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LES BALLASTS

Rappel : Afin d’étudier la fonction de l’amorceur et du ballast, voyons ce qu’il se passe lorsque l’on met en marche un projecteur H.M.I. : Le ballast délivre alors en sortie une tension alternative d’environ 300V qui atteint l’amorceur. Ce dernier la transforme en très haute tension (30.000 à 70.000 Volts selon la puissance de la lampe). L’amorceur envoie alors une impulsion à la lampe afin de créer l’arc. Dès que l’arc est amorcé, le ballast chute en tension à environ 30V puis augmente progressivement pour se stabiliser à 70 V pour les petites puissances et 225 V pour les plus importantes.

IL EXISTE DEUX TYPES DE BALLASTS :

LE BALLAST MAGNETIQUE

Également appelé ballast selfique ou inductif ou sinusoîdal, il fut le premier type de ballast utilisé avec des lampes HMI. Il est constitué principalement d’un gros bobinage : la Self. Simple et robuste, ce bobinage lourd rend le ballast difficilement maniable et encombrant. De plus, il est sensible aux variations de tension qui se répercutent en sortie sur la tension aux bornes de la lampe (hausse ou baisse de l’intensité lumineuse). Il délivre à la lampe un signal sinusoïdal ce qui engendre un phénomène de battements lorsque l’on varie la vitesse d’obturation de la caméra. Ce phénomène est communément appelé “ flicker ”.



  AVANTAGES :

  -    Résistant.

  -    Quasiment insensible à l’humidité et aux températures basses et hautes.

  -    Prix attractif.

  INCONVENIENTS :

  -    Impossibilité de varier la vitesse de prise de vue.

  -    Impossibilité de varier l’intensité de la lampe.

  -    Le ballast ne peut être utilisé qu’en 110 ou 220 V.

  -    Poids.

  -    Encombrement.

LE BALLAST ELECTRONIQUE

Egalement appelé ballast signal carré ou flicker-free. Mieux approprié au comportement des lampes HMI, le ballast électronique régule en permanence le courant en sortie vers la lampe. Ce type de ballast délivre un signal carré en sortie avec une fréquence supérieure à 75 Hz.


  AVANTAGES :

  -    Poids et encombrement réduit.

  -    Sensibilité moindre aux fluctuations de tension et de fréquence, ce qui permet l’utilisation sur les groupes non régulés
        et tous les types de convertisseurs.

  -    Disparition du phénomène de battements quelque soit la vitesse jusqu'à 10.000 images/seconde.

  -    Fonctionne sur 110V ou 220V, 50 ou 60 Hz selon les versions.

  -    Meilleur redémarrage à chaud.

  -    augmentation de la durée de vie des lampes.

  -    Possibilité de “ dimmer ” : varier l’intensité lumineuse en diminuant l’intensité du courant de lampe.

  NB : Ceci n’est pas sans conséquence sur la température de couleur de la lampe. Si la diminution du courant de lampe
  peut aller jusqu'à 50%, l’incidence sur le rendement lumineux n’excède pas 30%.

  INCONVENIENTS :

  -    Fragilité relative. Entièrement composé d’éléments électroniques,les conditions d’utilisation sont plus restreintes
       (températures extrêmes, fort taux d’humidité).

  -    Coût plus élevé.

  -    Bruit. A partir de 1200 W, les ballasts électroniques émettent un sifflement causé par les harmoniques du signal carré.
        Une position “ silence ” est proposée qui réduit considérablement le bruit. Il est déconseillé de varier la vitesse
        d’obturation dans ce mode.



LE RENDEMENT ENERGETIQUE DES BALLASTS
ou Facteur de puissance

Tout appareil électrique transformant le courant consomme de l’énergie. Il en est de même pour les ballasts. La formule de calcul est simple : La puissance théorique divisée par le facteur de puissance (F) donne la puissance consommée. Dans le cas des ballasts magnétiques et des ballasts électroniques non corrigés :
Le coefficient du Facteur de puissance est de 0,7 à 0,8.

Exemple : Si l’on considère un coefficient de F= 0,7

on obtient 4.000 W / 0,7 = 5.714 W presque 43% de plus.

Par mesure de sécurité et pour simplifier les calculs mentaux, on multiplie par 1,5 la puissance du projecteur, notamment pour définir la puissance nécessaire pour le branchement E.D.F. ou le groupe électrogène.

Dans le cas des ballasts électroniques avec correction du facteur de puissance :
Certains ballasts sont électroniquement corrigés, c’est le cas de tous les ballasts Power Gems d’une puissance supérieure ou égale à 2.500 W .
Le coefficient est alors de 1. Dans ce cas, la puissance consommée est égale à la puissance délivrée.

Il est donc important afin de pouvoir calculer ses besoins en énergie de tenir compte de ce facteur de puissance.

N.B. : Attention, tous les ballasts électroniques ne possèdent pas de correction de facteur de puissance, ce qui peut expliquer qu’un HMI 4000 W avec un ballast électronique peut ou ne peut pas fonctionner sur un petit groupe de 5 Kw : Ceci dépend vraiment du ballast.


PRECISION TECHNIQUE

“Puissance apparente”, “Puissance réelle” ?

La “puissance réelle” est celle consommée par la lampe.Exprimée en Watts (W), elle est mesurée en sortie du ballast.
P(W) = U x I

La “puissance apparente” est celle considérée par EDF. Elle équivaut à la puissance consommée par l’ensemble de l’électronique (ballast et lampe). Exprimée en Volts Ampère (VA) ; elle est mesurée à l’entrée du ballast.
P(VA) = U x I x .cos fi (cosinus fi)

“Cos fi” est le déphasage entre la tension et le courant, que le ballast génère appelé communément
Facteur de puissance “ F ”.

Plus F est bas, plus l’ensemble ballast et projecteur consomme.