Choke (électronique)
08 septembre 2018|
Vue:1651Choke (électronique)
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Un starter, avec deux enroulements de 20 mH et conçu pour supporter 2 A
Dansélectronique, unétoufferest uninducteurutilisé pour bloquer les fréquences plus élevéescourant alternatif(AC) dans uncircuit électrique, tout en passant par des fréquences plus basses oucourant continu(DC). Un starter est généralement constitué d'unbobinede fil isolé souvent enroulé sur unnoyau magnétique, bien que certains soient constitués d'une perle de ferrite en forme de beignet, enfilée sur un fil.impédanceaugmente avec la fréquence. Sa faiblerésistance électriquetransmet à la fois le courant alternatif et le courant continu avec peu de perte de puissance, mais sonréactancelimite la quantité de courant alternatif transmise.
Le nom vient du fait qu'il bloque (étouffe) les hautes fréquences tout en laissant passer les basses. C'est un nom fonctionnel ; on parle de self lorsqu'une inductance sert à bloquer ou à découpler les hautes fréquences, mais on l'appelle simplement « inductance » lorsqu'elle est utilisée dans un circuit.filtres électroniquesoucircuits accordésLes inducteurs conçus pour être utilisés comme selfs se distinguent généralement par le fait qu'ils n'ont pas de construction à faible perte (hautefacteur Q) requis dans les inducteurs utilisés dans les circuits accordés et les applications de filtrage.
Contenu
Types et construction[modifier]
UnMFouradio HFstarter pour dixièmes d'ampère, et unperle de ferriteVHFstarter pour plusieurs ampères.
UNbobine d'arrêt à « perle » de ferrite, constitué d'un cylindre de ferrite entourant un cordon d'alimentation d'ordinateur pour bloquer le bruit électronique.
Les chokes sont divisés en deux grandes classes :
Bobines d'arrêt de fréquence audio (AFC) – conçues pour bloqueraudioet les fréquences des lignes électriques tout en permettant au courant continu de passer
Bobines d'arrêt de radiofréquence (RFC) – conçues pour bloquerfréquences radiotout en permettant le passage de l'audio et du courant continu.
Bobines d'arrêt de fréquence audio[modifier]
Les selfs audiofréquence (AFC) sont généralement dotées de noyaux ferromagnétiques pour augmenter leur inductance. Elles sont souvent construites de manière similaire aux transformateurs, avec des noyaux en fer laminé et un entrefer. Le noyau en fer contribue à améliorer l'inductance.[1]Par le passé, ils étaient principalement utilisés dans les redresseurs de puissance et les contrôleurs de moteurs à courant continu pour produire du courant continu (CC). Ils étaient alors associés à de grands condensateurs électrolytiques pour supprimer l'ondulation de tension (CA) à la sortie CC. Un circuit redresseur conçu pour un filtre de sortie à self peut produire une tension de sortie CC trop élevée et soumettre le redresseur et les condensateurs de filtrage à des courants d'appel et d'ondulation excessifs si l'inductance est retirée. Cependant, les condensateurs électrolytiques modernes à courant d'ondulation élevé, etrégulateurs de tensionqui éliminent davantage d'ondulations d'alimentation que les selfs, ont éliminé les selfs lourdes et encombrantes des alimentations à fréquence secteur. Des selfs plus petites sont utilisées dansalimentations à découpagePour éliminer les transitoires de commutation à haute fréquence de la sortie et parfois de leur réinjection dans l'entrée secteur. Ils sont souvent équipés de noyaux de ferrite toroïdaux.
QuelquesbricolageLes amateurs d'audio automobile utilisent des bobines d'arrêt avec les systèmes audio de voiture (en particulier dans le câblage d'uncaisson de basses, pour supprimer les hautes fréquences du signal amplifié).
Bobines d'arrêt à radiofréquence[modifier]
Les bobines d'arrêt radiofréquence (RFC) contiennent souvent de la poudre de fer ouferritenoyaux qui augmentent l'inductance et le fonctionnement global.[1]Ils sont souvent enroulés selon des motifs complexes (enroulement du panier) pour réduireauto-capacitéeteffet de proximitépertes. Les selfs pour des fréquences encore plus élevées ont des noyaux non magnétiques et une faible inductance.
Une forme moderne de starter utilisée pour éliminer le bruit RF numérique des lignes est leperle de ferrite, un noyau de ferrite cylindrique ou torique glissé sur un fil. On les retrouve souvent sur les câbles d'ordinateur. Une valeur d'inductance RF typique peut atteindre 2 milliohms.Henri.
Bobines d'arrêt en mode commun (CM)[modifier]
Configuration typique d'une self de mode commun. Les courants de mode commun I1 et I2, circulant dans le même sens à travers chacun des enroulements de la self, créent des champs magnétiques égaux et en phase qui s'additionnent. La self présente alors une impédance élevée au signal de mode commun.[2]
La self de mode commun, où deux bobines sont enroulées sur un seul noyau, est utile pour la suppression deinterférence électromagnétique(EMI) etinterférences radioélectriques(RFI) dealimentation électriqueLignes et prévention des dysfonctionnements des dispositifs électroniques de puissance. Il laisse passer les courants différentiels (égaux mais opposés) tout en bloquant les courants de mode commun.[3]Les flux magnétiques produits par les courants en mode différentiel (DM) dans le noyau ont tendance à s'annuler, car les enroulements sont couplés négativement. Ainsi, la self présente une faible inductance ou impédance aux courants en mode différentiel. Normalement, cela signifie également que le noyau ne sature pas pour des courants en mode différentiel importants et que le courant nominal maximal est déterminé par l'effet de chauffage de la résistance de l'enroulement. Les courants en mode différentiel, en revanche, présentent une impédance élevée en raison de l'inductance combinée des enroulements couplés positivement.
Les selfs CM sont couramment utilisées dans les applications industrielles, électriques et de télécommunications pour supprimer ou réduire le bruit et les interférences électromagnétiques associées.[4]
Bobine d'arrêt CM avec courant DM
Réduction des émissions de champ magnétique proche[modifier]
Lorsque la self CM conduit le courant CM, la majeure partie du flux magnétique généré par les enroulements est confinée au noyau de l'inducteur en raison de sa perméabilité élevée. Dans ce cas, le flux de fuite, qui correspond également à l'émission de champ magnétique proche de la self CM, est faible. Cependant, le courant DM circulant dans les enroulements génère un champ magnétique proche émis élevé, car les enroulements sont alors couplés négativement. Pour réduire l'émission de champ magnétique proche, une structure d'enroulement torsadée peut être appliquée à la self CM.
Une self CM à enroulements torsadés équilibrés
Le prototype du starter CM à enroulement torsadé équilibré
La différence entre la self CM à enroulements torsadés équilibrés et la self CM à deux enroulements équilibrée conventionnelle réside dans l'interaction des enroulements au centre de la fenêtre ouverte du noyau. Lorsqu'elle conduit un courant CM, l'inductance CM à enroulements torsadés équilibrés peut fournir une inductance CM identique à celle d'une inductance CM conventionnelle. Lorsqu'elle conduit un courant DM, les boucles de courant équivalentes génèrent des champs magnétiques de sens inverse dans l'espace, ce qui tend à s'annuler.
Les boucles de courant équivalentes et les champs magnétiques générés
Mesure de l'émission de champ magnétique proche[modifier]
Il faut conduire un courant vers l'inducteur et utiliser une sonde pour mesurer l'émission en champ proche. Tout d'abord, un générateur de signaux, servant de source de tension, est connecté à un amplificateur. La sortie de l'amplificateur est ensuite connectée à l'inducteur à mesurer. Pour surveiller et contrôler le courant traversant l'inducteur, une pince ampèremétrique est fixée autour du fil conducteur. Un oscilloscope est ensuite connecté à la pince ampèremétrique pour mesurer la forme d'onde du courant. Une sonde est ensuite utilisée pour mesurer le flux dans l'air. Un autre analyseur de spectre est connecté à la sonde pour collecter les données.
Mise en place d'une expérience de mesure
https://en.wikipedia.org/wiki/Choke_(electronics)
