Comment fonctionnent les redresseurs à lampes ?
En 1904, John Fleming, professeur à l'Imperial College de Londres, présenta son dispositif pour convertir le courant alternatif (AC) en courant continu (DC). C'était une ampoule à incandescence dans laquelle il avait ajouté une électrode. Conçu à l'origine comme détecteur de signaux faibles pour la télégraphie sans fil, la diode de Fleming devint le premier redresseur à tube à vide, quasi inchangé jusqu'aux dispositifs à semi-conducteurs dans les années 1960.
Construction
Le redresseur à tube à vide comprend un chauffe-filament chauffant une cathode, ou une cathode auto-chauffante (filament). La cathode est revêtue d'une infime quantité de thorium ou d'un mélange d'oxydes de baryum et strontium. L'anode (ou plaque) est l'élément final. Certains redresseurs ont deux plaques séparées, permettant une configuration en redresseur à double alternance (full-wave).
Théorie de fonctionnement
Quand une tension est appliquée au filament/chauffe, il chauffe la cathode qui émet des électrons. Quand la tension de l'anode devient positive par rapport à la cathode, le tube laisse passer le courant. Quand la tension s'inverse et que l'anode devient négative, le courant s'arrête. Le tube à vide devient ainsi un redresseur, ne laissant passer le courant que dans un sens, comme un composant à semi-conducteurs.
Autres configurations
Des tubes à double cathode et anode unique furent construits pour redresseurs double alternance avec transformateur à prise médiane. Des tubes plus complexes incluaient deux jeux cathode/anode pour configurer plusieurs redresseurs dans un seul tube.
Applications actuelles
Les tubes à vide deviennent des reliques du XXe siècle. Certaines applications haute tension les utilisent encore, mais les semi-conducteurs haute tension deviennent compétitifs. Un groupe résiste : les guitaristes. Alors que l'électronique à semi-conducteurs a pris le dessus, les tubes restent le choix privilégié pour de nombreux amplis guitare.
Une histoire fabuleuse
Le redresseur à tube a traversé formes, tailles et applications depuis Fleming. Le Krytron, développé par EG&G pendant la WWII, fut le plus exotique : interrupteur ultra-rapide commutant des milliers de volts/ampères pour le radar. Time Magazine rapporta en 1985 que 8 100 Krytrons (applications nucléaires) avaient été vendus illégalement à Israël par un ingénieur californien. Aucun ne fut récupéré.