Bobiner un transformateur

Pour éviter de bobiner les nombreuses spires en tournant autour de la bobine, il est astucieux d'utiliser une visseuse pour faire tourner le noyau de la bobine. Cet article présente la bobinage d'un petit transfo d'alimentation à découpage possédant environ 50 spires au primaire et quelques spires au secondaire.

Bobiner un transformateur : la visseuse

Les spires du transfo sont bobinées autour d'un noyau en plastique dans lequel viendront les deux moitiés en ferrite. Il faut tout d'abord fixer la partie plastique à la visseuse sur un axe carré :

Fixer la carcasse en plastique

Le fil utilisé doit être émaillé pour garantir l'isolation entre les spires.

Ensuite, fixer l'extrémité du fil à une patte en faisant deux ou trois fois le tour de la patte :

Début du bobinage : fixer l'extrémité du fil à une patte

Ne pas trop tendre le fil du bobinage, il peut casser.

Réaliser le bobinage primaire du transformateur

Faire tourner la visseuse tout en décalant le fil sur la longueur de la bobine pour éviter que toutes les spires ne s'accumulent à un endroit. Le but est de réaliser proprement une seule couche de spires bien jointives :

Première couche de spires du bobinage

Le but est de faire ici (c'est un exemple) 3 couches de spires pour ce transformateur. La deuxième couche se fait en revenant sur la première :

Deuxième couche de spires du bobinage

La troisième et dernière couche de spires se fait en repassant sur la deuxième :

Troisième couche de spires du bobinage

Pour finir, il faut revenir à une patte de côté du début du bobinage : on place un scotch pour isoler puis on passe le fil dessus :

Fil retour du bobinage et scotch

Le but est d'ajouter une isolation sur le fil pour éviter un éventuel claquage entre ce morceau de fil et le reste des spires. Il y a plusieurs centaines de Volts entre ce bout de fil et les spires au dessus desquelles il passe !

Réaliser le bobinage secondaire du transformateur

Le bobinage secondaire présente moins de spires mais avec un plus gros diamètre (il y a un courant moyen plus élevé dans le secondaire si le transfo abaisse la tension). Il est possible et même souhaitable d'utiliser plusieurs fils en parallèle. Cela réduit l'effet de peau (le courant a tendance à circuler vers le bord de la section du fil, et pas en son milieu) et permet de garder une souplesse lors du bobinage. On peut donc prendre trois fils simultanément :

Isolation supplémentaire entre le bobinage primaire et le bobinage secondaire

L'isolation électrique est capitale entre le primaire et le secondaire du transformateur. C'est sur cette isolation que repose la sécurité électrique du transfo vu que la tension de sortie est accessible (chargeur de téléphone, USB, etc).

Une fois l'isolation ajoutée, on démarre les trois fils simultanément :

Fils du secondaire

Le bobinage du secondaire se fait de la même façon que le primaire, mais en tenant les trois fils en même temps :

Bobinage du secondaire.

On pourra finir par quelques tours de scotch pour protéger l'ensemble.

Transformateur : vue en coupe du bobinage

Vu en coupe, le bobinage du transformateur ressemble donc à cela :

Bobinage du transformateur vu en coupe

Symbole du transformateur (pour alimentation Flyback)

On reconnaît les trois couches de bobinage primaire, l'isolation faite par le scotch, le bobinage secondaire puis pour finir le scotch au dessus de l'ensemble.

Pour faire les soudures entre les pattes du transfos et les extrémités des fils des bobinages, on peut faire une soudure classique au fer à souder. Le vernis va se détruire avec la chaleur du fer à souder et l'étain se soudera au cuivre du fil.

Attention

La tension secteur est dangereuse. L'utilisateur est entièrement responsable de sa réalisation.

Références

Document de Power Integrations sur un chargeur 10W USB (5V 2A) basé sur le nouveau composant InnoSwitch INN2023K

Power Integrations, RDR-420 - 10 W CV/CC USB Charger

http://ac-dc.power.com/products/innoswitch-family/innoswitch-ch/