une valeur tolérée. Etant donné qu'il s'agit d'une inductivité, cela se passe théoretiquement sans pertes. Pratiquement dans une bobine appropriée pour une lampe habituelle de 36 Watt restent à peu près de 9 Watt qui sont facilement transformés en chaleur. Ainsi, dans ce cas, la puissance totale est d'environ 45 Watt.

Souvent, cet allumage ne réussit pas en une seule tentative. La pluspart du temps on trouve un starter bilame qui ouvre le contact à un moment quelconque. Il serait idéal, si cela passait au moment du courant maximum. La solution, c'est un soi-disant starter électronique, parce qu'il n'amorce que le tube en règle général auprès la première tentative, mais en plus il diminue l'usure des filaments spiralisés par la réduction des cycles de chauffage et, ainsi, prolonge considérablement la durée de vie du tube. En plus, normalement, les tubes fluorescents s'opèrent de courant alternatif de basse fréquence, c.v.d., avec les 50 Hz habituels le courant se remet à zéro à chaque centième de seconde et change la polarité. Peu avant chaque passage par zéro la tension est tellement faible que le tube se désamorce et le mercure ionisé se refroidit. Si le tube est froid le refroidissement peut être si fort, qu'il ne s'amorce pas dans la demi-onde suivante ce qu'il fait normalment aussi pendant la tension de réseau. C'est pourquoi on a besoin de plusieurs de tentatives d'amorçage jusque le tube s'éclaire de manière stable.

L'application d'un EVG (=abbréviation allemande pour: ballast électronique) dont la plupart opère de 35 au 40 kHz serait optimale. Grâce au temps considérablement réduit comme conséquence de la fréquence considérablement élevée le mercure n'arrive à peine de se refroidir lors du passage par zéro. Ainsi le tube se ramorce immédiatement et fiable. Même le temps de préchauffage peut être beaucoup plus court. Ainsi le tube émet de la lumière presque immédiatement après la mise en service de la tension. En plus, les pertes dans le ballast sont considérablement plus faible que dans une bobine conventionnelle.
Ampoules incandescents
Certainement vous connaissez la construction de Thomas A. Edison: Un filament de carbone se trouve dans le vide de l'ampoule. A travers de la circulation de courant le filament de carbone s'échauffe jusqu'à l'incandescence et ainsi émet de la lumière. La construction des ampoules incandescents modèrnes se diffère un peu certainement, mais le principe est absolument le même: Premièrement le filament de carbone a été remplacé par un tungstène et deuxièmement de nos jours l'ampoule est remplis d'un gaz rare. Car l'on peut fabriquer tungstène beaucoup plus précis et ainsi faire chauffer aux températures plus élevées qu'un filament de carbone sans que des endroits plus minces et ainsi plus chauds se fondent. Par conséquence il y a une luminosité plus élevée. Ampoule incandescent
C'est pour des raisons techniques de fabrication et pratiques pourqoi l'on remplis les ampoules avec de gaz rare: Il est plus facile de remplir une ampoule avec un gaz chimique inactive (remplissage avec gaz rare) que de le pomper vide d'air. Parce que déjà une très petite quantité d'oxygène provoque que le filament spiralé se brûle au moins sur la superficie et que l'ampoule se noircit légèrement à l'intérieur.
Efficacité lumineuse et économie

Les tubes fluorescents génèrent plus que 70% de la lumière totale en Allemagne en consommant seulement 50% de l'énergie nécessaire pour l'éclairage. La durée de vie des tubes fluorescents est de 8 au 12 fois plus longue et ils ont besoin -dépendant du type- 85% moins de courant étant la même luminosité que des ampoules conventionnelles. C'est pourquoi c'est la solution optimale pour des missions d'illumination économiques. Les tubes fluorescents sont disponibles en forme linéaire, circulaire ou en U de dimensions differentes. Les lampes fluorescentes compactes sont presque aussi petites que les ampoules incandescents et peuvent être interchangées sans problèmes.


La couleur de lumière

Température de couleur
La couleur de lumière résulte de sa répartition de rayonnement dans le spectre visible. Mais une évaluation comparable est difficile avec cette représentation. Cela est plus facile avec les critères de température de couleur et rendu de couleurs.

La température de couleur d'une source lumineuse se définit comme couleur de lumière, laquelle correspond à un réflecteur normé (réflecteur noir). Elle s'exprime en Kelvin (K). La température de couleur rend possible une préréglage de la couleur de lumière. Les couleurs de lumière respectivement les températures de couleur de tubes fluorscents se déterminent par la couche de fluorescents différents déposés sur la paroi interne du tube.
Ainsi c'est possible de produire de la lumière des nuances différentes:

  • blanc chaud = sous 3300 k
  • blanc froid = environ 4000 k (Rohrlux Standard)
  • lumière du jour = plus de 5000 k

Rendu de couleurs
La température exprime avec quelle nuance de couleur la source lumineuse est visible pour nos yeux. Nous voyons les couleurs d’un objet selon les différentes couleurs contenues dans le spectre lumineux qui l’éclaire. La mesure de la qualité de reproduction de la couleur d’une substance lumineuse se mesure par un indice de rendu des couleurs (IRC) ou la valeur va de 0 à 100.
La lumière du soleil, prise comme référence, possède évidemment un indice maximum : IRC =100.
:

  • 1A = RA 90-100
  • 1B = RA 80-89 (Rohrlux Standard)
  • 2A = RA 70-79
  • 2B = RA 60-69
  • 3 = 40-59
Exemple: Comparaison

Lampe de 28 Watt 16mm = 2900 Lumen Longueur de 1149 mm

Lampe de 36 Watt 26mm = 3350 Lumen Longueur de 1200 mm

Lampe de 40 Watt 38mm = 3000 Lumen Longueur de 1200 mm

Lampe 200 Watt E27 = 3050 Lumen Longueur de 150 mm

en ayant presque le même flux lumineux il y a de grandes différences dans la puissance absorbée
Rohrlux Special  
Tube fluorescent T5 transparent avec feuille de protection contre les éclats.  
 
Protection contre blessures en interchangeant le tube fluo. Pas de salissement du corps d'éclairage.  
   
   
   

Données techniques des tubes fluorescents
Diamètre
Culot
Puissance nominale
Flux lumineux
Longueur
26 mm
G13
15
950
438
26 mm
G13
18
1350
590
26 mm
G13
30
2350
895
26 mm
G13
36
3350
1200
26 mm
G13
58
5200
1500
16 mm
G5
8
330
288
16 mm
G5
13
700
517
16 mm
G5
14 avec EVG (=ballast électronique)
1350
549
16 mm
G5
21 avec EVG (=ballast électronique)
2100
849
16 mm
G5
28 avec EVG (=ballast électonique)
2900
1149
16 mm
G5
35 avec EVG (=ballast électronique)
3650
1449
38 mm
2G11
18
1200
217
38 mm
2G11
24
1800
317
38 mm
2G11
36
2900
411
38 mm
2G11
55
4800

533

27 mm
2G7
9
600
150
27 mm
2G7
11
900
214
Ampoule incandescente
E27
75
900
141

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