Calcul du nombre de spires
d'un transformateur sur ferrite

  1. Calcul du rapport entre le nombre de tours du primaire et celui du secondaire.

    Avant de réaliser ce calcul, vous devez connaître l'impédance de sortie de l'étage précédent le transfo et l'impédance requise au secondaire. La formule qui permet de connaître l'impédance de sortie de l'étage final est :
    $$\mathsf {Z_{CHG} = {(U_{CE} - U_{SAT})^2 \over 2 \ . P_{OUT}}}$$

    Avec :
    ZCHG = l'impédance de charge en ohm,
    POUT = la puissance transmise par un transistor (si plusieurs transistors sont raccordés en parallèles alors c'est le total de l'ensemble, un est à comprendre ici comme une branche dans le cas d'un push-pull),
    UCE = tension d'alimentation en volt,
    USAT = tension résiduelle lorsque le transistor est saturé (la tension entre le collecteur et la masse) en volt.
     
    Si l'on prend par exemple le cas d'un étage final composé d'un seul transistor alimenté sous 24V sortant une puissance de 16W et sachant que le transistor possède une tension de déchet de 2V nous avons :
    $$\mathsf {Z_{CHG} = {(24 - 4)^2 \over 2 \ . 16}= 12,5\Omega}$$

    Pour un étage push-pull alimenté sous une tension de 24V une tension de déchet pour chaque transistor de 2V et une puissance totale de 32W celà donne :
    $$\mathsf {Z_{CHG} = {(24 - 4)^2 \over 2 \ . 32}= 6,25\Omega}$$

    Comme c'est un étage push-pull nous aurons donc deux enroulements de chacun 6,25Ω ou un seul enroulement de 12,5Ω avec un point milieu.

    Il nous reste a calculer le rapport entre le nombre de tours au primaire et le nombre de tours au secondaire. Il est défini par l'équation suivante :
    $$\mathsf {{N_{PRI} \over N_{SEC}} = \sqrt[2]{Z_{PRI} \over Z_{SEC}}}$$

      Avec :
    NPRI = nombre de tours du primaire,
    NSEC = nombre de tours du secondaire,
    ZPRI = impédance du primaire en ohm,
    ZSEC = impédance du secondaire en ohm.

    Ce qui donne pour l'étage final à un seul transistor en considérant que l'impédance au secondaire doit-être de 50Ω :
    $$\mathsf {a = \sqrt[2]{12,5 \over 50}= 0,5}$$

    Donc le rapport entre le nombre de tours au primaire et le nombre de tours au secondaire doit-être de 0,5 ou en d'autre mots le secondaire doit posséder deux fois le nombre de tours du primaire. Par exemple si le primaire est réalisé avec 10 tours le secondaire doit l'être avec 20. Pour l'étage push-pull nous aurions alors deux bobinages de 5 tours ou un seul enroulement de 10 tours avec prise médiane.

      Tension d'alimentation UCE   V
    Tension de déchet du transistor USAT V
    Puissance de sortie d'une branche POUT W
     
    Impédance de charge ZCHG Ω
    Rapport de transformation      a
  2. Recherche de la limite en volt par tour en fonction de la fréquence.

    Cette limite se calcule pour la plus basse fréquence d'utilisation. Si vous possèdez un noyau de ferrite identifié vous pourrez trouvez cette information sur les abaques du constructeur sinon, vous devrez la mesurer.
    Pour réaliser cette mesure nous aurons besoin d'un générateur à sortie variable capable de fournir au moins une puissance de 1,6W soit 32dB milliwatt ou 10VRMS à la plus basse fréquence envisagée pour le transformateur ainsi qu'un voltmètre RF couvrant au moins cette même fréquence.