Mesurer les inductance primaire et secondaire d'un TS

[arnaud]

Hello !
J'avais déjà montré qu'il n'est pas simple de mesurer l'inductance du primaire d'un transformateur de sortie (TS) :
http://6bm8-lab.fr/phpBB/viewtopic.php? ... ance#p5687
Pourtant c'est un paramètre obligatoire dès que l'on cherche à introduire un TS dans une simulation.
Ici j'utilise la méthode de la rampe de tension pour évaluer l'inductance du secondaire du TS utilisé pour mon 'PP pépère à correction différentielle' :
http://6bm8-lab.fr/phpBB/viewtopic.php?f=3&t=1012
Connaissant l'inductance du secondaire il sera possible d'évaluer celle du primaire à partir du rapport de transformation.
Les lois de Maxwell montrent une tension constante aux bornes d'une self soumise à une rampe linéaire de courant. Cette tension est alors proportionnelle à l'inductance de la self et à la pente (dérivée dV/dt) de la rampe de courant. Connaissant cette tension et la pente (en volts par seconde) on déduit l'inductance (en Henry).
Exemple théorique :

Capture27-01-2023-16.10.28.jpg (98.32 Kio) Vu 6715 fois

Les rampes de tension triangulaires au point A génèrent un courant triangulaire à travers la résistance R1...qui se traduit par un signal rectangulaire aux bornes de l'enroulement secondaire du TS (le primaire est déconnecté).

au point B des créneaux de +-5.7mV (à 180Hz) pour des rampes de tension à +-2V en 2.8 ms au point A.
On applique la formule, toujours avec 1000 ohm en série :
1000 ohm * 5.7mV/(2V/2.8ms) = 8mH

Voyons ce que cela donne en pratique sur le TS déconnecté de mon PP pépère :

Mesure inductance secondaire TS_.jpg (172.93 Kio) Vu 6715 fois

Grosse surprise, une résonance à 1500Hz s’est rajoutée, provoquée par différents rebouclages à vide à travers les capacités parasites (affaire à suivre..)
Néanmoins les créneaux sont parfaitement visibles.
Résultat des courses : inductance du secondaire = 1000 ohm * 5.0mV/(1.8V/2.8ms) = 7.8mH

[Guy69]

Excellent!
As tu essayé de mesurer à différentes fréquences?

Bonne journée
Guy

[arnaud]

Excellent!
As tu essayé de mesurer à différentes fréquences?

Bonne journée
Guy

Le niveau du plateau est uniquement fonction de la pente constante de la rampe (dV/dt), quelque soit sa longueur, donc de sa fréquence.
Quant aux oscillations superposées, leur fréquence diminue en ajoutant manuellement une capa parasite, surtout entre primaire et secondaire ; c'est logique, on en reparle...

[arnaud]

Je confirme : les oscillations à 1500Hz sont liées au LC formé par l'enroulement primaire et la capacité parasite entre primaire et secondaire (1100pF mesurés au capacimètre), et c'est confirmé par la simulation :

Capture28-01-2023-16.37.50.jpg (45.86 Kio) Vu 6690 fois

L'incidence de C1 et C3 est négligeable

[arnaud]

Hello !
Un mesure plus précise que le pif affiche une oscillation à 1600Hz.
Le taux de transformation mesuré à partie du secteur est de 230V/7.3V = 31.5, élevé au carré cela donne un rapport d'inductance de 992, il s'agit donc d'un 8K/8R.
En alimentant la simulation avec ces chiffres, plus les 1100pF mesurés à vide (au capacimètre) entre primaire et secondaire, plus 240pF de capa parasite aux bornes du primaire (estimé) ont obtient exactement la réalité visualisée au scope pour des créneaux de +-5mV :

Capture29-01-2023-10.01.59.jpg (104.78 Kio) Vu 6663 fois

en fait, connaissant LP LS C2 j'ai ajusté C1 pour obtenir les 1600Hz. Le rapport LP/LS est bien de 1000 (8K/8R)

[arnaud]

Hello !
Nous pouvons appliquer la même méthode pour mesurer l'inductance au primaire.
C'est légèrement plus délicat car la résistance parasite du primaire fait pencher le plateau.
Pour que la mesure soit facilitée je conseille de faire débiter le triange à travers une résistance qui fasse au moins 50 fois celle de l'enroulement, et de ne mesurer que le demi-primaire, ici vers 60Hz :

Capture25-02-2023-09.21.27.jpg (128.45 Kio) Vu 6544 fois

Le calcul donne ici ~1.9H, conforme à la valeur attendue pour le demi-primaire du 8K/8R.

Capture25-02-2023-13.13.52.jpg (13.5 Kio) Vu 6533 fois

Capture25-02-2023-13.11.45.jpg (140.46 Kio) Vu 6533 fois

On néglige la rotation de phase.

[arnaud]

Hello !
Parmis les difficultés rencontrées lors de la modélisation d'un transformateur de sortie en activité, notons également que les coefficients de couplage ne sont pas strictement identiques entre chaque paire d'enroulements. Des différences minimes de l'ordre du millième peuvent modifier notablement les fréquences et déphasages associés aux pics parasites au-delà de 30KHz.
Si le TS comporte 3 enroulements L1 L2 L3, un pinailleur peut s'amuser ( ) à ajuster des coef différents pour les couplages L1<>L2 L2<>L3 L1<>L3 en tentant d'approcher la réalité des sur-oscillations d'un carré à 10KHz aperçu au scope, il faut bien sûr définir également les capacités parastes associées....
de quoi occuper les longues soirées de l'hiver prochain !

[Guy69]

un pinailleur peut s'amuser

Si tu fondes un club, je m'inscris
Ca fait partie des choses que Yves avait travaillées sur son logiciel OPT_DA et sur lesquelles j'esaaye de prendre le relais.

Bonne journée
Guy

[Guy69]

petite question: tes mesures de tension sont crète à crète pour les triangulaires (1,8V) mais de 0 à +5mv et -5mv pour les carrés (soit 10mV crète à crète).
Tu confirmes?
Merci
Guy

[arnaud]

petite question: tes mesures de tension sont crète à crète pour les triangulaires (1,8V) mais de 0 à +5mv et -5mv pour les carrés (soit 10mV crète à crète).
Tu confirmes?
Merci
Guy

Oui, selon le sens de la rampe (+- 1.8V en 2.8ms à travers 1K on obtient des crénaux de +-5mV
Résultat des courses : inductance du secondaire = 1000 ohm * 5.0mV/(1.8V/2.8ms) = 7.8mH
C'est issu de la définition du Henry qui reprend la loi d'Ohm à son compte :
L’inductance est de 1 Henry si une rampe de courant parcourt le circuit en variant uniformément à raison de 1 ampère par seconde et génère à ses bornes une tension constante de 1 volt.

[Guy69]

Excellent,
L = delta E / (delta I / delta t)

MERCI

[arnaud]

On retrouve cela en mécanique, si vous êtes passager dans une voiture en accélération constante avec une chope de bière à la main, l'inclinaison de la bière dans le verre est une constante.

[guyram]

Bonjour Arnaud,

Monolith Magnetics donne la mesure du primaire d'un transformateur pour une tension de 10 VRMS à 50 Hz.

U = Z x I
avec Z = L x 2piF = L x 314 pour 50 Hz
U = L x 314 x I
L = U / (314 x I) U en VRMS et I en Ampère

Mesure faite et vérifiée sur 2 transformateurs dont je connaissais par leur constructeur respectif la valeur de l'inductance au primaire.

Plus on augmente la tension et plus la valeur de l'inductance augmente...
C'est sans doute une "norme ou référence" comme la bande passante d'un transformateur faite à 1 W.

Cordialement
Guy

[arnaud]

Hello Guy !
La mesure de l'inductance à 50Hz est un classique, mais utiliser le résultat dans une simulation n'est pas fiable :
https://6bm8-lab.fr/phpBB/viewtopic.php ... ance#p5667
Par contre la méthode du signal triangulaire objet de ce fil m'a permis de modéliser correctement le PP-Pépère ainsi qu'un Audiomat Prélude à charges réparties qui vient de passer entre mes mains, c'est à dire que la simulation ressemble à la réalité mesurée.

[Trappeur]

Salut Arnaud ,
superbement didactique et bien posé sur les bases , j'avais raté ce fil

On retrouve cela en mécanique, si vous êtes passager dans une voiture en accélération constante avec une chope de bière à la main, l'inclinaison de la bière dans le verre est une constante.

On voit tout de même dans certaines associations, a but pédagogique uniquement , que certaines inclinations sont aussi une sorte de constante .

A+

[arnaud]

Les signaux triangulaires contiennent un dégradé d'harmoniques (impaires) qui doivent influer dans le bon sens la mesure de l'inductance...