Présentation


Le principe de cet article est de comprendre et de savoir à quoi sert une bobine de lissage de courant. Une bobine a une inertie, car elle est sensible aux changements de courant. Contrairement au condensateur qui lui est en parallèle la bobine, celle-ci est en série, tout le courant utilisé passe par la bobine qui doit être dimensionnée en conséquence. La bobine agit en stabilisant le courant. C’est un montage moins courant en 50Hz car il faut des bobines monstrueuses, mais toutes les alimentations à découpage stabilisent avec un circuit L-C, cela réduit très bien les hautes fréquences du découpage, ce qu’un condensateur chimique fait mal par sa construction bobinée.

Principe


Pour 50Hz

50hz

Pour une tension redressé, et stabilisé à 10V, un montage électronique permet de « hacher» la tension continue, c’est le principe du hacheur, pour une fréquence de 50Hz le courant qui circule dans la résistance R1 est haché et avec une forme en créneaux. Avec un tel système, si par exemple on décide d’alimenter un moteur à courant continu, celui-ci va avoir des à-coups de couple, puisque le courant s’annule toute les 10ms. La valeur moyenne du courant peut se calculer sur une période de 20ms, et sa valeur moyenne serait donc de 5mA.

Mise en place d’une bobine L1 à une fréquence de 50Hz

50hz-1.avec

Comme dis précédemment pour obtenir une valeur moyenne de 5mA et que le courant ne s’annule pas, il faut que la bobine L1 ondule autour de cette valeur moyenne et si possible avec une chute de tension de 1V par exemple. Si la chute de tension est de 1V tension aux bornes de la résistance R1 serais de 10V-1V soit 9V ce qui donne une valeur moyenne de 4,5V. Mais en ce qui concerne le courant il faut appliquer la célèbre formule UL=L*di/dt. di= Imax-Imini, et dt la période ou le courant varie en l’occurrence pour notre exemple il est de 20ms. Fixons arbitrairement une valeur Imax=0,005 et Imini=0,0045, la valeur moyenne est bien de 5V (0,0055+0,0045)/2=0,005, di=0,5mA, ainsi on en déduit la valeur de la bobine qu’il faut rajouter en série pour obtenir un courant d’une valeur moyenne de 5mA soit L=(1*0,020)/0,0005=40H !!!! Vous allez me dire est ce que ça existe ? Surement mais la bobine doit être monstrueuse…. Alors comment faire la réponse se situe à la ligne suivante.

Comment faire ?


Pour un signal de 50Hz et une inductance de 40H nous avons vue que le maximum et le minimum se situe bien entre 5,5mA et 4,5mA, oui mais en ce qui concerne l’inductance de 40H une telle bobine serais surdimensionnée.


Pour 1KHz
Augmentons la fréquence à 1Khz ce qui donne une période de 1ms soit dt=1ms et ne changeons rien concernant le Imax et Imini gardons les mêmes résultats ce qui donne :
L=(1*0,001)/0,0005=2H c’est déjà mieux mais encore un peu élevé.


Pour 10Khz
Cette fois-ci pour une fréquence de 10Khz, la période est de 100µS, on recommence ce qui donne :
L=(1*0,0001)/0,0005=200mH


Pour 100Khz
100khz-1.avec

Et enfin pour une fréquence de 100Khz la période est de 10µS ce qui donne :
L=(1*0,00001)/0,0005=20mH