La lampe à incandescence halogène produit de la lumière, comme une lampe à incandescence classique, en portant à incandescence un filament de tungstène, mais des gaz halogénés (iode et brome) à basse pression ont été introduits dans une ampoule en verre de quartz supportant les hautes températures et permettant la régénération du filament, au moins partiellement, ce qui augmente la durée de vie de l'ampoule.

Chronologie

• 1878 : Joseph Swan invente la lampe à incandescence classique pour laquelle il reçoit un brevet en 1878. Sa maison (à Gateshead, Angleterre) est la première dans le monde à être éclairée par une ampoule électrique^[1] ;
• 1879 : Thomas Edison après l'invention de Joseph Swan, dépose le brevet de l'ampoule électrique à base de filament en bambou du Japon sous faible tension dans une ampoule de verre sous vide^{[2],[3],[4],[5]} ;
• 1882 : Edwin A. Scribner brevète une lampe à filament carbone utilisant du chlore pour prévenir l'assombrissement de l'enveloppe^[6] ;
• 1959 : l'usage de l'iode est proposé dans un brevet de 1933, qui décrit également le cycle de redéposition du tungstène sur le filament. En 1959 Edward G. Zubler et Frederick Mosby, employés de General Electric inventent la lampe à incandescence halogène^[7].
• 2008 : les États de l'Union européenne (UE) ont approuvé le 8 décembre 2008 l'interdiction progressive des lampes à incandescence classiques à partir du 1^er septembre 2009 avec un abandon total en 2012. Le passage à des méthodes d'éclairages moins dépensières en énergie permettra selon l'UE de réduire les émissions de dioxyde de carbone de 15 millions de tonnes par an^[8]. Les lampes à incandescence halogène sont une alternative économique possible aux lampes à incandescence classiques
• 2018 : initialement prévue pour le 1^er septembre 2016^[9], la production et la commercialisation dans l'Union européenne des lampes halogènes dirigées à tension de réseau, principalement les lampes avec un culot GU10, est repoussée au 1^er septembre 2018^[10].

Fonctionnement

• Par sublimation de ses atomes de tungstène, le filament perd de la matière.
• Du fait de la température de l'ampoule, les vapeurs de tungstène ne se déposent pas sur le verre de quartz et le tungstène s'associe avec le gaz halogène.
• Par convection naturelle, le gaz se rapproche du point chaud et les atomes de tungstène se déposent à nouveau sur le filament sous l’effet de la chaleur, mais de façon aléatoire.

Avantages et inconvénients

Les principaux avantages et inconvénients par rapport aux ampoules classiques sont^{[11],[12],[13]}.

• Avantages :
  • aucun risque sanitaire : elles peuvent être jetées avec les ordures ménagères ;
  • allumage instantané ;
  • qualité et quantité de lumière identiques pendant toute la durée de vie ;
  • rendement lumineux 30 % supérieur (25 lm/W pour les dernières générations de lampe halogène haute tension 230 V) à celui d'une ampoule classique^[14] (par exemple une ampoule halogène 100 W éclaire autant qu'une incandescence classique de 130 W) ;
  • très bon rendu des couleurs (Indice de rendu de couleur de 95 à 100, qualité de lumière chaude, blanche et éclatante) ;
  • taille très variable, multiples formes ;
  • peu consommatrice d'énergie à la fabrication par rapport aux lampes fluorescentes ou fluocompactes ;
  • facilement recyclable (ne contient pas de produits dangereux comme le mercure dans les ampoules fluorescentes) ;
  • disponible sous une large variété de culots (E27, B22, E14, GU4, G4, GU5.3, AR111, etc.).

• Inconvénients :
  • durée de vie limitée : 2 000 à 4 000 heures^[15] (durée doublée avec l'halogène à réflecteur d'infrarouge HIR utilisant la technologie IRC Infra Red Coating) ;
  • risques de brûlures du fait de la température de l'ampoule ;
  • supportent moins les marches/arrêts répétés (switch) que les LEDs ;
  • résistent peu aux chocs/ vibrations ;
  • prix d'achat plus important qu'une incandescence ;
  • émission d'UV de ces ampoules qui ne sont pas plein spectre ;
  • l'Union européenne va prochainement interdire leur vente et leur production ;
  • consommation élevée (jusqu'à 500 W) par rapport aux ampoules basse consommation.

Utilisations et diversifications

Ces dernières années, les lampes à halogène se sont multipliées dans les foyers :

• Lampes fonctionnant à la tension du secteur, c’est-à-dire en basse tension (230 ${\displaystyle \pm }$10 % volts), mais utilisant une douille classique (vis ou baïonnette). Elles sont souvent dotées d'une ampoule externe de forme traditionnelle, en verre, qui protège le tube de verre de quartz, plus petit et évite de pouvoir toucher l'ampoule interne.
• Lampe très basse tension, c’est-à-dire inférieure à 50 volts (le plus souvent 12 volts), fonctionnant avec une alimentation spécifique, transformateur ou convertisseur électronique, destinée à alimenter de petits spots ou des lampes de bureau (ces lampes incorporent souvent un réflecteur dichroïque). Ces lampes très basse tension ont un meilleur rendement lumineux (lm/W) que les lampes fonctionnant à la tension du secteur car le filament plus court et de section plus importante peut être porté plus haut en température.

Les lampes à halogènes sont également très utilisées dans le domaine de l’automobile et de la motocyclette. Leur dénomination commence par la lettre H :

• H1, H2, H3 et H7 : lampe de 55 W à un filament ;
• H4 : Lampe à deux filaments (version homologuée 55 et 60 W) pour l’éclairage route/croisement ;
• H4 : Lampe à deux filaments (version non homologuée pour la route 90 et 100 W) pour l’éclairage sur circuit.