Qu'est-ce qu'une cathode froide?
Une cathode froide est une cathode qui n'est pas chauffée. Bien que cela puisse paraître évident, cette différence est très importante pour les fonctions internes de la cathode. Ces cathodes, bien que non chauffées spécifiquement comme des cathodes chaudes, ont toujours le potentiel de devenir très chaudes lors de l'utilisation. Une cathode froide est utilisée dans plusieurs formes de systèmes d'éclairage fluorescents et à gaz, comme les enseignes au néon. Alors que les lampes à cathode froide sont largement utilisées dans de nombreux systèmes modernes, leur consommation d'électricité est souvent supérieure à celle des systèmes alternatifs.
Une cathode est la partie d'une diode où l'électricité est évacuée pendant l'utilisation de l'énergie. La plupart des cathodes sont des cathodes chaudes ou des filaments. Ces cathodes maintiennent une densité de puissance beaucoup plus élevée en chauffant la cathode. Cela améliore le flux d'électrons et permet à la cathode de maintenir un flux de puissance plus fort. Ces types de cathodes sont utilisés pour tout, des ampoules électriques aux tubes cathodiques (CRT), également appelés tubes de télévision (TV).
Une cathode froide n'utilise aucune forme de chauffage pour charger son flux de puissance. Dans ce cas, une tension significative est poussée à travers la cathode, générant un champ électrique. La cathode utilise ensuite ce champ électrique pour maintenir son flux de puissance. Ce procédé de génération et de maintien d'une charge est moins efficace que celui d'une cathode chaude, mais il génère également moins de chaleur.
Bien que la cathode froide ne soit pas chauffée, cela ne signifie pas qu'elle ne soit pas chaude. Lorsque le courant traverse la cathode, une petite quantité d’énergie est transférée sous forme de chaleur. Cette chaleur améliorera la consommation d'énergie de la cathode, mais rendra également l'unité plus chaude. Alors que certains dispositifs à cathode froide sont toujours froids au toucher, d’autres peuvent devenir aussi chauds que les dispositifs à cathode chaude classiques.
Une des principales utilisations des cathodes froides est l’éclairage au gaz, comme celui des enseignes au néon. La tension requise pour exciter les gaz est généralement inférieure à celle requise pour d'autres formes d'éclairage. Cela permet à la cathode froide de fonctionner à une tension inférieure à celle d'une cathode chaude et de générer un excès de chaleur moindre.
Les cathodes froides sont également le principal moyen de créer le rétro-éclairage pour les écrans à cristaux liquides (LCD). Dans ce cas, une cathode froide est principalement utilisée pour la génération de chaleur inférieure et l’utilisation d’une tension stable. Cela permet à la plupart des téléviseurs LCD de fonctionner sans système de refroidissement actif.
Le problème avec les cathodes froides réside dans la tension requise pour les maintenir opérationnelles. Les cathodes chaudes peuvent fonctionner sous des tensions variables très facilement en raison de l'induction thermique créée par leur chaleur. Les cathodes froides sont incapables de le faire, et des creux de tension entraînent une perte de puissance de la cathode. Cela signifie qu'un système froid doit maintenir une tension supérieure et utiliser plus d'électricité que des systèmes similaires.