La lampe UHP (Ultra Haute Performance) à arc au mercure a été développé par Philips en 1995 pour utilisation dans les systèmes de projection commerciale, les projecteurs de cinéma maison. Contrairement à d'autres type de lampes à vapeur de mercure utilisée dans les systèmes de projection, il n'utilise pas le métal hallide, mais utilise seulement le mercure. Philips revendique une durée de vie de plus de 10.000 heures pour les lampes. Expert Tv Vidéo conclue à des durée de vie de 4 à 5 ans en général. Ces lampes sont très efficaces par rapport à d'autres lampes de projection - Une seule lampe UHP de 132 watts est utilisée par des fabricants tels que Samsung DLP et RCA pour alimenter leurs lignes de téléviseur DLP à rétroprojection. Manufacturiers de lampes UHP: Iwasaki (HSCR) Osram (P-VIP) Panasonic, Matsushita (HS) Philips (UHP) Phoenix (SHP) Ushio (NSH) Expert TV VIDEO installe les lampes Philips. Coût moyen: $180.00 / Lampe UHP originale Anode et cathode L'anode et la cathode sont faites de Tungstène. Le Tungstène utilisé dans la cathode est dopé avec des matériaux comme le Thorium pour augmenter l'émission d'électrons. La cathode est petite et pointue pour assurer l'élévation suffisante de la température de l'extrémité pour une émission d'électrons efficace. L'anode est plus massive pour supporter le bombardement d'électrons et dissiper efficacement la chaleur produite. Les lampes à arc au Mercure comportent des spires sur une électrode ou les deux pour contribuer à la formation de l'arc. L'intervalle entre l'anode et la cathode peut être compris entre 0,25 mm et plusieurs mm, selon la puissance nominale de la lampe. Remplissage Les lampes à arc sont remplies d'un gaz rare à une pression de plusieurs atmosphères ou d'un peu de gaz rare et d'une quantité exacte de Mercure. Lors du fonctionnement des lampes, la pression interne passe de 12 à 75 bar, selon le type de lampe. Les pressions élevées requièrent un soin particulier dans la manipulation et le fonctionnement de ces lampes. L'argon Ce gaz permet une amélioration sensible des caractéristiques d'amorçage des lampes. Le mercure Liquide à température ambiante, ce métal se vaporise à chaud et établit la pression interne au bulbe et la tension d'arc en régime établi. Les halogènes Les plus utilisés sont l'iode et le brome. Par combinaison avec les terres rares ils produisent des halogénures. Il en résulte une augmentation de la pression par rapport à celle des vapeurs métalliques. Un surplus d'halogénures permet de se prémunir du noircissement du quartz. Le processus de fonctionnement est similaire à celui connu pour les lampes halogènes à incandescence. Les terres rares Ce sont des métaux faisant partie de la famille des lanthanides. On emploie généralement des éléments tels que le dysprosium, le holmium, le scandium, le thallium, le thulium, l'yttrium, etc. Ces métaux sont déterminants dans le spectre de lumière émise par la lampe, le niveau de rendu des couleurs et l'efficacité lumineuse. Bornes Les deux bornes métalliques aux extrémités de la lampe sont destinées aux connexions électriques et au support mécanique de la lampe. Les bornes sont reliées aux électrodes par des barrettes de connexion en feuilles de Molybdène incluses dans la tige de verre ou, pour les lampes d'un niveau d'alimentation plus élevé, par des tiges en Tungstène. Une lampe UHP doit être exploité avec les soins liés à des températures extrêmement élevées (encore plus chaud que le soleil) et le fait qu'elle est exploitée sous haute pression (ca. 200-250 bar). Des critères fondamentaux doivent être respectés lors de leur fabrication. -La stabilité de la longueur de l'arc -Le dosage précis et adéquat des matériaux utilisés -La qualité des matériaux -Le processus de fabrication avec des normes de qualités élevées. SOUS PRESSION Les lampes UHP fonctionnent à des pressions supérieures à 200 atmosphères. 200 atmosphères équivaut environ à 3000 livres par pouce carré. La pression de lampe extrêmement élevée est importante pour atteindre un flux de lumière suffisant pour les applications de projection d'une image sur de grandes surfaces. Bien que la tension de fonctionnement pour une lampe UHP à arc est faible, une tension beaucoup plus élevée doit être utilisé pour provoquer le choc des atomes de mercure. Lorsqu'un arc se produit, c'est alors l'effet de plasma lumineux qui se produit. Un lumière intense est ainsi produite. Pour générer une lumière très élevée qui servira de faisceau mince pour les micro cristaux liquides, l'arc de la lampe doit être assez court. Lampes UHP actuels ont des longueurs d'arc d'environ un millimètre. Les lampes UHP ont besoins d'un système de refroidissement,souvent fournit par un ventilateur silencieux. Ne touchez jamais les lampes avec vos doigts car les traces de graisses ou d'huile peuvent faire surchauffer celles-ci. Nettoyer avec de l'eau distillé si vous avez un doute! Spécifications techniques typiques: Manufacturier: Philips Puissance Max de Lampe: 120 Watts Courant Max de Lampe: 2.0 Amps Voltage d'opération: 65 Volts Voltage d'ignition: 5000 Volts Matériaux: Surface de miroir Dichroic Type d'ampoule: PAR-22 Borosilicate Grandeur du réflecteur: Parabolique 65x70mm Espacement d'Arc : 1.0 mm Electrodes: tungsten à l'état solide Atmosphere: Argon + bromine Flux lumineux: 6000 lumens à 100 Watts Efficacité lumineuse: 58 lumens / Watt Temperature : 7600K CRI : Ra 57 Chromaticité : CCx : 0.298 CCy : 0.311 Durée de vie: 8000 heures à 100 Watts Mises en garde: Une lampe UHP doit être remplacée si une des conditions suivantes est présente: La couleur de lumière de la lampe change radicalement. Il ya une perte sensible de luminosité. La lampe s'éteint et redémarre de façon aléatoire. La lampe ne s'allume plus Parfois, une lampe UHP peut causée une explosion ou un pop vers la fin de sa vie utile. Les lampes à haute pression nécessitent une tension de démarrage plus élevé qui est progressive à chaque démarrage. Vers la fin de sa vie, la lampe peut-être encore capable d'initier son arc, mais pour ce faire cela nécessite une tension au-delà que le ballast original peut fournir. Il faut alors la remplacer afin de prévenir les complications. Démo: Le ballast donne une impulsion de 5000 volts pour déclencher un arc entre deux électrodes rapprochées à l'intérieur d'un tube en verre sous pression contenant du mercure. Lorsque la gaz est ionisé, une tension de 60 volts sert à maintenir l'arc qui génère une énorme quantité de lumière. Unités de mesure de la lumière Lumen : Une unité de mesure de la quantité de lumière émise par une source. L'unité internationale de flux lumineux ou la quantité de lumière. Si une source ponctuelle uniforme de un candela est au centre d'une sphère d'un rayon de 1 pied, ayant une ouverture d'un pied carré, la quantité de lumière qui traversera cette ouverture, s'appelle un LUMEN. Lux : Le lux est une unité de mesure de l'éclairement lumineux. (symbole : lx) Il caractérise le flux lumineux reçu par unité de surface. Un lux est l'éclairement d'une surface qui reçoit, d'une manière uniformément répartie, un flux lumineux d'un lumen par mètre carré. La température de couleur: permet de déterminer la température (effective ou " virtuelle ") d'une source de lumière à partir de sa couleur. Elle se mesure en kelvins (K). Un ratio exprime l'efficacité lumineuse d'une source lumineuse:( Rendement lumineux divisé par watt ) Exemples: Valeurs Première lampe d'Edison 1,4 L / W Les lampes fluorescentes 35 à 100 L / W Lampes infrarouges 6-9 L / W Les lampes à incandescence 10 à 40 L / W Lampes au mercure 50 à 60 L / W Lampes aux halogènes 80 à 125 L / W Lampes Sodium Haute Pression 80 à 125 L / W Max théorique 225t / W Lampes à arc court au Xénon Les lampes au Xénon sont remplies de Xénon purifié à 5-20 bar. La pression triple pendant leur fonctionnement. Les lampes au Xénon fonctionnent avec l'anode au sommet. Les petits arcs intenses émettent des spectres proches d'un corps noir à 5500-6000 K, auxquels se superposent des raies du Xénon. Les raies du Xénon dominent entre 750 et 1000 nm, mais son spectre est presque inexistant dans l'UV et le visible. Les lampes au Xénon sont appréciées pour les applications exigeantes en matière d'absorbance et de fluorescence impliquant le balayage spectral et ce par des sources large bande haute intensité. Du fait de son spectre proche de celui du soleil, la lampe au Xénon est utilisée pour la simulation solaire. Les ballasts électroniques et ferromagnétiques Pour faire fonctionner une lampe fluorescente, il est nécessaire d'avoir un ballast. Il limite le courant et travaille selon le principe de la self. L'impédance du ballasts est réglée pour atteindre la tension d'arc de la lampe à qui il assure la fourniture du courant correct. Dans certains cas, on peut utiliser un ballast pour plusieurs types de lampes, cependant, on ne doit jamais utiliser la lampe avec un autre ballast que celui spécifié pour alimenter cette lampe. Les variations de la tension d'alimentation ou de la fréquence empêcheront le rendement optimal du ballast, pour cette raison, il faudra utiliser pour chaque lampe le type de ballast avec les valeurs nominales spécifiques à celle-ci. Se distinguent 2 grandes familles de ballast : les ballasts ferromagnétiques et les ballasts électroniques. Les ballasts ferromagnétiques se redécomposent en trois sous-familles ou classes énergétiques : les ballasts conventionnels, les ballasts faibles pertes et les ballasts très faibles pertes. Toutes les versions ont la même impédance et fournissent à la lampe le même courant. Leur différences résident donc dans leur consommation propre. Il y a deux raisons principales de choisir des ballasts faibles ou très faibles pertes : L'économie d'énergie car un ballast faibles pertes consomme 30% de moins d'énergie qu'un ballast conventionnel alors que le ballast très faibles pertes consomme 67% de moins. La différence de température, l'échauffement propre se situe autour de 55°C pour un ballast conventionnel, de 40°C pour un ballast faibles pertes et de 25°C pour un ballast très faibles pertes. Les ballasts électroniques alimentent les lampes fluorescentes en haute fréquence (40-100kHz). La tension d'arc est générée en interne (pas besoin de starter) et le facteur de puissance est supérieur à 0,95 ce qui permet de se dispenser d'utiliser un condensateur de compensation et permet aussi l'élimination de l'effet stroboscopique. L'amorçage s'effectue après une période définie de préchauffage des électrodes, ce qui protège les cathodes et permet un plus grand nombre d'allumages. Caractéristiques majeures des ballasts électroniques : Economies d'énergie : les ballasts électroniques pour lampes fluorescentes fonctionnent en haute fréquence ce qui à pour effet une augmentation du flux lumineux de l'ordre de 10%; si celui-ci reste constant, la consommation de la lampe est réduite d'autant. L'utilisation du ballast électronique permet une réduction des pertes de 10%. Entre un ballast électronique et un ballast conventionnel, l'économie d'énergie peut atteindre jusqu'à 30%. Prolongement de la durée de vie des lampes : grâce au préchauffage des électrodes, la durée de vie de la lampe se trouve considérablement augmentée, par rapport à un ballast conventionnel. Les coûts de remplacement et de maintenance de l'installation se trouvent réduits et le nombre d'interventions est limité d'autant. Extinction automatique des lampes défectueuses : les ballasts électroniques identifient les lampes défectueuses et coupent leur circuit. Le cycling étant supprimé, il y a moins d'énergie gaspillée du fait de l'interruption de l'amorçage. La lampe démarre dès son remplacement. ATTENTION :    L'arc lumineux est dangereux pour vos yeux!Ne regardez jamais directement une lampe UHP en opération. Il y a également de grandes émissions de rayons UV-A et UV-B. Des fuites d'ozone peuvent également donner des maux de tête si l'endroit est mal aéré. Une lampe peut atteindre 900 degrés Celsius et elles peuvent littéralement exploser! Guide de référence de l'éclairage avec ballast