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Dernière mise à jour : 08/12/2007Article non terminé, volontairement non référencé dans les sommaires du site
Présentation
Bien souvent, les montages faisant usage de selfs, bobinages à air ou montés sur support, rebutent un peu le débutant en électronique. Surtout quand ces selfs possèdent une ou plusieurs prises intermédiaires, qui les rendent d'un coup beaucoup plus "inabordables". Je me souviens de plusieurs montages, vus dans diverses revues, qui me faisaient envie mais qui en même temps me faisaient peur, parce qu'il fallait réaliser des selfs ou des petits transformateurs. J'ai réussi à surmonter ma peur au fil des ans, en me disant que finalement, ces petits (ou parfois gros) composants avaient moins de pattes qu'un NE555. Ce qui ne m'a pas empêché de bricoler quelques selfs imprimées, quand est venu le temps d'écrire mon livre Conception et réalisation d'un émetteur FM. Destinant cet ouvrage aux débutants avertis, il me semblait intéressant de concevoir un petit modulateur FM ne possédant que des selfs imprimées, pour simplifier sa réalisation et augmenter les chances de bon fonctionnement.
Je dois avouer que j'ai eu un peu de mal au début parce que je ne comprenais pas bien comment calculer avec précision les largeur et espacement des pistes pour une valeur d'inductance donnée. J'ai fini par comprendre qu'il était assez difficile d'obtenir des valeurs précises et fiables, et que les formules, piochées dans des livres et sur le net, ne pouvaient être qu'approximatives. J'ai donc prit la décision de réaliser plusieurs selfs imprimées de différentes tailles, avec différentes largeurs de pistes, sur un seul circuit imprimé, et de mesurer avec un RCL-mètre, ce que tout cela donnait. Une approche pratique, certes empirique, juste pour situer un peu les choses. Parce que vraiment, j'en avais besoin.
Formules mathématiques approchées
Pour une self standard à air, la formule qui définit sa valeur en fonction de ses dimensions physiques est la suivante :Pour la self à air
L (uH) = (D2 * N2) / ((100 * d) + (45 * D))
Avec D représentant le diamètre exterieur, d la longueur totale et N le nombre de spires
Pour les selfs "à plat" et imprimées, le calcul est un peu différent. Les formules qui suivent sont extraites du livre "Technologie des composants électronique" Tome 3, de R. Besson (éditions Radio), et s'applique aux dessins ci-après.
Pour la self ronde
L (uH) = ((D + d) / 80) * N5/3 * Log((4 * (D +d)) / (D - d))
Pour la self carrée
L (uH) = ((D + d) / 72) * N5/3 * Log((4 * (D +d)) / (D - d))
Pour les deux formules :
N = nombre de tours de la spirale
D = diamètre extérieur en cm
d = diamètre intérieur en cm
Largeur des conducteurs comprise entre 0,06 mm et 0,1 mm (selon auteur des formules ci-avant, celles que j'ai faites étaient plus larges)
Epaisseur de cuivre = 35 um.
Quelques selfs imprimées
J'ai décidé de réaliser plusieurs selfs différentes sur un seul et unique circuit imprimé, en misant sur le fait que la proximité des unes et des autres ne perturberait pas trop les mesures que je ferais.
Dessin non complet, juste pour l'idée
Les selfs sont en effet sur un même plan, mais je considère que les couplages entre elles peuvent être négligés. J'avais pensé au départ ajouter une cloison "de masse" entre chaque self, mais à quoi bon, pour un circuit où chaque self reste non raccordée ?
Mesures et tests
Deux séries de travaux prévues :- Mesure des caractéristiques principales des selfs imprimées;
- Cablage d'un condensateur en parallèle et mesure de la fréquence de résonnance.
A suivre...