Transformateur flyback sur mesure

Réduction de l'inductance de fuite et rendement accru

Le transformateur dont disposait déjà le client, fourni par un concurrent, présentait trois problèmes :

• il perdait trop d'énergie à cause de l'inductance de fuite
• fonctionnait avec un faible rendement et chauffait trop pendant son utilisation.

Le client avait besoin d'un transformateur offrant des performances nettement supérieures sur ces trois plans ; il ne s'agissait pas d'une simple amélioration, mais d'un véritable bond en avant.

Inductance de fuite élevée — énergie perdue au lieu d'être transférée efficacement

• Faible rendement — l'énergie fournie est supérieure à l'énergie utile produite
• Mauvaise gestion de la température — le transformateur a surchauffé
• Des objectifs exigeants : une réduction de 43 % de l'inductance de fuite, un rendement d'au moins 85 % et une température maximale de 120 °C à une température ambiante de 60 °C
• Une marge d'amélioration importante était nécessaire : la nouvelle conception devait clairement surpasser le transformateur existant (de la concurrence), et non pas simplement l'égaler.

Nous avons relevé ce défi grâce à deux choix de conception :

• Nombre de spires — nous avons choisi le nombre adéquat de spires afin de réduire l'inductance de fuite
• Du fil Litz à la place d'un fil massif : l'utilisation de plusieurs brins fins et isolés à la place d'un seul fil massif réduit les pertes et permet au transformateur de fonctionner à une température plus basse et avec un meilleur rendement

C'est grâce à un équilibre parfait entre les enroulements primaires et secondaires, associé à une structure de fil Litz adaptée, que ce projet est passé du stade de concept à celui d'un transformateur fonctionnel répondant à tous les objectifs fixés.

• Un rendement supérieur à 90 % : un excellent résultat pour un transformateur flyback
• Meilleures performances thermiques : fonctionnement à 106 °C << 120 °C
• Des pertes réduites, car un meilleur rendement permet de limiter le gaspillage d'énergie
• Durée de vie prolongée : le transformateur fonctionne bien en dessous de la température nominale de ses matériaux d'isolation (106 °C contre une température nominale de 130 °C)
• Une fiabilité accrue, conséquence directe de cette durée de vie plus longue
• Des dimensions compactes, conformes aux exigences du client
• Réduction des interférences électromagnétiques (EMI) grâce à la diminution de l'inductance de fuite
• Une densité de puissance plus élevée, rendue possible par un rendement supérieur
• Le client est très satisfait du résultat

• Amélioration du rendement : 90,3 % contre 84,6 % pour le transformateur précédent
• Baisse de température : de 120 °C à 68 °C — soit une amélioration de 52 °C
• Réduction des pertes dans le noyau et dans le cuivre : température du noyau passée de 79 °C à 55 °C ; température du cuivre passée de 120 °C à 68 °C