FOIRE AUX QUESTIONS SUR LES TRIODES

Conçue et mise au point au début du XXème siècle, la triode est un dispositif d’amplification d’un signal électronique qui est à l’origine du cinéma parlant, de la transmission sans fil (radiocommunication), du radar, de la télévision, de l’informatique et des télécommunications de dernière génération. Si elle n’est pas le premier type de tubes électroniques, la diode à vide qui permet de créer un courant unidirectionnel l’ayant précédé, du moins est-elle à l’origine de l’utilisation des ondes radio pour la transmission d’un signal.

Née sous le nom d’audion en 1906, la triode est une lampe à vide (tube électronique) composée de trois électrodes différentes que sont : la cathode émettrice, la grille intermédiaire et l’anode réceptive.

• Emettrice à chaud d’électrons, la cathode est composée d’un filament incandescent ou d’une plaque chauffée par ce type de filament. Cette montée en température confère aux électrons l’énergie dont ils ont besoin pour se libérer du support et former un nuage électronique autour de la cathode.
• L’application d’une différence de potentiel électrique entre la cathode et l’anode accélère le déplacement des électrons vers l’anode. Cela se traduit par un courant de quelques milliampères dans le circuit électronique.
• L’interposition d’une grille entre les deux électrodes permet d’en moduler le potentiel pour restreindre ou pour favoriser le passage des électrons. Une petite variation de potentiel électrique sur la grille entraîne une grosse variation du courant récolté par l’anode selon le principe de l’amplification.

La triode fonctionne comme un interrupteur selon le principe du « tout ou rien », elle permet une amplification importante du signal électronique sans que cela ne génère d’effets de distorsion.

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Les tubes à vides, qui étaient à l’origine de la radiocommunication dans les années 1920 et de l’informatique dans les années 1940, ont été remplacés au cours des années 1960 par un nouveau type de composant électronique : le transistor. Ce dispositif semi-conducteur a trois électrodes actives a remplacé la lampe à vide dans le domaine des télécommunications, de l’électronique et de l’informatique.

Seuls quelques secteurs d’activité, telle la construction de machines-outils, continuent à utiliser les triodes en raison de leur capacité d’amplification de forte puissance (jusqu’à plus de 150 MHz) en l’absence de tout effet de neutrodynage. Les triodes sont notamment utilisées par les presses à souder basées sur la technologie de la haute fréquence.

D’une manière générale toutes les machines et les équipements utilisant la technologie de la haute fréquence sont dotés d’amplificateurs de forte puissance se présentant sous forme d’une triode à grille commune ou d’une cathode à penthode commune pour générer des ondes jusqu’à 100 MHz.

Les ondes haute fréquence permettent de modifier les états de la matière par une montée en température résultant de l’agitation des électrons. En fonction de l’équipement utilisé il est alors possible de couper, souder, coller, raccorder, sécher ou déshydrater de la matière en fonction de ses caractéristiques physico-chimiques. Les triodes à forte puissance d’amplification sont utilisées par les presses à souder les plastiques voir certains métaux(induction), les thermo formeuses, les machines de découpe à froid de tubes, les machines à coller pour le bois, les séchoirs et matériels de déshydratation pour matières organiques…

Sur une presse à souder HF, le générateur est chargé de transformer l’énergie électrique en ondes hautes fréquences pour alimenter les électrodes. Incorporé dans le bâti de la machine, il est composé des organes et composants suivants :

• un tube électronique ou triode haute fréquence,
• un circuit de refroidissement de la triode,
• un galvanomètre d’intensité pour l’anode,
• un disjoncteur d’intensité d’anode.
• un dissipateur thermique refroidi par eau ou par air forcé
•  un oscillateur pour le transfert d’énergie HF au quart d’onde,
• un condensateur variable motorisé pour le réglage de la haute fréquence,
• un régulateur automatique de la puissance HF à 27,12 MHz,
• un dispositif antiflash électronique sensible à thyristor,
• une ligne haute fréquence blindé.

Pour les presses à souder Haute Fréquence, les tubes électroniques font partie des pièces d’usure dont le coût de renouvellement ou de remplacement est le plus élevé. Il est donc nécessaire de maximiser les précautions d’utilisation des triodes afin d’optimiser leur durée de vie potentielle au travers de quelques mesures de bon sens :

• Observation d’une phase de chauffe minimum d’une dizaine de minutes au démarrage de la machine à souder avant de lancer les opérations d’assemblage des produits. 
• Après la fin d’une séquence d’opérations de soudage, il est préférable de laisser refroidir la diode pendant environ un quart d’heure avant d’arrêter le fonctionnement de la presse. 
• Assurer un nettoyage des filtres de manière régulière avec une fréquence dépendant du niveau d’empoussièrement de l’environnement de production (hebdomadaire, bimensuel, mensuel…).