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Transformateurs statiques - Principes et fonctionnementArticle de référence | Réf : D3058 v1
Auteur(s) : Jean-Pierre KERADEC
Date de publication : 10 févr. 2008
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6.1 Objectif et idées directrices
Les capacités parasites d'un transformateur se manifestent, en haute fréquence, de deux manières : l'isolation entre les enroulements n'est pas parfaite et les impédances, vues aux bornes des enroulements et entre les enroulements, montrent de nombreuses résonances (figure 34). Les fréquences de ces résonances dépendent beaucoup de la taille du composant et de son rapport de transformation.
Afin de disposer d'un repère fréquentiel, on peut remarquer qu'un transformateur n'est jamais employé à une fréquence supérieure à celle de la plus basse résonance parallèle de ses impédances à vide, que nous appelons « fréquence maximum de travail ». Autrement dit, il est utilisé dans le domaine fréquentiel où ses impédances à vide sont inductives.
Les compléments que nous apportons au circuit équivalent dans cette partie, étendent son domaine de validité jusqu'à une ou deux décades au dessus de la fréquence maximum de travail.
À chaque fois que des surfaces métalliques proches se font face, des capacités apparaissent. Dans un transformateur, les diverses spires de tous les enroulements sont à l'origine d'une multitude de capacités et il n'est pas facile, en analysant les choses de façon locale, de savoir combien de capacités doivent être introduites, ni où elles doivent l'être dans le circuit équivalent.
L'approche adoptée ici est globale. De même que l'ensemble des effets électrostatiques d'une inductance se manifeste, en première approximation, par une seule capacité connectée entre ses bornes, le comportement électrostatique d'un transformateur se traduit par la présence d'un système électrostatique relié aux bornes du système magnétique. Nous allons le voir, cette association permet de rendre compte de l'ensemble du comportement observé jusqu'à une ou deux décades au-delà de la fréquence maximum de travail.
Comme pour le couplage magnétique, nous supposons que le couplage électrostatique est linéaire et stationnaire. Son comportement électrique...
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CONVERSION DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
(1) - KERADEC (J.P.), COGITORE (B.), LAVEUVE (E.), BENSOAM (M.) - Des schémas équivalents pour les circuits couplés multi-enroulements - . Journal de Physique III France, vol. 4, pp. 751-773, avril 1994.
(2) - CUK (S.), MIDDELBROOK (R.D.) - Advances in switched mode power conversion - . Vol. 1, pp. 205-218, TESLAco, Pasadena, USA, 1981.
(3) - LAVEUVE (E.) - Modélisation des transformateurs haute fréquence - . Thèse de l'Institut National Polytechnique de Grenoble, F, 12 sept. 1991.
(4) - ERIKSON (R.W.), MAKSIMOVIC (D.) - A multiple-winding model having directly measurable parameters - . IEEE Power Electronics Specialist Conference, Fukuoka, J, Proc., pp. 1472-1478, 1998.
(5) - ROBERT (F.) - Modélisation et simulation de transformateurs pour alimentations à découpage - . Thèse de l'Université libre de Bruxelles, B, 1999.
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(Liste non exhaustive)
PSpice, version d'évaluation 9.1 Créateur : OrCAD Inc. http://www.cadence.com/products/orcad/pspice_a_d/index.aspx
Saber Créateur : Synopsys http://www.synopsys.com/products/mixedsignal/saber/saber.html
Simplorer, nouvelle version 7.0 Créateur : Ansoft Corporation http://www.ansoft.com/products/em/simplorer/
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