Présentation

Article

1 - ÉLABORATION DU CIRCUIT ÉQUIVALENT

2 - SÉPARATIONS SIMPLIFICATRICES

3 - REPRÉSENTATIONS TRADITIONNELLES DU COUPLAGE MAGNÉTIQUE

4 - REPRÉSENTATION ACTUELLE DU COUPLAGE MAGNÉTIQUE

5 - REPRÉSENTATION DES PERTES DYNAMIQUES DU COUPLAGE MAGNÉTIQUE

6 - REPRÉSENTATION DU COUPLAGE ÉLECTROSTATIQUE

7 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : D3058 v1

Séparations simplificatrices
Transformateurs HF à  enroulements - Schémas à constantes localisées

Auteur(s) : Jean-Pierre KERADEC

Date de publication : 10 févr. 2008

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Afin de réaliser des simulations fiables en électronique de puissance, des circuits équivalents capables de représenter les composants bobinés sont nécessaires. Cependant, lorsque le nombre d'enroulements dépasse 3, peu de représentations générales sont proposées. En s’intéressant à la représentation des transformateurs à n enroulements par des circuits équivalents à constantes localisées, cet article vise principalement les composants transmettant de 1 W à 10 kW et fonctionnant entre 10 kHz et 10 MHz. La méthode présentée permet de trouver des circuits équivalents aptes à représenter le couplage magnétique de n'importe quel transformateur à n-enroulements.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

In order to achieve reliable simulations in power electronics, equivalent circuits able to represent wound components are needed. However, for windings greater than 3 in number, few general representations have been put forth. By focusing on the representation of N winding transformers by localized constant equivalent circuits, this paper focuses mainly on components transmitting between 1 W and 10 kW and operating at between 10 kHz and 10 MHz The method presented makes it possible to find equivalent circuits suitable for representing the magnetic coupling of any N-winding transformer.

Auteur(s)

  • Jean-Pierre KERADEC : Enseignant-chercheur - Laboratoire d'électrotechnique de Grenoble (LEG / ENSIEG)

INTRODUCTION

Ce dossier, divisé en deux parties, s'intéresse à la représentation des transformateurs à n enroulements par des circuits équivalents à constantes localisées. Il vise principalement les composants transmettant de 1 W à 10 kW et fonctionnant entre 10 kHz et 10 MHz.

Les circuits élaborés dans cette première partie sont exploitables par tous les logiciels de simulation électronique.

Dans un autre dossier, à paraître ultérieurement, seront décrites des méthodes permettant d'identifier tous les éléments de ces circuits. Elles s'appuient, exclusivement, sur des mesures d'impédances ne nécessitant aucun démontage du composant.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-d3058


Cet article fait partie de l’offre

Conversion de l'énergie électrique

(275 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

2. Séparations simplificatrices

2.1 Séparation de la partie électrostatique

  • Les transformateurs utilisés en électronique de puissance sont souvent bobinés autour de noyaux en ferrite et, dans les conditions normales d'utilisation, ils sont exploités en deçà de la saturation. Ceci nous autorise à accorder une large place aux modèles linéaires. Cette hypothèse simplificatrice étant adoptée, il reste, pour que les prévisions soient fiables lorsque les signaux sont chargés en harmoniques, à développer des modèles précis dans une large gamme de fréquences, allant au moins jusqu'à dix fois la fréquence de travail du montage. Ceci n'est pas simple lorsque les composants comptent trois, quatre, cinq enroulements ou plus.

  • Lorsqu'on observe le comportement d'un transformateur en régime harmonique, on remarque que, jusqu'à des fréquences assez élevées vis-à-vis de la fréquence de travail, les effets capacitifs sont négligeables. Ceci incite à adopter, pour la représentation des effets magnétiques et électrostatiques, des circuits indépendants connectés en parallèle. Cette décomposition facilite beaucoup la recherche des circuits équivalents. Pour illustrer le cheminement correspondant, observons la variation fréquentielle de l'impédance d'une simple inductance (figure 1).

    Le circuit équivalent à cette inductance réelle s'obtient en associant des éléments discrets (constantes localisées). À l'inductance L s il faut ajouter, non seulement une résistance série r s, pour représenter la résistance de son fil, mais aussi, si le fil est bobiné sur un noyau magnétique, une résistance de pertes parallèles R f, pour rendre compte, sommairement, des pertes dues au circuit magnétique. Enfin, lorsque la fréquence augmente, la tension qui apparaît entre spires proches est responsable d'un courant capacitif de moins en moins négligeable, lequel justifie le placement d'une capacité C fil en parallèle sur le reste du circuit.

    On obtient alors le circuit équivalent à 4 constantes de la figure 2. La figure 1 permet de comparer la courbe mesurée à celle relative au circuit proposé. La superposition observée autorise à penser que ce modèle traduit...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Conversion de l'énergie électrique

(275 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Séparations simplificatrices
Sommaire
Sommaire

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

  • Des schémas équivalents pour les circuits couplés multi-enroulements

  • Advances in switched mode power conversion

  • Modélisation des transformateurs haute fréquence

  • A multiple-winding model having directly measurable parameters

  • Modélisation et simulation de transformateurs pour alimentations à découpage

  • Recherche de circuits équivalents pour les composants magnétiques haute fréquence

1 Logiciels de simulation électronique

(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 https://www.synopsys.com/verification/virtual-prototyping/saber.html

Simplorer, nouvelle version 7.0 Créateur : Ansoft Corporation http://www.ansoft.com/products/em/simplorer/

HAUT DE PAGE

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Conversion de l'énergie électrique

(275 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS