Calcul sur les bobinages (capacité parasites)

[CapFlam]

Bonjour,


J'ai une (des) inductance(s) à dimensionner pour un projet électronique (et d'autres par la suite, je me fabrique un outils "Excel" Libre-Office pour les calculer). Mon besoin actuel concerne une bobine à air à plusieurs couches. Pour le calcul de l'inductance, proprement dite, normalement, j'ai réussi, j'ai utilisé une formule qui semble cohérente avec plusieurs sources, pour le calcul de la résistance, c'est bon aussi, bien que cela soit un peu approximatif (selon les sources, la qualité du cuivre et la température, la résistivité du cuivre est une valeur variable).

Là, ou je suis embarrassé, c'est pour estimer la capacité parasite du bobinage.
Un ordre de grandeur me suffirait.

Pour ce montage, j'aurais besoin de "compenser" cette inductance en la mettant en raisonnance à 10kHz, je ne cherche pas une grande précision, c'est juste pour que l'ampli de puissance "fatigue moins".

j'ai un vague souvenir d'avoir vu à l'école (dans mes jeunes années) une formule qui donnait la capacité entre 2 fils cylindriques, ça pourrait, peut être, être un point de départ. Mes tentatives de recherches internet sont rester vaines sur ce point, de même que pour trouver une méthode empirique d'estimation de la capacité parasite. Donc, si vous pouvez me donnez une petite aide sur ce point, j'apprécierais.
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[penthode]

hello ,

cela dépend de la géométrie du bobinage ,

les calculs sont assez inextricables !

le mieux (et le plus rapide) étant de mesurer.

[CapFlam]

Pour être plus précis, voici les éléments déjà calculés (si les calculs sont bons...)

inductance de 9.5mH,
500 spires, 10 couches sur mandrin de 55mm, fil de 0.6mm
sans info très précise, j'ai compté une épaisseur d'isolant de 0.1mm,
j'ai aussi compté utiliser du téflon entre chaque couche de bobinage pour faciliter le bobinage et donner un certain maintien (et éviter les sifflements)

[CapFlam]

Quelle rapidité de réponse!

J'y ai un peu pensé, mais je ne voit pas trop comment mesurer ça.
je n'ai ni oscilo ni GBF.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,

Outre la mesure, plusieurs méthodes peuvent permettre d'estimer la capacité parasite d'une bobine.

Etant donnée la simplicité de la géométrie, on doit trouver des formules toutes faites (je n'ai cependant pas de source sous la main).
La symmétrie axiale du composant permet également d'estimer la capacité parasite par simulation éléments finis (e.g. avec un logiciel tel que FEMM, gratuit et simple d'usage - surtout si interfacé avec Matlab ou Octave).


Enfin, en l’occurrence, pour qu'une bobine de 9.5 mH résonne à 10 kHz, il faut une capacité parallèle de 26 nF, ce qui est a priori très supérieur à la capacité parasite instrinsèque de la bobine. Inutile donc de chercher à l'estimer précisément : elle sera noyée derrière le condensateur qu'il faudra physiquement ajouter.

[penthode]

re,

quel est le but de la manip ?

parce qu'une telle bobine , faut s'la faire !

[CapFlam]

il faut une capacité parallèle de 26 nF

Oui, j'ai calculé la même valeur. Mais pour estimer la capacité parasite d'une telle bobine, entre 10nF et 10pF, j'en sais rien...

Étant donnée la simplicité de la géométrie, on doit trouver des formules toutes faites

C'est bien ce que j'aimerais trouver!
Si je peux me caler ça sur tableur, après je pourrais me faire des bobines de lissage ou pour des filtres et être sur que ça passe.

Je suis sous Linux, je ne sais pas s'il est facile d'essayer les logiciels dont tu parles ou des équivalents.

quel est le but de la manip ?

J’espère que ça ne va pas déraper en polémique.
Mon but est de fabriquer un "grilleur" de puce " espion " (selon mon interprétation) RFID.

parce qu'une telle bobine , faut s'la faire !

ça commence effectivement à devenir du hard, mais vu l'application, besoin de créer un champ magnétique assez puissant.
ça devrait pas être pire que le bobinage que j'avais fait dans ma jeunesse pour mon poste à galène...

[f6bes]

Oui, j'ai calculé la même valeur. Mais pour estimer la capacité parasite d'une telle bobine, entre 10nF et 10pF, j'en sais rien...


C'est bien ce que j'aimerais trouver!
Si je peux me caler ça sur tableur, après je pourrais me faire des bobines de lissage ou pour des filtres et être sur que ça passe.

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Remoi,
Si tu n'as pas d'appareil de controle (.....je n'ai ni oscilo ni GBF. ...), sur QUOI te baseras tu (suite à ton calcul) pour
etre SUR et VERIFIE que tu es BIEN sur la fréquence soiuhaitée !
Faut tout de meme un minimum d'appareil si on veut se lançer dans des réalisations.
Bonne journée

[CapFlam]

bah, j'ai un multimètre TRMS avec fonction fréquencemètre, mais à 10kHz, je serais à la limite.
Je compte alimenter la bobine avec un ampli audio, si j’injecte mon signal en entrée, je peux choisir le condo pour avoir le max de courant.
j'ai pas de GBF à proprement parler, mais un petit générateur, bricolage perso, basé sur un NE555 (signal carré, du coup)
Je peux peux être aussi générer un signal avec le PC en entrée, je crois qu'il y a certain programmes qui font ça, même sous Linux, ça devrait pouvoir se trouver.

Je reconnais que c'est léger comme matos pour faire de l'électronique.

[invite5637435c]

Bonjour,
Oui très léger.
Un tableau excel ne vous sera d'aucun secour pour le problème que vous évoquez, tout comme un multimètre.

[invite5637435c]

La capacité parasite va être essentiellement fonction de la stratégie de bobinage employée.
Il faudrait spécifier plus clairement votre besoin, et surtout estimer le niveau max acceptable de cette capacité parasite dans l'application.
Il faut préciser aussi le type de signal (sinus, carré ou autres)

[invite5637435c]

Empiriquement vous pouvez partir sur un maximum de 10pF/ tour.
Plus le diamètre de la spire est grand plus la capa sera grande.

[polo974]

les rfid sont à 125 kHz ou 13.56 MHz. il vaudrait mieux les secouer dans leur bande pour (essayer de) les faire fumer...

[invite5637435c]

La valeur que je vous indique est pour 10 spires jointives de 50mm, un fil de 3mm de rayon.
Vous pouvez utiliser également cette formule plutôt précise:
C=pi^2*e0*d/ln(p/2r+rac((p/2r)^2-1))
Avec d le diamètre de la spire, p la distance séparant les centres des spires et r le rayon du fil.
A+

[CapFlam]

Au passage, je corrige mon erreur, l'impédance d'un circuit RLC parallèle est maximale à la fréquence de résonance, donc le courant sera minimum si le circuit est accordé.

Pour l'application envisagée dans l’immédiat, tant que l'inductance peut être mise en résonance à sa fréquence de travail, sa capacité parasite ne me gênera pas.
Donc, si j’interprète ce que tu me dis, pour 500spires avec du 0.3mm, on serait autour de 1nF max. Et en considérant que j'ai besoin d'une capa théorique de 27nF, la tolérance de fabrication des condo implique déjà une "erreur" largement supérieure.


@hulk: Je note ta formule
e0 représente la perméabilité du vide?
Auriez-vous aussi une formule pour estimer la capacité parasite d'un bobinage en "nid d'abeille"?
(pas pour ce montage là, mais pour d'autres)

@polo:
en électronique de puissance, surtout pour l'amateur (que je suis), travailler à une fréquence supérieure ou égale au MHz, ne me semble pas judicieux, le rendement serait déplorable, les effets capacitifs et inductifs deviennent beaucoup moins prévisibles, il faut utiliser des composant spécifiques plus chers...