Transformateur core métal ou ferrite ? Différences ?

[qcastl32]

Bonjour,

j'utilise souvent des flybacks pour mes petites expériences (tesla coil, vacuum plasma..) malheureusement je n'ais pas souvent eu la chance de tomber sur un vieux flyback AC. Je prévoit donc de me lancer dans la fabrication d'un transfo HV AC mais avec du fil un peut plus gros pour plus d'amp Vu le prix des rods de ferrites (de grande taille) j'avais penser utiliser de l'acier tout simplement comme les transfos de micro-ondes (MOT). Un peut comme on voit ici: http://www.allaboutcircuits.com/vol_6/chpt_4/3.html Ce que je me demande c'est quelle est la différence entre un noyau de ferrite ou un d'acier ? J'imagine que l'acier est moins efficace ? Et dernière questions, est-ce que ça doit absolument être plusieurs plaques de métal comme sur un MOT ou 4 grosses barres d'acier disposé en rectangle (comme sur le lien) ferait l'affaire ?

Merci d'avoir pris le temps de lire et merci d'avance de votre aide.
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[Zenertransil]

Bonsoir,

C'est un problème de fréquence, une alimentation à découpage ne travaille pas à la fréquence de distribution, et (c'est un peu long à expliquer) la ferrite offre de bien meilleures propriétés en haute fréquence. Par contre, impensable en BF! D'où ces bons vieux circuits magnétiques en fer doux...

On peut tout à fait utiliser un circuit magnétique monobloc pour les transfos de distribution, ça fonctionne, mais beaucoup moins bien qu'avec des tôles fines ISOLÉES entre elles; idem, l'explication est un peu longue mais c'est du aux courants de Foucault: des tôles isolées en réduisent l'impact, et augmentent donc le rendement de la machine.



Bonne soirée!

[JulienVictor]

Bonsoir

J'avais justement une question sur ce sujet, j'ai vu qu'on se sert d'acier pour les transfo BF, est-ce mieux adapté que le fer doux pour les BF?

Enfaite entre les tôles fines d'un transformateur laminé et isolé, on met quoi comme isolant?

Cordialement

[qcastl32]

Bonsoir,

C'est un problème de fréquence, une alimentation à découpage ne travaille pas à la fréquence de distribution, et (c'est un peu long à expliquer) la ferrite offre de bien meilleures propriétés en haute fréquence. Par contre, impensable en BF! D'où ces bons vieux circuits magnétiques en fer doux...

On peut tout à fait utiliser un circuit magnétique monobloc pour les transfos de distribution, ça fonctionne, mais beaucoup moins bien qu'avec des tôles fines ISOLÉES entre elles; idem, l'explication est un peu longue mais c'est du aux courants de Foucault: des tôles isolées en réduisent l'impact, et augmentent donc le rendement de la machine.



Bonne soirée!

Ok merci je comprend en gros ferrite est optimale pour les HF et le métal est optimal pour les BF. Mais pensez vous que ce serait une bonne idée de faire un flyback avec des plaques de métal ? Il sera moins puisant ok mais est-ce que la différence est trop élevé pour rendre réalisable ce projet ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[fabang]

Si tu veux faire un transformateur pour un flyback, ça se fait pas au pif, à un moment il faudra bien faire les calculs. Donc il te faudra bien aligner des valeurs pour le µ du matériaux à la fréquence de travail envisagé, les sections magnétique, longueur de ligne de flux, nombre de spires, section du fil. Tu pourras alors comparer les résultats avec différents matériaux.

[qcastl32]

Si tu veux faire un transformateur pour un flyback, ça se fait pas au pif, à un moment il faudra bien faire les calculs. Donc il te faudra bien aligner des valeurs pour le µ du matériaux à la fréquence de travail envisagé, les sections magnétique, longueur de ligne de flux, nombre de spires, section du fil. Tu pourras alors comparer les résultats avec différents matériaux.

Ouin ben rendu la je suis mieux d'en acheter un vrai à place.

[fabang]

J'oubliai le lien vers ce bouquin en pdf, tu y trouveras les ferrites les plus courantes et toutes leurs caractéristiques, ainsi que toutes les formules de calcul pour self et transformateur.
http://www.intalek.com/Index/Project.../MA012000a.pdf

[Zenertransil]

Tout à fait!

L'architecture Flyback peut théoriquement (avec optimisation) travailler à toutes les fréquences donc c'est difficile de donner une réponse générale... Ceci étant on établit un compromis, car il n'existe pas de solution idéale. On se trouve presque toujours au-delà de 20kHz pour éviter le rayonnement audible! A ces fréquences, utiliser un transformateur à circuit ferromagnétique est une aberration et peut vite devenir "chaotique"... Personnellement, j'éviterais!



En fait, en électrotechnique, on modélise souvent le transformateur réel par une bobine et une résistance en parallèle sur le primaire (la bobine représente le courant magnétisant et la résistance les pertes fer) ainsi qu'une bobine et une résistance en série sur le secondaire (fuites magnétiques et pertes cuivre, c'est à dire l'effet Joule). Ce modèle est très connu et est simple à utiliser.

En vérité, c'est la simplification d'un modèle beaucoup plus complexe qui contient bon nombre de réactances, bobines comme condensateurs, en plus des résistances. Selon la gamme de fréquences, on peut se permettre de simplifier, mais avec différentes règles, d'où plusieurs schémas équivalents "simplifiés" du transformateur. Il va de soi qu'on n'utilise pas le même pour la distribution d'énergie (50/60Hz) que pour les convertisseurs à découpage (20-200kHz en général)... La raison est simple: le comportement des réactances dépend de la fréquence. En basses fréquences, les bobines sont presque des fils idéaux et les condensateurs sont presque des circuits ouverts. En haute fréquence, les bobines sont presque des circuits ouverts et les condensateurs sont presque des court-circuits. Le modèle le plus complexe est à mi-chemin entre les deux, là où les deux composantes ont une influence qu'on ne peut pas négliger!



Mais la ferrite, ça se trouve, et je ne pense pas que ça soit beaucoup plus cher qu'un noyau ferromagnétique de bonne qualité! Quelles caractéristiques, cette flyback?

[Zenertransil]

Si tu veux faire un transformateur pour un flyback, ça se fait pas au pif, à un moment il faudra bien faire les calculs. Donc il te faudra bien aligner des valeurs pour le µ du matériaux à la fréquence de travail envisagé, les sections magnétique, longueur de ligne de flux, nombre de spires, section du fil. Tu pourras alors comparer les résultats avec différents matériaux.

Je suis d'accord avec toi dans l'absolu, mais on décide rarement de fabriquer soi-même sur un coin de table un convertisseur de puissance de 50kW qui doit avoir un rendement de 95% à tous les points de fonctionnement, aucun problème de CEM, etc... Ce qui fait que généralement, l'objectif est plus pédagogique qu'autre chose, et les performances brutes importent peu dans l'absolu, le plus intéressant étant de modifier tel ou tel paramètre pour en saisir l'impact. Du coup, on peut se passer de quelques mois de calculs et d'essais, mais c'est à double tranchant: il ne faut pas être trop gourmand et espérer dépasser Tesla en trois coups de fer à souder!