ballast

Un ballast est un dispositif installé en série avec une lampe à décharge gazeuse pour limiter et réguler le courant qui la traverse. Sans ballast, la lampe consommerait un courant excessif et tomberait en panne presque instantanément. Le ballast maintient un point de fonctionnement stable en introduisant une impédance dans le circuit, empêchant le courant d'emballement que les lampes à décharge présentent naturellement une fois leur arc amorcé.

Les tubes fluorescents, les lampes à décharge à haute intensité (HID) et les enseignes au néon nécessitent tous des ballasts. Les ballasts magnétiques, le type traditionnel, utilisent un noyau de transformateur avec des enroulements en cuivre et parfois un shunt en fer pour produire l'impédance nécessaire. Les ballasts électroniques utilisent des circuits à semi-conducteurs, fonctionnant généralement à haute fréquence (20 kHz à 40 kHz), et sont plus petits, plus efficaces et génèrent moins de chaleur que leurs homologues magnétiques. Certains ballasts intègrent également un circuit de démarrage pour fournir la haute tension initiale nécessaire pour ioniser le gaz et amorcer l'arc.

La caractéristique électrique qui rend un ballast nécessaire est la résistance négative d'une lampe à décharge gazeuse. À mesure que la tension aux bornes de la lampe augmente, le courant qui la traverse augmente fortement, ce qui crée une chute de tension et une surtension de courant plus importantes. Un ballast avec une impédance positive s'oppose à ce comportement, créant un équilibre stable. Les ballasts magnétiques fonctionnent à la fréquence du réseau (50 Hz ou 60 Hz), tandis que les ballasts électroniques peuvent commuter à des fréquences beaucoup plus élevées, permettant des tailles de noyau plus petites et des pertes réactives plus faibles.

La sélection du ballast dépend du type de lampe, de la puissance et de la tension de fonctionnement. Un tube fluorescent de 40 watts nécessite un ballast différent d'une lampe aux halogénures métalliques de 400 watts. Une incompatibilité entre le ballast et la lampe entraîne une atténuation, un scintillement, une durée de vie courte de la lampe ou une impossibilité de démarrer. Les ballasts magnétiques peuvent ronronner de manière audible et dissiper une chaleur importante sous forme de pertes de cuivre; les ballasts électroniques sont plus silencieux et plus efficaces, mais nécessitent des lampes compatibles et peuvent ne pas fonctionner avec des gradateurs, sauf s'ils sont spécifiquement conçus pour cela.

Le terme ballast vient de sa fonction analogue au lest d'un navire, qui stabilise le navire en contrecarrant les forces externes. Dans les circuits électriques, le ballast contrecarre la tendance déstabilisatrice des lampes à décharge. La plupart des juridictions réglementent ou éliminent progressivement les ballasts magnétiques au profit des ballasts électroniques en raison des exigences d'efficacité énergétique et de l'élimination des biphényles polychlorés (PCB) qui étaient autrefois utilisés comme liquides de refroidissement dans certains ballasts magnétiques.