Question VA et point milieu

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ChopSauce
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Question VA et point milieu

Message non lu par ChopSauce »

Comme jje n'ai rien trouvé en terme d'explication détaillée - je n'ai peut-être pas bien cherché, NB - et que la remarque est souvent faite, je vous pose la question :

- pourquoi obtient-on plus de VA sans point milieu ?

Quelques remarques, enfin :

- je n'ai pas cherché en anglais - NB ;

- aussi bien un lien vers de la littérature, un bon bouquin par exemple, ferait bien mon affaire ;

- j'aimerais bien trouver la version "longue", pas la version "pour les nuls" - si je puis dire.
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Pote Gui
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Re: Question VA et point milieu

Message non lu par Pote Gui »

Je n'ai jamais rien lu à ce sujet. Je ne vois pas bien ce qui pourrait expliquer une différence dans la puissance disponible du transfo, mais bon...
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a-wai
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Re: Question VA et point milieu

Message non lu par a-wai »

C'est une très bonne question, à laquelle je réponds dans un article de blog en préparation depuis... 1 an environ :mrgreen:

En gros, il faut voir le redressement double alternance "classique" (avec point milieu donc) comme 2 redressements simple alternance juxtaposés, fonctionnant en opposition de phase. Concrètement, chaque redressement simple alternance fonctionne sur la moitié du cycle, et est bloqué sur l'autre moitié.
Même s'ils ne sont pas sollicités simultanément, on doit donc avoir 2 secondaires capables chacun de fournir la tension et le courant demandés. Les fabricants de transfos fournissant uniquement ce qui leur est demandé, pour une tension AC "utile" de 350V (350-0-350V) sous 250mA par exemple, ils feront 2 enroulements de 350V/250mA en série, représentant chacun 87.5VA, soit 175VA au total, et dimensionneront la carcasse en conséquence (donc plus de fer, plus de poids, et plus de sioux).

Avec un pont de diodes, l'une des branches (celle dont le potentiel est le plus faible à un instant T) est tirée à la masse par les diodes "inférieures" du pont. De cette façon, un seul enroulement du transfo fournit le courant dans les 2 sens, on peut donc se contenter d'un simple 0-350V/250mA, soit 87.5VA => Un transfo plus léger et moins cher

On pourrait sans doute optimiser la chose en mettant une carcasse dimensionnée pour 87.5VA avec un double enroulement, vu que seul l'un d'eux est actif à un instant T, mais ça ne peut être fait qu'en connaissance de cause : il faut que ce soit un transfo qui ne soit utilisé que pour un redressement double alternance ; c'est le genre d'optimisation qui est peut-être faite par un fabricant très spécialisé comme Hammond, mais un fabricant normal ne prendra pas ce genre de libertés (ou en tous cas, pas de sa propre initiative).
Ceci dit, même si aucun courant ne circule dans un enroulement, il consomme certainement un peu de puissance pour générer la tension à ses bornes, pour magnétiser correctement la carcasse etc... (ne pas oublier les pertes magnétiques + pertes fer + pertes cuivre) Donc cette optimisation n'est peut-être valable que jusqu'à un certain point, et là mes connaissances sont un peu maigres pour vous donner une réponse claire.
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bilbo_moria
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Re: Question VA et point milieu

Message non lu par bilbo_moria »

Bon, Vitriol82, notre Jojo national l'expliquerait mieux que moi, mais imaginons que tu aies besoin d'une alim (de daube, non filtrée, pour l'exemple) pour 300V et 1A

Si tu prends un redressement fullwave avec 2 diodes (ou un tube redresseur), tu prendras un transfo 300-0-300 + 2 diodes et (pour mon exemple d'alim à la c*) une résistance de 300Ω. Aux bornes de cette résistance, tu obtiendras une tension de 300V RMS (et 424V crête), le courant la traversant étant de 1A RMS (soit 1,4A crête).

Alim de daube :
AlimFullWave.PNG
(ok, la représentation sous PSPICE du transfo est un peu strange, j'ai pris 2 générateurs de tensions AC de 424V crête, soit 300V RMS)

Tension en sortie (aux bornes de Rload) :
TensionRload.PNG
Courant dans Rload :
CourantRload.PNG
Courant dans le transfo :
CourantR1R2.PNG
Chaque demi-enroulement du secondaire voit, sur le temps d'une demi-alternance, passer le courant de 1A (l'autre demi-alternance, il glande)

Et donc, il faut bobiner le secondaire avec du fil qui résiste à 1A, et par ailleurs, le transfo fournit 600V au secondaire (avec, entre autre, un isolant autour du fil pour 600V), et donc on a un transfo 600VA (d'ailleurs, on pourrait l'utiliser avec un pont à 4 diodes, sans utiliser le point milieu, pour 600 VA)


EDIT : Argl, grillé par Arnaud ;-)
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Pote Gui
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Re: Question VA et point milieu

Message non lu par Pote Gui »

pourquoi obtient-on plus de VA sans point milieu ?
Ah d'accord, j'avais pas compris la question, désolé. Parce que telle qu'elle était posée, ça laissait supposer que lorsque tu passes d'un type de transfo à l'autre, tu gagnes en puissance disponible à tension ou courant égal.
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ChopSauce
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C'est bien ça ?

Message non lu par ChopSauce »

Oui, désolé j'ai été un peu court dans l'intitulé de ma question, mais comme le sujet a été plusieurs fois abordé, dont très récemment, j'espérais bien que ma question fasse écho. Donc si je résume - pour voir si j'ai bien compris :

- tout provient du fait que l'intensité est inchangée. Ainsi, si avec quatre diodes - plutôt que 2, dans le cas du transformateur avec point milieu - on peut imposer une tension deux fois supérieure, on aura 2 fois plus de VA. Tout simplement (à partir du moment où l'on a admis l'invariance de l'intensite ;-)

Et en corollaire, c'est indépendant "du redressement" - dont le facteur multiplicaiif (voisin de sqrt(2)) provient du fait que la tension redressée est "plus proche" de la tension crète à crète que de la tension RMS.

NB : justement, je ne comprenais pas pas en quoi ça intervenait...

... puisqu'effectivement ça n'intervient pas - (?) - aux approximation "entre guillements" près.

Après, il y a peut-être un bénéfice (autre que la perte de rendement) à produire un nombre donné de VA avec deux fois plus (à la louche) de matière... non ?
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a-wai
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Re: C'est bien ça ?

Message non lu par a-wai »

ChopSauce a écrit : 11 juin 2017, 23:10on aura 2 fois plus de VA
Non, 1 VA = 1 VA. Toujours. C'est la donnée "d'entrée", et on ne multiplie pas les VA comme des petits pains (sauf peut-être jésus, mais bon)
La différence tient à ce que tu peux faire de ces VA.

Dans un cas (point milieu, redressement double alternance classique), pour x VA, tu auras un courant I et une tension V (donc une puissance P = V*I)
Dans l'autre cas (pas de point milieu, pont de diodes), pour x VA, tu auras un courant 2*I pour la même tension V (puissance 2*P)
Si tu reprends le premier cas, mais avec un pont de diodes et sans relier le point milieu, pour x VA, tu obtiendras un courant I et une tension 2*V (puissance 2*P)

La subtilité est que les VA dont on parle ne sont pas ceux consommés réellement par ton montage, mais une donnée permettant de dimensionner le transfo.
En termes de consommation, dans les cas 2 et 3 ton circuit tire effectivement du secteur x VA. Mais dans le cas 1, comme un seul enroulement fournit de la puissance par alternance, tu ne consommes que x/2 VA. Il est donc logique que la puissance dont tu disposes en sortie soit moitié moindre dans ce cas, même si le transfo est taillé pour le double.

(c'est le bordel, hein ? ;) )
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ChopSauce
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Re: Question VA et point milieu

Message non lu par ChopSauce »

Ah oui, c'est le bazar hein - dans ma tête au moins 8O

Bon, j'allais éditer mon post parceque je ne m'étais pas trop bien exprimé mais là, du coup, je ne sais plus... :mrgreen:

Trève de plaisanterie, c'était un peu mon inituiton de départ - il me semble (quelque chose du genre : les rendements de 200% ce n'est pas "normal".) - du moins de ce que je crois avoir compris.
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Re: Question VA et point milieu

Message non lu par vitriol82 »

Houlà! c'est bien plus simple que ça!
VA= des Volts-Ampères => des Volts x Ampères

Donc il faut savoir qu'un point milieu s'exprime au secondaire par ex 300-0-300 car le point de référence se trouve au centre, si je prends la référence à l’extrémité gauche on lit 0-300-600, donc 600 pour les Volts

J'ai besoin de 150mA rms pour mon montage, du coup pour un PM j'ai besoin de : 600 x 0,15 = 90VA

Secondaire simple utilisé avec pont de diodes mon transfo a un secondaire de 300 V et taillé pour délivrer 150 mA rms => du coup j'aurais besoin de: 300 x 0,15 = 45 VA pour le même montage .
L'utilisation d'un point milieu au secondaire se justifiait tant que les diodes silicium n'existaient pas, depuis c'est devenu une hérésie de les employer, mais ça fait geek
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Re: Question VA et point milieu

Message non lu par ChopSauce »

C'est le mot "hérésie" qui me gêne un peu...
(... je t'attendais, justement :mrgreen: )

Bon, quand je dis gêné... j'aime assez les personnes un peu radicales alors ça ne me gêne pas réellement, mais ça m'a embrouillé l'esprit au point que j'en arrive à commetre ce post, parceque justement, à te lire, j'ai toujours été incité à croire que le rendement d'un transformateur sans point milieu était deux fois supérieur, et je n'arrivais pas à comprendre pourquoi.

A-wai a assez bien expliqué - du moins j'ai cru comprendre - qu'utiliser un transformateur sans point milieu permettait une construction plus légère, plus éco-, mais que de toute façon la consommation de courant - à la source - n'était pas du simple au double, non plus. A moins que ce soit inexact, mais personne ne l'a contredit, alors...

... en tout cas, merci à tous pour vos explications. J'ai l'impression d'y voir "un peu moins brumeux" de ce côté-là, du moins - :good:
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vitriol82
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Re: Question VA et point milieu

Message non lu par vitriol82 »

Ce n'est pas le rendement qui double, pas de méprise, c'est du fait que l'on utilise en point milieu un enroulement de 45VA pour l'alternance positive et 45 VA pour l'alternance négative, il y a un enroulement qui ne branle rien sur les 2 à chaque demi alternance.
Pour un même redressement, double alternance pour ce qui nous intéresse, l'emploi d'un pont de graetz permet au même enroulement de fournir l'alternance positive ET l'alternance négative
L'optimisation des VA commence par là, pour une même performance en HT, il te faut construire un transfo 2 fois moins gourmand en VA avec un secondaire simple qu'un transfo point milieu pour la HT
Il est financier aussi, moins de VA => moins de tôles => plus petit => moins de cuivre ==> moins cher et tout aussi performant

On va faire une démonstration par l'exemple:
J'ai besoin d'une HT de 400Vdc - 200mA pour mon montage
J'estime la tension AC en régime établi à 400 / 1.25 = 320 Vac
Par habitude je prends une marge d'au moins 20% entre Iac et Idc soit : 200 * 1.2 = 240 mA Ac

Voilà j'ai donc mes données de base AC pour ma HT => 320V et 0.24A
Transfo simple enroulement =>(0- 320) x 0.24 = 320 x 0.24 = 76.8VA

Transfo point milieu, il faut que mes 2 enroulements de 320-0-320 soient aptes à fournir 240 mA
(320 - 0 320) x 0.24 = (0 - 320 - 640) x 0.24 = 640 x 0.24 = 153.6 VA
En fait, comme les enroulements travaillent à 50%, tu ne peux espérer de 50% de la puissance disponible
Ce même transfo avec pont de diodes à la totalité de l'enroulement HT te permettrait d'avoir 153VA, mais avec 640VAc tu aurais une HT de 800VDc.

Maintenant chacun fait comme il le sent
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Re: Question VA et point milieu

Message non lu par ChopSauce »

Comme il le sent... ou comme il le peut :wink:

L'offre est pléthorique en matière de transfo à point milieu... et pour le reste, merci pour le détail de tes "règles" d'estimation !

Ca c'est de l'info précieuse. Je note, merci :good:
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