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RÉSUMÉ
Cet article présente une démarche simple de dimensionnement du transformateur et de l'inductance de lissage d'un convertisseur de type forward, basée sur la mise en évidence des relations entre les grandeurs électriques et les grandeurs géométriques. Il existe une différence profonde dans la manière dont travaillent les circuits magnétiques du transformateur et de l'inductance d'un convertisseur de type forward. Tout d'abord, dans le transformateur,la puissance ne fait que transiter du primaire au secondaire. Ensuite, dans l'inductance, l'énergie est emmagasinée puis restituée. Bien que la démarche soit la même, ce constat aboutit à un dimensionnement d'une inductance totalement différent de celui d'un transformateur.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Damien RISALETTO : Maître de conférences à l'université Paul Sabatier - Équipe convertisseurs statiques, laboratoire Laplace, UMR 5213 du CNRS, Toulouse France
INTRODUCTION
Nous présentons une démarche simple de dimensionnement du transformateur et de l'inductance de lissage d'un convertisseur de type forward, basée sur la mise en évidence des relations entre les grandeurs électriques et les grandeurs géométriques.
Il existe une différence profonde dans la manière dont travaillent les circuits magnétiques du transformateur et de l'inductance d'un convertisseur de type forward :
-
dans le transformateur, la puissance ne fait que transiter du primaire au secondaire ;
-
dans l'inductance, l'énergie est emmagasinée puis restituée.
Partant de là, bien que la démarche soit la même, nous aboutirons à un dimensionnement d'une inductance complètement différent de celui d'un transformateur.
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MOTS-CLÉS
convertisseur de type forward fiche de dimensionnement inductance de lissage transformateur d'isolement
VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 1994 par Henri FOCH, Yvon CHÉRON
DOI (Digital Object Identifier)
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1. Contexte
Les convertisseurs de type forward et flyback sont couramment utilisés, car leur transformateur permet, d'une part, d'assurer l'isolation galvanique et, d'autre part, une importante différence de tension entre l'entrée et la sortie, puisqu'elle dépend de la valeur du rapport de transformation. Leur circuit de commande est relativement simple, comparé à d'autres types d'alimentations isolées, puisque ces convertisseurs n'utilisent qu'un interrupteur commandé et qui est référencé à un potentiel bas (figure 1).
Les convertisseurs de type forward sont réservés aux puissances supérieures à quelques dizaines de watts, car le volume du transformateur, proportionnel à la puissance, est plus petit que celui d'un convertisseur de type flyback. Cependant, il est préférable d'utiliser des convertisseurs de type flyback pour de faibles puissances, en raison d'un nombre de composants réduit par rapport au forward (deux diodes et une inductance en moins), ce qui a des répercussions sur le volume et le coût de l'alimentation.
Les composants magnétiques (transformateur et inductance) prennent une part importante dans le volume, le rendement et le coût de ce type de convertisseur. Cette part est d'autant plus importante que la puissance est grande. Il est donc nécessaire de soigner leur dimensionnement. L'objectif de cet article est la description de la méthode de dimensionnement des composants magnétiques d'un convertisseur de type forward, illustrée par un exemple.
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Inductor Design Software, Logiciel libre de dimensionnement d'inductances, éditeur MAGNETICS https://www.mag-inc.com/Design/Design-Tools/Inductor-Design
Ferrite Magnetic Design Tool, Logiciel libre de dimensionnement d'inductances et de transformateurs, éditeur EPCOS https://www.tdk-electronics.tdk.com/en/180490/design-support/design-tools/ferrite-magnetic-design-tool
HAUT DE PAGE2.1 Fabricants de circuits magnétiques (liste non exhaustive)
Fabricants de circuits magnétiques
EPCOS http://www.epcos.com
FERROXCUBE http://www.ferroxcube.com
MAGNETICS http://www.mag-inc.com
HAUT DE PAGE2.2 Constructeurs de transformateurs et d'inductances (liste non exhaustive)
Constructeurs de transformateurs et d'inductances
EPCOS : inductances et transformateurs ...
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