(théorie)transformateur micro onde/saturation/noyau à la terre/et si le secondaire était flottant?

[pierrepaul33]

Bonsoir je me pose quelque questions sur les transformateur de micro onde
https://www.magsells.co.uk/userfiles...pec(B0527).pdf

Je sais qu'ils sont conçu pour augmenter la tension à très faible coût, que la mise à la terre du secondaire et du noyau est un bon moyen d'économiser du câblage surtout avec un circuit de Villard.

Mais concrètement pourquoi sature-il autant ? Lorsqu'il est utilisé seul (sans doubleur, ni magnetron) Dans le cas d'un usage en tension flottante, son isolation galvanique est elle toujours optimale ? Toujours dans le cadre d'un usage en tension flottante est-ce que la tension au niveau du secondaire est toujours "sous contrôle" ?

Merci d'avance, Paul.
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[Antoane]

Bonsoir,

La misse à la masse=terre du secondaire n'est, me semble-t-il, qu'une question de sécurité. Il n'y a (quasiment) aucun gain en câblage -- tout au plus une trentaine de cm de fil de cuivre.

La saturation est indépendante de la charge câblée au secondaire : dans le modèle équivalent du transformateur alimenté en tension, la saturation apparait lorsque le courant circulant dans l'inductance magnétisante dépasse le seuil de saturation. Or, la résistance de charge ramenée au primaire est en parallèle de l'inductance magnétisante, sa valeur n'influence donc pas le courant magnétisant. Il y a quand même un petit effet à cause de l'impédance de fuite du transformateur Z_l qui fait que la tension appliquée à l'inductance magnétisant est diminuée de Z_l * I_ld lorsque le courant alimentant la charge ramenée au primaire vaut I_ld. En pratique, la différence sera cependant assez minime, même pour un transformateur de µO dont la Z_l est relativement élevée.

La saturation apparait lorsque le champ magnétique dans le fer dépasse un certain niveau. En diminuant la section de fer, on fait des économies, mais ont augmente le champ... C'est la formule de Boucherot : https://fr.wikipedia.org/wiki/Formule_de_Boucherot

L'isolation est une question de sécurité et n'a rien à voir avec la saturation.

La tension au secondaire est égale à la tension primaire multipliée par le ratio de transformation, elle ne dépend du courant délivré que du fait de la présence de Z_l. La chute de tension dans cette valeur est négligeable (~1-5 %) dans les "bons" transformateurs, elle peut cependant atteindre, voire dépasser, 10-20 % dans un petit transformateur (de quelque VA) bas de gamme.

[pierrepaul33]

Merci pour ces quelques informations. pour ce qui est de l'isolation, je comprend mieux.
Dans le schéma je suppose que "leaking impedance" voulait dire inductance de fuite ^^

Mais là ou j'ai un peu plus de mal à comprendre, c'est lorsque le circuit secondaire est fermé (je tire du courant) à un certain seuil, les conséquences de cette saturation du noyau, à elle un effet sur l'inductance du secondaire, si c'est le cas elle devrait en théorie baisser, donc l'intensité devrait fortement augmenter ? ou alors je me trompe est c'est tout simplement due à la chute de tension ?

Vous parlez de 10-20% de chute de tension sur les transformateur low cost, ce n'est pas rien, par curiosité pour essayer de comprendre à quoi j'avais à faire j'ai court circuité une de ces transformateur de micro onde (à la perche et au gant de classe 3) j'avais mesuré entre 3600 et 4000va au primaire (U*I), alors que l'unité était conçu pour 1965va , cette mesure est approximative et si j'ai bien compris votre message, la saturation à un rôle à jouer.

maintenant je suppose que dans un soucis d'économie le transformateur à été dimensionné avec un noyau le plus petit possible et que la présence de deux shunt entre le secondaire et le primaire pour dériver le flux magnétique, un peu comme sur les transformateur de soudage, ne sont pas là par hasard, je suppose que leur rôle est d'empêcher le transformateur de griller à cause de sa conception.

[Antoane]

Bonjour,

la "leakage impedance" comprend l'inductance de fuite et la résistance du bobinage (qui peut avoir un effet non-négligeable sur un petit transfo).

Mais là ou j'ai un peu plus de mal à comprendre, c'est lorsque le circuit secondaire est fermé (je tire du courant) à un certain seuil, les conséquences de cette saturation du noyau, à elle un effet sur l'inductance du secondaire, si c'est le cas elle devrait en théorie baisser, donc l'intensité devrait fortement augmenter ? ou alors je me trompe est c'est tout simplement due à la chute de tension ?

Mon premier schéma est, je pense, assez pratique pour étudier cette situation. Lmag est l'inductance magnétisante, tandis que les deux cercles entrelacés représentent un transformateur idéal (pas de saturation, pas de pertes, pas de fuites, etc.). Avec ce schéma on voit que la saturation de Lmag n'a pas d'effet sur la tension de sortie.
En pratique, il y aura un petit effet, d'autant plus marqué que la saturation sera profonde, car la saturation de Lmag vient modifier le couplage magnétique entre les enroulements. La saturation de Lmag se traduit donc par l'augmentation de l'inductance de fuite et la diminution de Lmag. Je ne saurais pas le quantifier sans mesure, mais sauf à aller en saturation profonde, je doute que cela ait un très grand impact.

Vous parlez de 10-20% de chute de tension sur les petits transformateur low cost, ce n'est pas rien, par curiosité pour essayer de comprendre à quoi j'avais à faire j'ai court circuité une de ces transformateur de micro onde (à la perche et au gant de classe 3) j'avais mesuré entre 3600 et 4000va au primaire (U*I), alors que l'unité était conçu pour 1965va , cette mesure est approximative et si j'ai bien compris votre message, la saturation à un rôle à jouer.

Je ne sais pas trop ce qu'on peut déduire de cette mesure... Sur un transfo de µO, les shunt magnétiques visent à augmenter l'inductance de fuite, ce qui limite le courant de court-circuit. Un test en court-circuit se fait sinon à tension réduite à cause du courant qui peut être assez énorme. Dans ce test, la résistance du secondaire a probablement eu un impact non-négligeable sur la mesure.

maintenant je suppose que dans un soucis d'économie le transformateur à été dimensionné avec un noyau le plus petit possible et que la présence de deux shunt entre le secondaire et le primaire pour dériver le flux magnétique, un peu comme sur les transformateur de soudage, ne sont pas là par hasard

Il ajoutent de l'inductance de fuite, probablement (mais ca reste à vérifier) pour limiter le courant débité par le transfo.

[A voir en vidéo sur Futura]

[pierrepaul33]

D'accord je comprend mieux maintenant, oui le schéma est clair, je n'arrivais pas à faire le rapprochement avec certaines, unités, en fait j'avais tout faux

J'aurai une dernière question, et après ce sera tout ^^ (désolé je veux vraiment que ce soit acquis) qu'est ce qui fait que le courant de court circuit est aussi élevé sur ce genre de transformateur si la saturation ne joue pas le rôle principale ?

peut-on considérer que les shunt (qui ne me semble pas avoir un grand impact sur la limitation), la section importante des fils du primaire et secondaire, le couplage important, la réactance inductive comme des facteurs essentiels.

Pour prendre un exemple opposé, voici une photo de l'intérieur d'un transformateur d'enseigne neon , https://electronics.stackexchange.co...sformers-built

[pierrepaul33]

peut-on considérer que les shunt (qui ne me semble pas avoir un grand impact sur la limitation),

quand je parlais des shunt, c'est pour le transformateur de micro onde, je voulais dire qu'il ne m'ont pas l'air nombreux

[Antoane]

Bonjour,

J'aurai une dernière question, et après ce sera tout ^^ (désolé je veux vraiment que ce soit acquis) qu'est ce qui fait que le courant de court circuit est aussi élevé sur ce genre de transformateur si la saturation ne joue pas le rôle principale ?

regarde mon 3e schéma : en cas de court-circuit, Rld ~ 0. La tension secteur se retrouve alors quasi intégralement sur l'impédance de fuite qui est elle-même supposée être faible.
Les shunt magnétiques augmentent notablement l'inductance de fuite, ils ont donc un fort impact sur le courant de CC.

Pour prendre un exemple opposé, voici une photo de l'intérieur d'un transformateur d'enseigne neon , https://electronics.stackexchange.co...sformers-built

Je connais très mal ces transfos, mais leur structure semble au contraire proche de celle d'un transfo de µO : enroulements primaire et secondaire(s) avec fort ratio élévateur, bobinés sur la même jambes, mais avec shunt magnétiques.

[pierrepaul33]

merci beaucoup ça a répondu à ma question

Bonne journée à vous.