Page 118 - Antennes_hf2
P. 118

Prenons  un  exemple  concret  qui   Par ailleurs, l’induction crête com-  Concernant les milieux ferromagné-
          sera utilisé  ensuite  pour faire des   binée,  de l’ordre  de 143  gauss,    tiques, nous avons ensuite :
          mesures de linéarité :              nous place au tout début de la carac-  ▪  µ  appelée,  soit « perméabilité
                                                                                     i
          Soit un tore de mes fonds de tiroir   téristique. Repérer sur la figure 3 la   intrinsèque  »,  alors  µ  = µ, soit
          de dimensions 38 x 23 x 15 mm (D,   petite ellipse rouge près du zéro.    « perméabilité initiale » supposée
                                                                                                             r
                                                                                                         i
          d, e). Matériau H20, µi ≈ 250, AL =   Voir  en  annexe  D les conditions   être la perméabilité intrinsèque.
          150 nH (marqué) et 120 nH (mesuré   d’expérimentation de ce cas répon-
          sur la bobine fabriquée).                                                 Elle  est  définie  comme  étant
                                              dant aux besoins de F5PCX, avec les   le  rapport entre  la  variation
          S = [(3,8 - 2,3) / 2] x 1,5 = 1,125 cm .  résultats de mesures de linéarité et   d’induction  ∆B  et  la  variation
                                        2
          le = π x [(3,8 + 2,3) / 2] = 9,58 cm  de température.                     du  champ  ∆H  correspondante  à
          I  = 0,06 A                                                               l’origine de la courbe de première
          DC
          N = 25 spires                                                             aimantation.  Elle est  calculée
          F =  2 MHz (fréquence la plus basse   CONCLUSION :                        à partir d’une mesure de la self
             de mon émetteur)                 En électromagnétisme,  il faut  se    d’un tore de référence pour une
          Calculons H = (0,4π x 25 x 0,06) /   méfier  des  formules  pratiques     fréquence donnée.
                    DC
          9,58 = 0,197 Oe, soit ≈ 0,24 A/cm.   qui  sont  toutes  simplifiées  et  ne   ▪  µ  ≤ µ  appelée « perméabilité
          Nous voyons sur la figure 2 (courbe   sont  valables  que  dans  des  cas   effective  ».  Elle  dépend  de  la
                                                                                     e
                                                                                           i
          en  pointillés  rouges)  que  nous   particuliers. Il faut donc à chaque   forme du matériau et des « fuites »
          sommes loin de la saturation DC.    fois se demander  si elles  sont      du flux magnétique. Pour un tore,
                                              applicables  dans  son propre cas.
          Calculons B  = (0,4π x 250 x 25 x   Il  faut  également  se  méfier  des   on admet que µ  = µ .
                                                                                                      i
                    DC
                                                                                                  e
          0,06) / 9,58, soit ≈ 49 gauss (avec la   facteurs  d’échelles,  et  faire le tri   ▪  µ  ≤ µ  appelée « perméabilité
                                                                                     app
          formule de la figure 1, on trouverait   entre ce qui est significatif et ce qui   apparente ». Elle dépend  de
                                                                                           e
          16 gauss).
                                              peut être négligé.                    la forme du  noyau et des
          En situant le point de valeurs H et   Ici,  nous sommes contraints  en    caractéristiques   physiques   du
                                      DC
          B  sur la figure 3, on voit que l’on   pratique  de  limiter  l’induction   bobinage. C’est le rapport entre
           DC
          reste très proche du zéro.                                                l’inductance  d’une  bobine  avec
                                              dans les tores, non pas parce qu’on
          Calculons  maintenant  l’induction   est  proche de  la saturation,  mais   un noyau ferrite et la même
          HF à partir des données d’utilisation   parce  qu’on  a  des  pertes  dues   bobine sans noyau. Pour un
          suivantes :                         à  l’induction  HF  et  au  courant   tore,  on  admet  que  µ  = µ e
                                                                                                           app
          Zo feeder  = 50 Ω.                  de  Foucault.  Donc  inutile  de  se   quand  il  est  bobiné  sur  tout  son
          P (CW)  = 500 W.                    préoccuper de la saturation car elle   pourtour avec un grand nombre
          ROS maxi = 1,5.                     n’est  pas  un  paramètre  influent   de  spires  serrées  en  fil  très  fin.
                                              dans notre emploi du tore.            L’induction  spécifique  AL  dérive
          Avec  un facteur multiplicateur  de                                       de la perméabilité apparente.
          1,5  pour la tension (pire  cas pour   On me dira « très bien  », mais    L’AL est donc fonction de la
          un ROS de 1,5), nous obtenons une   encore faut-il justifier votre théorie   manière de bobiner le tore.
          tension efficace maximum de :       par des tests expérimentaux  en       Ainsi, mon tore marqué « AL 150 »
                                              « vraie grandeur ». C’est ce que j’ai   avec 25 spires de fil diamètre 1 mm
          [Racine de (500 x 50)] x 1,5 = 236 V .
                                       eff    fait, et ils ont apporté une heureuse   bobinées sur les deux tiers du
          Pour une tension efficace de 236 V,   surprise. Tous les détails sont dans   pourtour, voit son AL chuter à 120.
          à 2 MHz, l’induction HF est égale à :  l’annexe D.                        Compte tenu de ses dimensions
          23600 / (4,44 x 2 x 25 x 1,125), soit                          F5NB.      mesurées, et d’un µ  de 250, son
                                                                                                       i
          ≈ 94 gauss.                                                               AL théorique devrait être de 165,
                                                                                    mais 150 est logique si l’on tient
          Alors dans notre cas, on ajoute les   Annexe A : Histoires  de perméa-    compte de la couche de protection
          16  gauss  calculés  pour l’effet  du   bilités et d’inductance spécifique  du tore qui augmente la mesure de
          courant  continu  aux  94  gauss  de                                      sa section et diminue son µ .
          l’induction HF, ce qui fait 110 gauss,   Il y a d’abord µ  = 4π.10  appelée                       e
                                                                     -7
                                                            0
          sous les 125 gauss de la courbe de   « perméabilité du vide ». Ce n’est   ▪  µ   appelée  «  perméabilité
                                                                                     rév
          Bmax.  Attention,  ces  16  gauss  ne   qu’un  facteur  constant  lié  au   réversible » est le rapport entre
          représentent  que  la  réduction  de   système d’unités employé.          ∆B  et  ∆H  pour  une  très  faible
          Bmax  et  le  terme  signifie  qu’en   Puis la perméabilité  relative  du   amplitude  d’un  champ  HF  en
          présence  d’une  induction  DC,  une   milieu, appelée µ  (ou µ tout court)   présence  d’un  champ  continu
          même  température  est  atteinte    qui  est  un  facteur  multiplicatif   superposé, supposé parallèle  au
                                                              r
          plus  rapidement  en  fonction  de   appliqué à la perméabilité du vide   champ HF (c’est le cas ici).
          l’induction HF. On voit ici qu’il ne   pour laquelle µ  = 1.            ▪  Perméabilité  complexe obtenue
          suffit  pas  de  donner  une  formule,            r                       en associant les pertes. Citée ici,
          il  faut  aussi  en  expliquer  le  mode                                  car elle  est  parfois utilisée  avec
          d’emploi, ce que je n’avais pas fait.                                     les transformateurs.


                                                         118
   113   114   115   116   117   118   119   120   121   122   123