Dernière mise à jour : 03/03/2008
Présentation
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
(cloture 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'élements parfois branchés
directement sur le secteur
230V, qui est très dangeureux. Les tensions de sortie peuvent
atteindre des valeurs très élevée (plusieurs KV),
qui si
elle ne sont pas forcement toujours dangeureuses, 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
répendue, 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'ailleur 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 dangeureuse 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 :
Exemple : Alimentation
THT 001
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
celà, 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 certe pas une tension très
élevée, mais le schéma montre un
procédé, que certains jugeront bien peu
élégant. La page convertisseur
de tension 003 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 générateurs d'impulsions de haute tension peuvent
avoir de multiples applications, il n'y a pas que les clotures 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
élevateur de tension. Le transformateur élévateur peut être une bobine
d'allumage pour voiture telle que celles visibles sur les photos qui suivent.
Il peut aussi s'agir d'un transformateur de type THT tel que ceux qu'on rencontre dans le
circuit de déviation horizontale des téléviseurs N/B ou couleur à tube
cathodique (il n'y a pas de tel transfo dans les écrans plats LCD ou
LED).
Ce
type de transfo possède bien souvent de nombreuses broches et il faut
savoir s'y retrouver. De plus certains transfos intègrent dans le
circuit secondaire des diodes haute tension entre plusieurs bobines
reliées en série, ce qui rend difficile le test de continuité avec un
simple ohmètre. Sans schéma de câblage approprié, pas évident du tout
(enfin pas impossible mais on peut y passer pas mal de temps).
Exemples : Alimentation
THT 002, Alimentation
THT 003, Alimentation
THT 004
Alimentations de laboratoire
Il existe des alimentations de laboratoire qui permettent de
délivrer des hautes tensions continues et régulées.
