Bonjour à tous,
J'aime bien cette façon de prendre un projet par les deux bouts. J'ai gratté le premier bout cette nuit histoire de bien comprendre de quoi on parlait et me remémorer mes cours de lycée.
On parle
d'inductance pour un dipôle capable de créer un champs magnétique induit à partir d'une variation de
l'intensité électrique qui le traverse. L'unité d'inductance est l'Henry (H). Point intéressant : l'énergie stockée dans le champs magnétique induit est proportionnel à
l'inductance et la variation du
carré de l'intensité. Il est donc de plus en plus difficile de faire varier cette énergie de plus en plus rapidement.
Un
champ magnétique est un champs vectoriel distribué dans l'espace. Pour n'importe quel point de l'espace il y a donc une direction au champs magnétique et une intensité du champs magnétique. Cette intensité se mesure en Tesla, c'est à dire l'intensité qui, si elle était distribuée de façon uniforme sur 1m², créerait un
flux magnétique de 1 Weber.
Cette notion de
champ magnétique est particulière dans le cas des transformateurs car on ne considère que celui circulant dans le noyau métallique de perméabilité magnétique µ et de section connue.
Donc un transformateur est le moyen de transvaser de l'énergie électrique au travers d'inductances magnétiquement couplées à un même champ magnétique.
On notera que le cœur métallique supporte un champs magnétique limité en fonction de sa structure atomique -- comme le dit Charly la tôle standard supporte 1,1T et la tôle M6x supporte 1,4T. Au delà de cette valeur, on dit que le cœur est saturé et le trop plein d’énergie magnétique est relâché sous forme de chaleur. On notera juste que la valeur du champs magnétique n'augmente pas proportionnellement à l'inductance car la
perméabilité magnétique µ du métal utilisé varie de façon non linéaire et passe par un maximum. Yves décrit tout cela très bien dans
un petit bout de doc ici et on a L = µ × N² (L = inductance (H), µ = perméabilité magnétique (H.m⁻¹), N nombre de spires).
Donc, plus on met de spires, plus on augmente l'inductance et donc, pour une même variation d'intensité, le champs magnétique et ce jusqu'à la saturation du noyau. Le premier problème d'une augmentation de l'inductance de l'enroulement primaire et
l'augmentation de sa réactance. Comme nous l'avons vu plus haut, plus l'inductance est grande, plus il est difficile de créer des variations rapides d'énergie et donc le courant qui traverse l'inductance voit une impédance se créer qui grandit avec la fréquence.
La réactance de l'inductance de l'enroulement primaire (par lequel on attaque le transfo) est donnée par la relation : R = 2.π.F.L
Regardons la modélisation d'un transformateur réel : (source
wikipédia)
Fichier(s) joint(s):
Transformator_Kettenschaltung.png [ 17.35 Kio | Vu 6723 fois ]
Code:
U₁: tension appliquée aux bornes du primaire.
Rq₁ : impédance de sortie de l'étage précédent.
I₁ : intensité traversant le primaire.
Lσ₁ : inductance de fuite du primaire.
R₁ : résistance des enroulements du primaire.
Lh₁ : inductance du primaire.
Rfe : Pertes noyau (courants de Foucault et hystérésis).
R'₂ : résistance de l'enroulement du secondaire ramenée au primaire.
Lσ₂ : inductance de fuite du secondaire ramenée au primaire.
On note que m = N₁/N₂ et que Z₁/Z₂ = L₁/L₂ = m²
On note également qu'il manque la capacité parasite Cp en // de Lh₁ et Rfe.
Yves07 a écrit:
La réduction de l'impédance réfléchie aux fréquences basses est due à une insuffisance de l'inductance primaire qui vient en parallèle sur celui-ci.
Effectivement, on voit que l'impédance réfléchie est en // avec l'inductance du primaire. Que ce passe-t-il si celle ci est faible ? Sa réactance va chuter dans les basses fréquences et donc faire chuter avec elle l'impédance réfléchie
Dans les hautes fréquences, l'inductance de fuite -- en série -- va voir sa réactance monter ... elle pourrait être contre-balancée par la capacité parasite dont la réactance diminue et qui est en // avec l'impédance réfléchie mais Cp est en pF et Lσ₁ en mH ... combat inégal.
L'inductance de fuite modélise la partie de flux magnétique ne transitant pas par le noyau. Cette énergie perdue est proportionnelle au carré du nombre de spires. (Lσ₁ = N1² / Rm où Rm est la résistance magnétique du noyau).
ConclusionNe pas dépasser la limite de saturation de la tôle utilisée mais avoir une inductance suffisante pour contrer la diminution de l'impédance dans les basses fréquences. Cependant, monter l'inductance revient à monter le nombre de spires et donc l'inductance de fuite ce qui augmente l'impédance dans les hautes fréquences et fait chuter la réponse du transformateur.
Égaliser les pertes fer et les pertes cuivre pour optimiser le rendement en puissance du transformateur.
QuestionsJe ne comprends pas bien ce qu'est IL Thick ... c'est une couche d'isolant qu'on met à chaque couche ?
Interwinding c'est la même chose mais entre chaque enroulement différent ?
Les capacités parasites, vu leur valeurs, ne commencent à intervenir que bien au delà du spectre audio, pourquoi les prend on en compte ?
RéponsesYves07 a écrit:
Je pense que la Rp du tube est >> à 180 Ohms ? !
Oui tu as raison, en connexion triode, la DS précise Ra = 380Ω.
Amicalement,
Grégoire
Calcule !
sur 6 watts ça fait 50% de perte et c'est beaucoup.
et le logiciel est splendide 