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Article

1 - CONTEXTE

2 - TRANSFORMATEUR

3 - INDUCTANCE DE LISSAGE

4 - CONCLUSION

5 - ANNEXE

Article de référence | Réf : D3167 v2

Conclusion
Convertisseurs de type forward - Dimensionnement magnétique

Auteur(s) : Damien RISALETTO

Relu et validé le 01 juin 2015

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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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ABSTRACT

Forward Type Converter - magnetic sizing

This article presents a simple approach concerning the sizing of the transformer and smoothing inductance of a forward type converter, based on the relationship identification between electrical and geometrical quantities. There is a significant difference in the way the magnetic circuits of the transformer and the inductance of a forward type converter function. Firstly, in the transformer, the power merely transits from the primary to the secondary. Then, in the inductor, the energy is stored and then returned. Although the procedure is the same, the sizing of the inductor is therefore completely different to that of a transformer.

Auteur(s)

  • 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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KEYWORDS

forward type converter   |   design sheet   |   filter inductor   |   isolation transformer

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-d3167


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4. Conclusion

Le dimensionnement des composants magnétiques (transformateur et inductance) des convertisseurs de type forward résulte d'un compromis entre la compacité, les pertes et le coût. Ce compromis est issu du choix du matériau (perméabilité, champ de saturation, pertes volumiques), des dimensions des noyaux magnétiques (surface de bobinage, section du noyau, volume) et des caractéristiques du bobinage (résistivité, section du conducteur, nombres de spires).

Le dimensionnement à proprement parler s'effectue de manière itérative à partir des relations et des caractéristiques des composants, puisque les composants grand public possèdent des valeurs normalisées (telles que les dimensions des noyaux magnétiques et la section des conducteurs). De plus, le nombre de spires est nécessairement un nombre entier, et certains paramètres ne peuvent être connus qu'à posteriori (tel que le rendement). Il est donc nécessaire de recalculer les équations à partir des paramètres des composants sélectionnés, pour obtenir une plus grande précision des valeurs calculées (tel que B max à partir de A e S b et du rendement, ainsi que les pertes fer à partir de B max).

Avec le développement des appareils nomades et des systèmes embarqués, l'intégration des composants magnétiques prend de plus en plus d'importance. Cela justifie que de nombreux projets de recherche portent sur ce sujet, à travers notamment le développement des transformateurs et inductances de type planar [D 3 057] [D 3 059] ...

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    1 Outils logiciels

    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

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    2 Annuaire

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    2.1 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 PAGE

    2.2 Constructeurs de transformateurs et d'inductances (liste non exhaustive)

    Constructeurs de transformateurs et d'inductances

    EPCOS : inductances et transformateurs ...

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