Une cathode froide est une cathode qui n’est pas chauffée. Bien que cela puisse sembler évident, cette différence est très importante pour les fonctions internes de la cathode. Ces cathodes, bien qu’elles ne soient pas spécifiquement chauffées comme les cathodes chaudes, ont toujours le potentiel de devenir très chaudes lors de leur 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 s’écoule pendant la consommation d’énergie. La plupart des cathodes sont des cathodes ou des filaments chauds. 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 aux tubes à rayons cathodiques (CRT), autrement connus sous le nom de tubes de télévision (TV).
Une cathode froide n’utilise aucune forme de chauffage pour charger son flux d’énergie. Dans ce cas, une tension importante est poussée à travers la cathode, générant un champ électrique. La cathode utilise alors ce champ électrique pour maintenir son flux de puissance. Cette méthode de génération et de maintien d’une charge est moins efficace que celle d’une cathode chaude, mais elle génère également moins de chaleur.
Bien que la cathode froide ne soit pas chauffée, cela ne veut pas dire qu’elle n’est pas chaude. Lorsque le courant traverse la cathode, une petite quantité d’énergie est transférée en chaleur. Cette chaleur améliorera la consommation d’énergie de la cathode, mais elle 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 standard.
L’une des principales utilisations des cathodes froides est l’éclairage à base de gaz, comme ceux des enseignes au néon. La tension requise pour exciter les gaz est généralement inférieure à la tension 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 moins de chaleur excessive.
Les cathodes froides sont également le principal moyen de produire le rétroéclairage des écrans à cristaux liquides (LCD). Dans ce cas, une cathode froide est utilisée principalement pour la génération de chaleur inférieure et l’utilisation de tension stable. Cela permet à la plupart des téléviseurs LCD de fonctionner sans système de refroidissement actif.
Le problème des cathodes froides réside dans la tension nécessaire pour les maintenir opérationnelles. Les cathodes chaudes peuvent fonctionner très facilement dans des tensions variables en raison de l’induction thermique créée par leur chaleur. Les cathodes froides sont incapables de le faire et les baisses de tension provoquent une perte de puissance de la cathode. Cela signifie qu’un système froid doit maintenir une tension plus élevée et utiliser plus d’électricité que les systèmes chauds similaires.