Vues : 0 Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2026-06-15 Origine : Site
1. Catégorie haute fréquence : noyaux de ferrite
Les noyaux de ferrite sont utilisés dans les transformateurs haute fréquence. Ce sont des matériaux céramiques avec une structure cristalline spinelle, composée d'oxyde de fer et d'autres composés métalliques divalents (par exemple, kFe₂O₄, où « k » représente un autre métal). Les métaux couramment utilisés comprennent le manganèse (Mn), le zinc (Zn), le nickel (Ni), le magnésium (Mg) et le cuivre (Cu).
Les combinaisons courantes incluent la série Manganèse-Zinc (MnZn), la série Nickel-Zinc (NiZn) et la série Magnésium-Zinc (MgZn). Ces matériaux possèdent des caractéristiques de perméabilité magnétique et d'impédance élevées, ce qui les rend adaptés à des fréquences de fonctionnement allant de 1 kHz à plus de 200 kHz.
2. Catégorie basse fréquence : tôles en acier au silicium
Les tôles en acier au silicium sont utilisées dans les transformateurs basse fréquence. Basés sur les procédés de fabrication, ils sont divisés en deux types : A : recuits (feuilles noires) et N : non recuits (feuilles blanches). En fonction de leur forme, ils sont classés en type EI, type UI, type C et type carré (口).
L'acier au silicium de type carré est couramment utilisé dans les transformateurs de haute puissance. Il offre une excellente isolation, une dissipation thermique facile et un chemin magnétique court. Il est principalement utilisé pour les transformateurs d’une puissance nominale supérieure à 500-1 000 W et dans les applications haute puissance. Un ensemble d'acier au silicium formé en combinant deux tôles de type C est appelé type CD. Pour les transformateurs de puissance fabriqués avec des tôles de type CD, dans des conditions de section transversale identiques, une hauteur de fenêtre plus grande permet une capacité de puissance plus élevée.
À mesure que la puissance du transformateur augmente, les bobines peuvent être installées séparément des deux côtés du noyau. Cela permet de répartir le nombre total de tours sur deux bobines de bobinage, réduisant ainsi la longueur moyenne de tour par bobine et diminuant les pertes de cuivre. De plus, si deux bobines symétriques sont enroulées sur des bobines séparées, une symétrie parfaite peut être obtenue. Un ensemble formé de quatre feuilles de type C est appelé type ED. Les transformateurs fabriqués avec des tôles de type ED ont un profil plat et large ; sous la même puissance nominale, les transformateurs de type ED sont plus courts mais plus larges que ceux de type CD. De plus, étant donné que les bobines sont montées au centre des tôles avec un chemin magnétique externe, le flux de fuite est minimisé, ce qui entraîne une réduction globale des interférences électromagnétiques. Cependant, comme toutes les bobines sont enroulées sur une seule bobine épaisse, la longueur moyenne du tour est plus longue, ce qui entraîne des pertes de cuivre plus élevées.
Les noyaux de type C offrent des performances supérieures, ce qui donne lieu à des transformateurs compacts, légers et très efficaces. Du point de vue de l'assemblage, les laminages de type C nécessitent moins de pièces et offrent une grande polyvalence, conduisant à une efficacité de production élevée. Cependant, les laminages de type C impliquent de nombreuses étapes de traitement et des procédures de fabrication complexes nécessitant des équipements spécialisés, ce qui rend leurs coûts actuels relativement élevés.
L'acier au silicium de type E, également connu sous le nom de tôles de type coque ou de norme japonaise (日型), présente le principal avantage de loger les enroulements primaires et secondaires sur une seule bobine commune, ce qui permet d'obtenir un facteur d'espace de fenêtre élevé (Km : le rapport entre la section transversale nette du fil de cuivre et la surface de la fenêtre). Les laminages forment une coque protectrice autour des enroulements, évitant ainsi les dommages mécaniques. Parallèlement, la grande surface facilite une meilleure dissipation de la chaleur et la divergence du champ magnétique est minime. Cependant, il souffre d’une inductance de fuite primaire-secondaire plus élevée et d’une plus grande susceptibilité aux interférences magnétiques externes. De plus, en raison du périmètre moyen plus long des enroulements, les transformateurs à noyau de type EI nécessitent plus de fil de cuivre pour le même nombre de tours et la même section transversale du noyau.
Les épaisseurs courantes pour les tôles d'acier au silicium sont de 0,35 mm et 0,5 mm.
Il existe deux méthodes principales d'assemblage des tôles d'acier au silicium : l'entrelacement et l'empilage bout à bout. L'entrelacement consiste à alterner les extrémités ouvertes des stratifications sur les côtés opposés, une par une. Bien que cette méthode demande beaucoup de main d'œuvre, elle minimise les entrefers entre les stratifications et réduit la réluctance magnétique, ce qui contribue à augmenter le flux magnétique ; par conséquent, il est largement adopté dans les transformateurs de puissance. L'empilement bout à bout est généralement utilisé dans les applications transportant du courant continu. Pour éviter la saturation provoquée par le courant continu, un entrefer doit être maintenu entre les tôles. Dans cette méthode, les pièces en E et en I sont placées sur les côtés opposés et l'écart entre elles peut être ajusté à l'aide de cales en papier.
3. Catégorie de noyau de bobine : trois types principaux
A. Noyau toroïdal : formé en empilant des stratifications en forme de O ou en enroulant des bandes d'acier au silicium. Enrouler des bobines sur ce type de noyau est assez difficile.
B. Noyau de tige .
C. Noyau de tambour.
