Fabrication d’un condensateur à haute tension

Besoin

Les radioamateurs utilisent des émetteurs produisant parfois des ondes électriques de fortes puissances sur leurs antennes. L’accord en fréquence (TOS) et l’adaptation d’impédance (balun) nécessitent souvent l’emploi de condensateurs capables de supporter des tensions élevées (quelques kV).

L’utilisation des petits condensateurs en céramique ou en plastique n’est pas possible car leurs tensions de service sont trop faibles (quelques dizaines de V). Des condensateurs spécifiques se trouvent dans le commerce mais sont souvent assez couteux (ci-dessous 30€ pour 500 pF à 20 kV).

En développant soi-même ces condensateurs, il sera facile de « tailler » leurs capacités à des valeurs adaptées à chaque besoin.

Principe

La solution proposée consiste à construire un condensateur avec du papier aluminium de cuisine et de la feuille de plastique (par exemple une chemise polyester transparente). Du fil rigide sera utilisé pour réaliser les conducteurs et du ruban Scotch servira à fixer les éléments entre eux. Les feuilles d’aluminium formeront les deux armatures du condensateur et les feuilles de plastique formeront l’isolant entre les armatures.

Réalisation

Les dimensions des éléments pourront être adaptées pour construire des composants de performances différentes, un exemple de dimensionnement est donné ici.

La réalisation nécessite de découper :

  • deux rectangles en papier aluminium de dimensions = 3 cm x 10 cm,
  • deux rectangles en feuille de plastique de dimensions = 5 cm x 12 cm.

Note : l’écart de 2 cm entre des rectangles d’aluminium et de plastique est destiné à garantir une bonne isolation à haute tension. Scotcher les feuilles d’aluminium sur les feuilles de plastique en prenant soin de bien lisser les feuilles d’aluminium avec les doigts ou l’ongle. Scotcher les conducteurs (longueur = 5cm) en bas à gauche sur la feuille d’aluminium n°1 et en haut à gauche sur la feuille d’aluminium n°2 (voir figure ci-dessous).

    Superposer les deux rectangles ainsi formés en alternant les couches d’isolants et de conducteurs. La partie plastique isolante est posée sur la table.

Rouler en serrant fermement l’empilage pour former un cylindre, finir l’opération par un morceau de scotch qui empêchera le cylindre de se dérouler.

Le travail est terminé. Le condensateur ainsi réalisé mesure entre 400 et 800 pF suivant  l’épaisseur de l’isolant.