Transformateurs HF à  enroulements - Schémas à constantes localisées

INTRODUCTION

1 - ÉLABORATION DU CIRCUIT ÉQUIVALENT

2 - SÉPARATIONS SIMPLIFICATRICES

• 2.1 - Séparation de la partie électrostatique
  Figure 1 - Variation de l'impédance (en Ω) d'une inductance en fonction de la fréquence (en Hz) Figure 2 - Circuit équivalent d'une inductance
• 2.2 - Séparation des pertes statiques
  Figure 3 - Séparation couplage électrostatique Figure 4 - Séparation des pertes statiques Figure 5 - Transformateur parfait (le rapport η est, en général, égal au rapport des nombres de spires N2 / N1)

3 - REPRÉSENTATIONS TRADITIONNELLES DU COUPLAGE MAGNÉTIQUE

• 3.1 - Transformateur parfait
• 3.2 - Transformateur à deux enroulements
  Figure 6 - Circuit équivalent d'un transformateur à deux enroulements
• 3.3 - Transformateur à trois enroulements
  Figure 7 - Circuit équivalent habituel d'un transformateur à trois enroulements
• 3.4 - Circuits équivalents pour transformateurs à n enroulements
  Figure 8 - Modèle « aux admittances » d'un transformateur à trois enroulements Figure 9 - Circuit « cantilever étendu » pour un transformateur à quatre enroulements

4 - REPRÉSENTATION ACTUELLE DU COUPLAGE MAGNÉTIQUE

• 4.1 - Coupleurs
  Figure 11 - Schéma équivalent d'un transformateur à deux enroulements
• 4.2 - Présentation intuitive de la méthode d'élaboration
  Figure 12 - Circuit équivalent d'un transformateur à 3 enroulements Figure 13 - Circuit équivalent d'un transformateur à 4 enroulements
• 4.3 - Justification matricielle
  Figure 14 - Changement de base des tensions des courants à l'aide de coupleurs Figure 15 - Représentation du couplage d'un transformateur à trois enroulements
• 4.4 - Élaboration des circuits équivalents. Simplifications
  Figure 16 - Circuit simplifié dans le cas de deux enroulements identiques Figure 17 - Schéma simplifié dans le cas d'un enroulement à point milieu Figure 18 - Schéma simplifié dans le cas d'un couplage idéal Figure 19 - Schéma simplifié dans le cas d'un couplage 3-4 plus fort que les autres
• 4.5 - Pratique de l'élaboration de circuits équivalents
  Figure 20 - Représentation d'un coupleur sous Pspice® Figure 21 - Inductance triphasée Figure 22 - Prise en compte de l'identité de deux enroulements Figure 26 - Circuit équivalent simplifié du transformateur triphasé Figure 23 - Circuit simplifié d'une inductance triphasée Figure 25 - Transformateur triphasé à trois colonnes Figure 24 - Circuit équivalent d'une inductance triphasée Figure 27 - Transformateur triphasé d'onduleur
• 4.6 - Bilan relatif à la représentation du couplage magnétostatique

5 - REPRÉSENTATION DES PERTES DYNAMIQUES DU COUPLAGE MAGNÉTIQUE

• 5.1 - Représentation large bande des pertes dynamiques
  Figure 28 - Circuit équivalent d'un circuit linéaire passif à 3 entrées Figure 29 - Transformateur à 3 enroulements avec grandeurs complexes
• 5.2 - Évaluation des pertes : ponctuelle ou large bande
  Figure 30 - Identification des valeurs des inductances par la méthode ponctuelle Figure 31 - Prise en compte (de plus en plus précise) des pertes ferrite
• 5.3 - Représentation des pertes fer
  Figure 32 - Impédance d'une inductance. Comparaison mesure-modèle pour les différentes approximations Figure 33 - Variation d'inductance de fuite et modélisation
• 5.4 - Représentation des pertes par courants induits
  Figure 34 - Effets des capacités sur les impédances à vide et en court-circuit d'un transformateur à deux enroulements

6 - REPRÉSENTATION DU COUPLAGE ÉLECTROSTATIQUE

• 6.1 - Objectif et idées directrices
• 6.2 - Propriétés générales de la matrice capacitance. Matrice de couplage
• 6.3 - Première représentation et premiers succès de l'approche globale
  Figure 35 - Schéma équivalent d'un transformateur à deux enroulements Figure 36 - Deux types d'impédances relevées sur un transformateur Figure 37 - Impédances relevées sur un transformateur à 2 enroulements Figure 38 - Espace inter-enroulements d'un transformateur à 2 enroulements monocouches et son circuit équivalent capacitif Tableau 1 - Lien entre les tensions dans les diverses configurations de mesure
• 6.4 - Prise en compte progressive du couplage capacitif
  Figure 39 - Représentation progressive du couplage capacitif d'un transformateur à 2 enroulements Figure 40 - Modèle capacitif à 6 et à 15 capacités pour un transformateur à 3 enroulements
• 6.5 - Circuits à capacités uniquement positives
  Figure 41 - Circuit capacitif d'un transformateur à deux enroulements n'incluant que des capacités positives Figure 42 - Représentation du couplage capacitif d'un transformateur à 2 enroulements par des capacités positives

7 - CONCLUSION