Alimentations THT

La présente page décrit quelques méthodes pour obtenir une tension élevée à partir d'une tension faible ou moyenne. Les tensions obtenues peuvent être de type continu (ionisateurs, alimentations de labo) ou impulsionnelles (clôture pour bétail).

Avertissements

A lire et à comprendre avant d'aller plus loin : Avertissements.

1 - Les explications données ici devraient être assez claires. Cependant, si vous avez le moindre doute, ne tentez rien ! Je décline toute responsabilité en cas de problèmes résultant de mauvaises manipulations ! Il est question ici d'éléments parfois branchés directement sur le secteur 230V, qui est très dangereux. Les tensions de sortie peuvent atteindre des valeurs très élevée (plusieurs KV), qui si elle ne sont pas forcement toujours dangereuses, peuvent néanmoins être très désagréables et choquantes. Les précautions d'usage s'appliquent avant toute intervention.

2 - Les schémas qui suivent sont des schémas synoptiques, et non des réalisations finies. Vous ne devez en aucuns cas assembler les composants tels qu'ils sont montrés sur ces synoptiques, au risque de les faire exploser et/ou de vous blesser plus ou moins sérieusement. Pour des schémas pratiques, merci de vous reporter aux liens mentionnés dans les paragraphes qui suivent.
 

Ionisateurs

Les ionisateurs, également appelés "Générateurs de très haute tension (THT) pour applications biologiques", ou encore "Faiseurs de bonne santé" (sic), produisent une tension élevée, chargée positivement ou négativement selon l'emplacement de "l'antenne" qui diffuse les ions. La première méthode consiste à produire une tension positive de quelques milliers de volts, tension appliquée à une antenne assez longue disposée à quelques vingt centimètres du plafond de la pièce à "assainir". La seconde méthode consiste à produire une tension négative de quelques milliers de volts, tension appliquée sur une petite grille ou sur une ou plusieurs petites pointes, parfois placées devant un ventilateur. Cette deuxième méthode est la plus rependue, en France tout du moins. Pour une bonne efficacité, la tension minimale requise est estimée à environ 2 KV pour une pièce de 20 mètres carré, et à 10 KV pour une pièce de 500 mètres carré.

Production d'une tension de quelques KV à partir du secteur
Mis à part le fait qu'il faut choisir des composants de très bonne qualité et répondant à des critères adéquats d'isolation, il est assez simple de concevoir un appareil qui produit une tension élevée à partir du secteur 230 V. Le secteur 230 V est en effet alternatif, et il suffit d'un simple transformateur pour produire une tension alternative plus élevée. C'est d'ailleurs ce qui est fait pour les équipements à tubes électroniques qui nécessitent des hautes tensions (plusieurs centaines de volts) pour fonctionner. Oui mais... S'il est assez aisé de concevoir des transformateurs délivrant des tension de 800V, cela commence à devenir plutôt délicat pour des tensions de quelques KV. Et qui dit délicat, dit augmentation du coût de fabrication et difficulté d'approvisionnement. De plus, un transformateur est capable de transmettre une puissance non négligeable (courant de sortie élevé), supérieure à celle requise pour ce genre d'application, et bien trop dangereuse pour un utilisateur imprudent. Pour ces deux raisons principalement, on préfère utiliser des multiplicateurs de tension constitués de "vulgaires" diodes et condensateurs, qui délivrent une tension élevée mais sous quelques micro-ampères seulement. Le synoptique suivant montre une telle méthode :

alim_tht_001_base

Exemple : Alimentation THT 1

Production d'une tension de quelques KV à partir de piles ou d'une batterie
Le principe du multiplicateur à diode peut être conservé, mais comme il ne fonctionne qu'avec une tension d'entrée alternative, il faut dans un premier temps découper la tension continue des piles ou de la batterie, pour la rendre alternative. Le convertisseur de tension, puisqu'il s'agit de cela, peut être réalisé avec des transistors ou avec des portes logiques, en fait avec n'importe quoi qui puisse servir à réaliser un oscillateur. Un exemple d'un tel système est présenté à la page Alimentations phantom, au paragraphe "48V à partir d'une tension continue de 9V à 15V". 48V n'est certes pas une tension très élevée, mais le schéma montre un procédé, que certains jugeront bien peu élégant. La page convertisseur de tension 3 présente une autre façon de faire, et permet d'obtenir une tension de plus de 400V à partir d'une tension de +18V. C'est déjà mieux, mais ça fait peur aux débutants. Finalement, on peut préférer l'usage d'un oscillateur et d'un transformateur, suivi d'un étage redresseur. Ca demande moins de composants et ça peut être assez efficace si l'on choisi un transfo qui se comporte bien à la fréquence de découpage adoptée.

Générateurs d'impulsion

Les générateur d'impulsions de hautes tension peuvent avoir de multiples applications, il n'y a pas que les clôtures de vaches à équiper dans la nature et dans les labos. Dans la plupart des cas, et pour les montages les plus simples, on se contente d'un oscillateur de fréquence fixe, qui commande la coupure du courant dans le primaire d'un transformateur élévateur de tension.

Exemples : Alimentation THT 2 et Alimentation THT 3

Alimentations de laboratoire

Il existe des alimentations de laboratoire qui permettent de délivrer des hautes tensions continues et régulées.

 

 

 

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