Chemin des électrons HT, doubleur de tension (micro-ondes)

[Telmo]

Bonjour,

Je n'arrive toujours pas à expliquer/comprendre comment un condensateur additionne la tension du transformateur HT avec le condensateur (non polarisé).
Si je suis toute logique expliquée, lors de la 1ère alternance positive "le condensateur se charge" et lors de l'alternance négative "le condesateur se décharge" MAIS au travers du tranformateur HT donc ! (comme dans le schéma)
Pour imager: une pile de 1,5 V + une pile de 1,5 V = 3 V
Pour moi le 1er exemple est simple à comprendre et pour les éleves aussi.

Sauf que... les IA me disent que ce n'est pas comme ça :-/
Je connais le sens conventionnel et le sens réelle des électrons... mais dans ce sens, il m'est plus difficile de l'expliquer surtout avec un diélectrique où le courant ne passe pas au travers.

Je sais qu'en réalitée un condensateur apauvri son armature en électron pour devenir "positive" et l'autre négative.

Ici le schéma est de sens conventionnel, pouvez-vous m'expliquer dans le sens réel ?

(je vous mets aussi le schéma sans vecteur si besoin...)

Merci d'avance pour vos explications

Capture d’écran 2026-04-13 .jpg

Capture d’écran 2026-04-12 223129.jpgCapture d’écran 2026-04-13 .jpgCapture d’écran 2026-04-12 223129.jpg
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[gts2]

Bonjour,

Dans le sens "réel", pour l'alternance positive, les électrons quittent l'armature de gauche donc celle-ci voit sa charge augmenter, pendant que des électrons arrivent sur l'armature de droite donc sa charge diminue.
Mais je ne vois pas ce que cela change à la compréhension.

Les IA vous disent que ce n'est pas comme ça, elles vous disent quoi ?

"Pour moi le 1er exemple est simple à comprendre" : vous voulez dire vos deux piles en série ? Dans ce cas vous appliquez U=U1+U2 exactement comme vous appliquez U(magnétron)=U(transfo)+U(cond ensateur).
Pour ce qui est de "un diélectrique où le courant ne passe pas au travers", où est le problème exactement ? Si vous séparez des charges (les deux armatures), il s'établit une ddp entre les deux, c'est là le problème ?

[DAT44]

Bonjour,
sur le schéma du magnétron la barre c'est l'anode (+) et le V la cathode(-).
la cathode doit être chaude pour le magnétron conduise (auto-oscillation à 2450000000 Hz), il s'agit donc d'un filament alimenter en 3Vac.

Pour faire simple on considère que le magnétron conduit pas, il reçoit donc la tension du transformateur 2100Vac, mais avec un décalage de -3000V (tension de charge du condensateur).

Si on fait une analyse temporel, avec à T0 la tension de sortie du transfo a 0V:
- de 0 à 5 mS la tension sur la cathode est nul (en fait légèrement positive a cause de la tension de seuil de la diode HT), le condensateur se charge jusque a atteindre 3000V
- de 5 à 15 mS la tension sur la cathode décent (à 15 mS la tension atteint -6000V)
- de 15 à 25 mS la tension de la cathode remonte (à 25 ms la tension sur la cathode revient a zéro)
- de 25 à 35 mS la tension sur la cathode décent (à 35 mS la tension atteint -6000V)
- de 35 à 45 mS la tension de la cathode remonte (à 45 ms la tension sur la cathode revient a zéro)
- etc...

[Telmo]

Merci à vous deux pour vos retours…!

Voici ce que me répond l'IA pour info (à la relecture de ce qu'il dit, je comprends que mon 1ᵉʳ raisonnement (et celui du schéma explicatif du cours est faussé..., ou mon raisonnement est faussé….(le 2ᵉ est plus probable ! ) :

 Non. Et c’est vraiment LE point à verrouiller.

La décharge du condensateur ne passe pas par le transfo.
✅ Le bon chemin

Quand le condo “se décharge” :

Condo → magnétron → masse → retour transfo

 Il passe par le circuit extérieur, pas par le transformateur
⚡ Pourquoi pas par le transfo ?

Parce que :

 La diode bloque ce chemin à ce moment-là
 Donc le condo n’a pas accès au transfo
易 Ce qui se passe réellement

Pendant le bon demi-cycle :

Le transfo pousse dans un sens
Le condo pousse dans le même sens
Les deux sont en série dans la boucle du magnétron

[Transfo] → [Condo] → [Magnétron]

 Ils s’additionnent sur la charge (le magnétron)
❌ L’erreur classique

Penser :

"Le condo se vide dans le transfo"

Non.

 Le transfo n’est pas un réservoir
 C’est une source qui impose une tension

C'est surtout le raisonnement Transfo / condo (série) qui m'intéresse et que j'ai du mal à faire passer à mes stagiaires ...^^
Voici ce que j'ai fait avant la relecture de l'IA... (1er hypothèse (charges condo vers le transfo à la toilette) (mais le cours dit bien --> UC+UT= UM ceci peut être vrai avec un DDP +3000 (+) - 3000 = 6000 ... )

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

l'IA raconte n'importe quoi : le condensateur est en série avec le transfo, donc tout courant arrivant au condensateur doit passer par le transfo ! La diode ne bloque pas le chemin au transfo mais le chemin à la masse.
Une remarque pour l'IA : un condensateur a deux bornes de charges opposées, il faut donc faire varier les deux charges !

C'est quoi cette IA !?!

Dans votre dessin, je trouve que le problème est que vous indiquez des ddp comme des tensions en un point.
Autre problème dans votre dessin (qui existe déjà sur le schéma de départ) : indiquer des ddp par une double flèche.

J'ai fait un dessin en distinguant les ddp en bleu et les tensions en rouge.

diode passante : l'armature de droite est à 0 (à cause de la diode) et la tension aux bornes du condensateur est égale à celle (max) du transfo, le courant va bien dans le sens indiqué (imposé par la diode)

diode bloquée : la tension aux bornes du condensateur varie peu donc reste à 3000 V, l'armature de gauche est à (max) -3000 V imposée par le transfo, donc l'armature de droite est à -6000 V.

[Telmo]

Pour l'IA j'ai testé Claude sonnet 4.6 et Gimini il me s'emble.
Après rectification des schémas envoyé à Claude, ils ne sont pas doué en lecture)
il m'a dit ceci...

Moi: voici le schéma simplifié pour toi
attachment preview


Parfait, maintenant c'est clair !

Borne haute transfo ----[C]-----.------ Borne (-) Magnétron (F)
|
[Diode HT]
|
Borne basse transfo ----Masse---.------ Borne (+) Magnétron (FA)

C est en série entre le transfo et le magnétron
Diode HT est entre le nœud C/magnétron et la masse

Fonctionnement
Demi-cycle 1 — borne haute = positif

La diode HT conduit (cathode en haut, anode en bas → le courant descend vers la masse)
Le condensateur se charge à ~2000V au travers de la diode
Le magnétron ne reçoit rien (court-circuité par la diode)

Demi-cycle 2 — borne haute = négatif

La diode HT bloque
Le transfo donne -2000V
Le condensateur restitue ses 2000V en série
Total sur le magnétron : ~4000V
Le magnétron conduit → il produit les micro-ondes
Moi: oui

Je crois que mes stagiaires ont du mal à comprendre/accepter, que lors de la deuxième alternance au transfo, le fait d'avoir une borne négative au transfo. de -2100 Veff et en même temps une tension de + 3000 Veff sur l'armature de gauche du condo.
(je pense qu'ils se disent (attention au court-circuit!)
Mais il y a aussi, l'idée que les charges passent par la masse de l'appareil qui les bloques. (mais comme cela vient d'un transfo. j'imagine que nous sommes l'oiseau sur le fil).

Donc, finalement l'idée et l'image des 2 piles est bonne !? (U condo + U transfo = U Magnétron)
Et pour cette masse ...!?


Pardon d'être le "toto" du jour... !
Encore merci pour vos bonnes ondes et explication ^^

[DAT44]

Bonjour,
afin de mieux comprendre le flux du courant dans le montage, il ne faux pas parler d'alternance positive et négative,
mais plutôt raisonner en période ou la tension est croissante(-3000V à +3000V) et la période ou la tension est décroissante (+3000V à -3000V) a la sortie du transfo.

[gts2]

Je crois que mes stagiaires ont du mal à comprendre/accepter, que lors de la deuxième alternance au transfo, le fait d'avoir une borne négative au transfo. de -2100 Veff et en même temps une tension de + 3000 Veff sur l'armature de gauche du condo. (je pense qu'ils se disent (attention au court-circuit!)

Attention aux notations, une grandeur efficace ne peut être que positive, c'est plutôt 2100 Veff et -3000 V en instantané pour le transfo et +3000 V pour le condensateur.
Il y aurait court-circuit si la diode était passante : peut-être faire un schéma en remplaçant la diode par un circuit ouvert lorsqu'elle est bloquée.

l'idée que les charges passent par la masse de l'appareil qui les bloque

Peut-être remplacer le pointillé qui relie les masses par un fil.

finalement l'idée et l'image des 2 piles est bonne !? (U condo + U transfo = U Magnétron)

Oui, mais c'est simplement l'une des règles de base des circuits.

Sinon en suivant @DAT44 :
On part de l'instant maxi +3000 V sur le transfo et condensateur chargé sous 3000 V.
La tension transfo diminue ce qui bloque la diode. Le magnétron est "bloqué" lui aussi. Donc pas de courant et la tension sur la borne - du magnétron diminue.
Jusqu'à ce que cette tension atteigne le seuil, le magnétron conduit et le condensateur se décharge (pas complètement on a simplement Ucondo qui diminue)
On arrive au mini -3000 V, le magnétron se bloque (tension inférieure au seuil), et le courant s'annule
Jusqu'à ce que la tension passe par zéro, la diode se met à conduire et le condensateur se recharge.

[gts2]

Je crois que mes stagiaires ont du mal à comprendre/accepter, que lors de la deuxième alternance au transfo, le fait d'avoir une borne négative au transfo. de -2100 Veff et en même temps une tension de + 3000 Veff sur l'armature de gauche du condo.

Autre problème de vocabulaire la tension de 3000 V est aux bornes du condensateur, le potentiel de l'armature gauche est bien sûr le même que celui du transfo -3000 V.

[trebor]

Bonjour à tous,
Un autre schéma ici peut-être plus facile à comprendre ?

https://fr.slideshare.net/slideshow/...94181/78394181
1- Lors de l'alternance positive (0,01 sec) de la tension secteur 240 ACV, le condensateur se charge à 1600 V au travers Anode/cathode de la diode HT.
2- Lors de l'alternance négative (0,01 sec) de la tension secteur 240 ACV, la diode bloque le courant cathode/anode.
3- Le courant de charge du condensateur traverse le magnétron par l'anode et le vide et la cathode ce qui porte le condensateur à 1600 + 1600 = 3200 DCV.
4- Cette tension continue de 3200 V est présente entre l'anode et la cathode du magnétron.
5- Le magnétron émet 1000 W dans les aliments contenus dans le four.
Questions :
Cette HT de 3200 DCV est-elle constante ou légèrement variable (ondulée) suite aux alternances + & - de la tension secteur de 0,01 seconde ?
Si il n'y a pas d'aliment dans le four, le magnétron sait-il ou non dissipée 1000 W d'énergie produite ?
Un risque de destruction du magnétron ou autre chose (fusible, diode,....) ?

[gts2]

Bonjour,

Pour ce qui est des tensions, cela devrait ressembler à ceci (d'après ce que j'ai compris, je ne suis pas spécialiste de magnétron !...)

test0.png

[DAT44]

Bonjour,
comme tu peux le constater (comme préciser en #3) le magnétron reçoit donc la tension du transformateur 2100Vac, mais avec un décalage de -3000V (tension de charge du condensateur)

(IRL)Ici la courbe rouge est un peu aplatie en haut et en bas cela est du a la consommation du magnétron.

La consommation du magnétron également visible sur la courbe grise du condensateur sur les pentes descendantes.

[DAT44]

Les pentes ascendantes de la courbe grise corresponde a la charge du condensateur via la diodes HT.

[trebor]

Bonjour à tous,
Une vidéo expliquant en détaille le fonctionnement du magnétron à cavités.
https://www.youtube.com/watch?v=b4cPq72d3cI&t=229s

[umfred]

Peut-être qu'ils ne comprennent pas que la diode est dans l'état bloquée, et donc qu'il faut la considérer comme absente du schéma pendant l'alternance négative (peut-être leur représenter le schéma simplifié dans chacune des alternances
boucle transfo + condo dans l'alternance positive
boucle transfo + condo + magnetron dans l'alternance négatice

[Telmo]

Bonjour !

Merci à tous pour vos lumières et explications.
Je crois que ce n'est pas juste comme schéma ici, mais je le poste quand même pour avoir vos avis et me reprendre.
Ici la différence de potentiel est bien de 6000 V, mais la moyenne est nule et non pas de - 6000 V

On peut le voir comme cela, ou pas du tout ?

[Telmo]

En fait les flèches rouges devraient être dans l'autre sens... si je reste dans le sens réel des électrons ^^
Mais ce n'est pas très académique, j'en conviens et contraire à beaucoup de document "conventionnel"

[Telmo]

Ceci peut être plus conventionnel et compréhensible d'après-vous ?
Mais là encore on dit -6000 V dans les documents,
Comment expliquer -6000V quand on a à l'écran un 0V et 6000 V de l'autre...!?

[gts2]

Ici la différence de potentiel est bien de 6000 V, mais la moyenne est nulle et non pas de - 6000 V

J'interprète plutôt comme :
Schéma du haut, -3000 V le mettre sans flèche sous-entend un potentiel et le potentiel de ce point est nul.
Schéma du bas, -3000 V idem et le potentiel de ce point est -6000 V
Schéma du bas, +3000 V : c'est la ddp entre deux masses donc 0V

Pour la moyenne de la ddp si celle du magnétron elle vaut 3000V : elle oscille entre 0 (en haut) et 6000 V (en bas)
La moyenne aux bornes du tranfo 0V, aux bornes du condensateur 3000 V (en oubliant charge et décharge)

[gts2]

En fait les flèches rouges devraient être dans l'autre sens... si je reste dans le sens réel des électrons

Le sens de circulation des électrons concernent le courant pas les tensions.

[titijoy3]

pourquoi ne pas indiquer la tension du condensateur sur le deuxième schéma avec tension 6000v sur le magnétron ?

il doit être possible d'ajouter des flèches pour indiquer le sens montant ou descendant de la tension à un point donné du circuit ?

[gts2]

Mais là encore on dit -6000 V dans les documents.

Le -6000 V du document est la ddp entre borne - et + (et comme + est à 0 cela donne potentiel - de -6000V). Vous prenez la ddp dans l'autre sens, c'est normal de trouver l'opposé.

Comment expliquer -6000V quand on a à l'écran un 0V et 6000 V de l'autre...!?

Si on appelle A le 0V et B le 6000 V, VA-VB=0-6000=-6000.

Schéma du bas +6000 V : c'est la ddp entre deux masses donc 0V
Schéma du bas +3000 V du bas : c'est le potentiel de la masse donc 0V ; les 3000 V c'est sur la flèche descendante
Schéma du bas +3000 V du haut : c'est la ddp aux bornes d'un fil donc 0V ; les 3000 V c'est aux bornes du condensateur
Schéma du bas 0 V : c'est le potentiel de la borne - du magnétron donc -6000 V

[titijoy3]

@gts2,

désolé, j'ai fait un lapsus, j'ai écris "tension" et je voulais dire "polarité"

[gts2]

Quelque chose du genre :



en gras là où le courant circule, en rouge les potentiels.

[titijoy3]

Quelque chose du genre :

Pièce jointe 518684

en gras là où le courant circule, en rouge les potentiels.

merci gts, je pense que ça peut aider à la comprehension du phénomène