Transformateur électrique
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Un transformateur électrique est un convertisseur qui permet de modifier les valeurs de la tension et du courant délivrée par une source d'énergie électrique alternative en un système de tension et de courant de valeurs différentes mais de même fréquence. Il effectue cette transformation avec un excellent rendement.
Il est analogue à un engrenage en mécanique (le couple sur chacune des roues dentées étant l'analogue de la tension et la vitesse de rotation étant l'analogue du courant)
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Les différents types de transformateurs
Ces distictions sont souvent liées aux très nombreuses applications possibles des transformateurs
De tension
Le rapport du nombre de spires primaires, secondaires détermine le rapport de transformation de tension.
- Transformateur à isolement galvanique.
- Exemple: Un transformateur dont le primaire comporte 220 spires parcouru par un courant alternatif de 220 V de tension efficace, le secondaire qui comporte 12 spires engendrera à ses bornes une tension alternative de 12 V.
- Et si on néglige les pertes (en général très faibles), la puissance est transmise dans son entier, on pourra obtenir dans le secondaire un courant 18 fois plus important que dans le primaire.
- Au risque de surchauffer très rapidement, le conducteur du secondaire devra avoir une section adaptée à ce courant.
- Transformateur sans isolement entre primaire et secondaire (auto-transformateur).
- Le secondaire est une partie de l'enroulement primaire. Le courant alimentant le transformateur parcourt le primaire en totalité et, une prise à un point donné de celui-ci détermine la sortie du secondaire. Le rapport tension d'entrée/sortie est identique à celui du type isolé.
- Ce type de transformateur est souvent variable, la prise de sortie du secondaire se déplace sur les spires du primaire.
D'isolement
- Le transformateur d'isolement est uniquement destiné à créer un isolement électrique entre plusieurs circuits, pour des raisons bien souvent de sécurité, ou de résolution de problèmes techniques.
- Tous les transformateurs à enroulement primaire isolé du (des) secondaire(s) peuvent être considérés comme des transformateurs d'isolement.
D'impédance
Le transormateur est toujours un transformateur d'impédance, mais les électroniciens donnent ce nom aux transformateurs qui ne sont pas utilisés dans des circuits d'alimentation.
Le transformateur d'impédance est principalement destiné à adapter l'impédance d'un émetteur vis à vis d'un récepteur particulier.
- Ce genre de transformateur était en particulier employé dans la restitution sonore, pour adapter la sortie d'un amplificateur audio à lampes, avec les haut-parleurs destinés à la restitution du son.
En audio professionnel, on utilise toujours des transformateurs pour les entrées de console de mixage haut de gamme, ou bien dans la fabrication de "Di-box" ou boîte de direct. Le transformateur est alors utilisé, non seulement pour adapter l'impédance de sortie des appareils (synthétiseurs, basse électrique, etc) aux entrées micro de la console de mixage mais en outre pour symétriser la sortie des appareils connectés.
De tels montages présentent en outre les avantages suivants: Rendre les appareils connectés beaucoup plus résistants aux perturbations éléctromagnétiques par une augmentation significative du CMRR (Common Mode Rejection Ratio) ou taux de réjection du mode commun.
Il existe d'excellentes introductions (malheureusement publicitaires et en anglais) ici http://www.jensen-transformers.com/apps_wp.html, et ici http://www.jeffrowland.com/tectalk1.htm
D'intensité
- Ce type de transformateur est dédié à l'adaptation des courants mis en jeux dans des circuits différents, mais interdépendant pour leur fonctionnements.
- Ce transformateur sert à mesurer de forts courants en alternatif. Il fonctionne grâce à une spire au primaire, et plusieurs spires au secondaire selon le rapport de transformation du T.I., ce qui provoque une diminution de l'intensité au secondaire qui peut être mesurée par un ampèremètre classique. On peut donc mesurer des courants s'exprimant en kiloAmpères (kA).