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 transformateur home made

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amosjerome
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MessageSujet: transformateur home made   Jeu 23 Fév - 20:47

bonsoir à tous

alors voila, étant donné que je veux monter une bobine de tesla et un lifter pour des projets pour les cours il me faudrait de la haute tension. Vous allez me dire de me tourner vers un flyback ou un truc comme ça,,, oui d'accord mais c'est déjà fait et ça ne me fournit point suffisamment de puissance!

Alors l'idée serait de monter un transformateur.
RAPPELS :
U --> tension en volts (V)
I --> intensité en ampères (A)
R --> résistance en ohms (Ω)

On l'assimile à un transformateur.
--> le transformateur est un appareil statique à induction électromagnétique destiné à modifier l'amplitude des signaux en conservant la même fréquence.

Une formule s'applique :
m = N1/N2
avec :
m --> rapport de transformation
N1 --> nombre de spires au primaire
N2 --> nombre de spires au secondaire
(merci au tuto sur les flyback)

donc voila mes valeurs:
U primaire : 400V
I primaire : 1.25A
P : 500W
spires: 100

U secondaire: 40'000V
I secondaire: 0.00125A
P: 500W
spires: 10'000

Place aux questions:
1. De un, est-ce que je suis juste déjà là ? (sans compter les pertes, rendement etc...)
2. c'est claire que à 40'000V il va falloir de l'isolation spécifique, le transfo sera tremper dans de l'huile, mais 40 kV en sortie, ça ne veux pas dire 40kV entre les spires, ou bien?

voila ce sera déjà un bon début :D
merci pour vos réponses
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djmen1905
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MessageSujet: Re: transformateur home made   Jeu 23 Fév - 21:47

Alors moi une chose m’inquiète un peu:
-1.25A en 400V cela veut dire une résistance de 320 ohm, donc 2366m de fil émaillé de 0.125mm². Je sais pas si ça te tente d'enrouler autant de fil a la main.

Evidemment je rappel que travaillé avec ce genre de tension peut être dangereux voire mortelle (j'imagine que tu sais dans quoi tu te lance mais comme ca c'est dit Wink )


Dernière édition par djmen1905 le Jeu 23 Fév - 21:54, édité 1 fois
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antoineh2
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MessageSujet: Re: transformateur home made   Jeu 23 Fév - 21:54

Malheureusement un transfo ce n'est pas si simple...
Rassemble plus d'info, notamment sur les courants de Foucault, qui limite le rendement d'un transfo.
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amosjerome
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MessageSujet: Re: transformateur home made   Jeu 23 Fév - 21:56

je sais pour les courants de foucault c'est pas un souci sa, je vais prendre une "ferrite" de transfo industriel...
pour ce qui est de la résistance je pensait mettre éventuellement une résistance en série.
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Antot
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MessageSujet: Re: transformateur home made   Jeu 23 Fév - 22:13

Une résistance en série ?dafuq?
Ok, je suis pas une pointure en HT et THT mais en général dans de la transmission de puissance on évite à tout prix d'ajouter de la résistance... ?
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amosjerome
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MessageSujet: Re: transformateur home made   Jeu 23 Fév - 22:15

oui mais si je veux pouvoir éviter de bobiner 2km de fil si je peux faire avec une résistance j'essaie D:
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Biduleohm
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MessageSujet: Re: transformateur home made   Jeu 23 Fév - 22:17

Alors pour commencer tout est bon sauf l'intensité du secondaire, c'est 12.5 mA et non 1.25 mA (rapport de 100 entre primaire et secondaire sauf erreur) Wink

Je te conseille un truc: les transfos de four micro-onde Smile

T'en trouve facilement dans les brocantes pour quelques € (en choisir un vieux et baisser le prix en disant qu'il est vieux, crade, etc...) mais CE TYPE DE TRANSFO, tout comme le tient, EST EXTREMEMENT DANGEREUX !!! si tu n'as jamais touché à la THT ou presque oublie et expérimente d'abbord avec des flybacks et autres de moins de 50W Smile

Bobiner toi-même un transfo qui tient 40 kV avec ce courant relève du sucide, pourquoi ? --> d'abord vu la puissance va falloir un core conséquent, ensuite et surtout, il va falloir un nombre très élevé de spires sur le secondaire et tu vas avoir de gros pb d'isolation (même en étageant et en isolant au téflon), la tension de sortie est bien trop grande. Je te conseille de te limiter à 4-5 kV (ou 10 kV si tu es un warrior) Smile

Il faut réaliser un bobinage le plus parfait possible en isolant entre chaque couche du secondaire par un couche de téflon (les rouleaux utilisés en plomberie sont parfaits) raisonnable (plusieurs couches en fait, ça dépend de l'épaisseur du téflon à la base) et également isoler extrêmement bien le secondaire du primaire et ceux-ci du core en métal. Je te conseille également de mettre ce dernier à la terre (via une vraie terre, attention aux prises avec plot de terre mais qui n'est pas branché derrière...). Met également un inter différentiel de 30 mA max et de la puissance adaptée si possible (c'est très dur de trouver du 5A par ex) Wink

Un transfo correctement dimmensionné n'a que très peu de pertes. La majorité des pertes seront thermiques dans les enroulements Smile

Les MOTs (microwave oven transformer) ont la particularité de fonctionner à presque saturation (si le magnétron pompe trop de courant la tension chute car le core sature) par sécurité. Une bonne idée est de retirer l'enroulement du filament (2-4 spires de gros fil qui donne qque chose comme 3V / 10A en temps normal) et d'utiliser l'espace ainsi libéré (il faut aussi retirer les shunts, voir ci-après) pour rajouter du fil de même section que le primaire en série avec ce dernier pour augmenter son nombre de spires. Ca a le désavantage de réduire la tension de sortie mais au moins le primaire ne risque pas de cramer en 20 sec (oui, il chauffe extrêment vite si on fait pas gaffe). On peut aussi le ballaster ou utiliser une charge résistive en sérié avec le primaire pour limiter le courant.

Il y a 2 shunts magnétiques entre les 2 bobinages qui servent aussi à limiter le courant du secondaire en dérivant une partie du flux magnétique et en faisant donc saturer le core côté primaire (ce qui contribue grandement à l'échauffement du primaire en utilisation DIY).

J'ai de la doc intéressante mais là tout de suite j'ai pas le temps, je poste ça plus tard Wink

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MessageSujet: Re: transformateur home made   Jeu 23 Fév - 22:22

oula,,, bidul poste un roman :D héhé J'aime! alors au niveau haute tension j'ai eu mon compte ... le flyback j'ai essayer mais vraiment pas assez puissant. pour le transfo de micro-onde, si je le raccord à l'envers je n'ai pas énormément de tension en sortie hors JLN a prouvé qu'il fallait minimum 30kV pour faire décoller un lifter... snif
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MessageSujet: Re: transformateur home made   Jeu 23 Fév - 22:57

J'ai oublié un truc...

Je disais que je te conseillais un transfo qui sort quelques kV mais j'ai oublié de dire que derrière tu peux mettre un multiplieur de Crockoft-Walton (continu) ou de Marx (pulsé) et qu'avec une douzaine d'étages t'as tes 40 kV avec un transfo de 4kV à la base Wink

Celui de Marx produit des impulsions mais pour un lifter ce n'est pas un pb (un lifter est par définition un condo qui va donc lisser un minimum le courant, en plus JLN a montré que du pulsé dans certaines conditions a un meilleur rendement sur les lifters). C'est aussi intéressant si tu veux reproduire les effets de la foudre (c'est avec ce type de géné qu'ils testent les effets de la foudre sur les équipements élec) :D

Pour info un MOT c'est environ 2 à 2.5 kV C-C et on peut très facilement en coupler 2 en série sous certaines conditions (et plus difficilement 4) ce qui donne dans les 5kV avec une dizaine d'étages sur le multiplicateur t'a largement tes 40 kV en principe Wink

Le plus chiant c'est la condos pour les multiplicateurs, le plus simple/économmique que j'ai trouvé c'est de les faire soi-même avec des pochettes plastique et du papier alu (il faut faire un truc très soigné là aussi) Smile

Là aussi sur tous ces sujets j'ai pas mal de docs mais je vois ça ce soir plus tard ou ce WE Wink

/!\ Je rappelle que tout ceci est EXTREMEMENT DANGEREUX, C'EST DU "TU TOUCHES, T'ES MORT" /!\

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MessageSujet: Re: transformateur home made   Ven 24 Fév - 14:27

ah! la je comprend mieux!
j'avais pensé au générateur de marx mais faute de connaissances en anglais, sur le net je n'ai pas pu trouver énormément d'informations.

J'ai lu qu'il y avais des éclateurs, je peux les faire en quoi comme matière pour pas qu'ils fondent?
il y a un arc qui se produit dans l'éclateur donc une perte d'énergie non?
comment choisir les valeurs de mes condos et résistance, c'est surtout la qu'il y a un souci en faite...

pour ce qui est de la sécurité je sais que c'est extrêmement dangereux mais je dois faire un projet pratique pour dans une année, un projet sur un engin innovant, alors j'ai choisis le lifter qui est encore peu connu pour le moment.
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MessageSujet: Re: transformateur home made   Ven 24 Fév - 16:03

Par contre tout ce que j'ai ou presque c'est anglais, c'est incontournable vu le sujet. Mais c'est facilement compréhensible et les formules sont internationnales. Y'a aussi quelques trucs en français de trouvable pour avoir les grandes lignes mais rien de très précis ni très juste...

Le plus simple est de prendre de la tige filetée avec un écrou borgne en laiton ou inox au bout, c'est réglable, démontable, facile a trouver et pas cher (sinon y'a aussi les vis avec les têtes bombées de ce genre là: http://www.mesmateriaux.com/site/produits/324219-A1.jpg mais la forme est moins adaptée et y'a probablement plus de pertes par effet Corona) Wink

Oui mais la perte est minime, en général la résistance d'un arc est tres faible, quelques Ohm. Ca doit faire quelques % de perte à vue de pif Smile

Y'a des formules, elles sont dans mes docs Wink mais globalement n'importe quelles valeurs raisonnables vont faire marcher le multiplieur mais ce ne sera pas optimal. D'ailleurs je te conseille plutôt un multiplieur CW où tu peux bcp mieux contrôler les variables (en fait y'a pas besoin de calculs). Pour les diodes HT il suffit de mettre des 1N4007 en série avec des résistances d'équilibrage ce qui revient à un truc comme 1€ pour le tout + le prix des condos qui est ridicule si tu choisis la solution postée plus haut :D

Ne te lance pas tout de suite dans la version finale, il faut toujours tester avant les éléments un à un en prenant des marges de sécu (genre tester à 20 kV pour une utilisation à 10 kV, une marge de 2 est généralement le minimum, pour les condos vaut mieux prendre au moins 3 ou 4 voir 10 pour un stress important (bobine de Tesla, ...)) Wink

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MessageSujet: Re: transformateur home made   Ven 24 Fév - 20:18

Les diodes sont des 1000 V elles risquent de ne pas aimer je vais pas en mettre 20 en parallelle?
Les resistances des 1000 ohm 1 W ca joue?
Reste plus qu'a trouver la valueur des condos et la methode de construction. clown

Edit: je viens de tomber la dessus : condensateur ceramique 1 pF 6.3 kV DC pour moins de 1,50 frs ça jouerais?
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MessageSujet: Re: transformateur home made   Ven 24 Fév - 22:25

En série déjà, donc leur tension de claquage s'additionnent. Les résistances sont là pour équilibrer la tension car sinon à cause des différences de fabrication la plus faible des diodes claque, suivi de la seconde plus faible, etc...

Les résistances d'équilibrage doivent être les plus faibles possible dans la limite du raisonnable (après elles tirent trop de courant et dissipent trop de puissance). Je pense que 2 ou3 % de l'intensité nominale est une bonne idée.

Un exemple avec un MOT qui sort disons 2 kV et 500 mA un coef de sécu de 4 ça donne 8 diodes. 2% de 500 ça fait 10 mA --> 2000/0.01=200000 soit 200 kOhm. La puissance à dissiper sera de 2000*0.01=20W ce qui est raisonnable car il y a 8 résistances donc 20/8=2.5W par résistance.

En prenant 3 résistances d'environ 8.2 kOhm / 1W par diode on tombe presque parfaitement (il vaudrait mieux avoir plus de marge sur la puissance dissipable). Il faudra donce 24 résistances au total. Tu peux également utiliser des résistances classiques de 1/4W qui coûtent 2 ou 3 cts pièce par lot de 100, il en faudra juste beaucoup Smile

Pour les condos dans un multiplieur de CW il vaut mieux les prendre les plus gros possible. Si tu récupère des MOTs tu auras aussi des condos de 1 µF / 2 kV AC (donc dans les 3 kV DC) vu leur capacité vaut mieux les mettre à la base du multiplieur.

Pour info un condo pochette plastique A4 fait dans les 5 nF et doit tenir sans pb 5 kV et doit claquer vers les 15 kV (mais ça dépend grandement du type de la pochette). Tu peux oublier les condos de 1 pF, beaucoup trop petits Smile

Je réunis les docs et je poste dès que je peux ce soir Wink

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MessageSujet: Re: transformateur home made   Ven 24 Fév - 23:15

Les documents que j'avais en local qui pourront t'être utiles http://biduleohm.free.fr/fichiers/THT/ ainsi qu'un article sur les MOTs http://deanostoybox.com/mot2.htm Wink

Multiplieur de Marx :

http://www.electricstuff.co.uk/marxgen.htm
http://www.electricstuff.co.uk/marxthree.html
http://lyonel.baum.pagesperso-orange.fr/marx.html
http://home.earthlink.net/~jimlux/hv/marx.htm

Je croyais avoir des liens sur les multiplieurs de CW mais j'en ai pas. Néanmoins t'en trouve sans pb en tapant "cockcroft walton multiplier" et l'article wiki dessus suffit largement à première vue: http://en.wikipedia.org/wiki/Cockcroft%E2%80%93Walton_generator Wink

Si jamais tu mets 2 transfos en série, le design full-wave est parfaitement adapté et bien meilleur en terme de perfs Smile

Attention à cette phrase "... the voltage across each stage of the cascade is equal to only twice the peak input voltage in a half wave rectifier. In a full wave rectifier it is three times the input voltage." ce qui veut dire que les condos doivent tenir 2 ou 3 fois la tension de sortie du transfo suivant le cas (half/full wave) et ce sans compter la marge de sécu. Si tu choisis les pochettes il faudra probablement les doubler pour tenir cette tension Smile

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MessageSujet: Re: transformateur home made   Sam 25 Fév - 10:09

ah... ok :D
alors résistances : https://www.distrelec.ch/r%C3%A9sistance-8k2-1-w-1/vishay/mbe-sma0414/715870/fr

moi je vais faire ce montage là : http://en.wikipedia.org/wiki/File:Cockcroft_Walton_Voltage_multiplier.png mais avec 3 diodes et chaque fois une résistance en série.

tu entends quoi par pochette cd, le type rigide comme quand tu achètes au magasin ou les souples? une couche de papier alu dessus c'est suffisant?
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MessageSujet: Re: transformateur home made   Sam 25 Fév - 15:42

Tu vas trop vite et c'est pas une bonne idée d'aller trop vite...

D'abord quel transfo tu comptes utiliser/faire ?

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MessageSujet: Re: transformateur home made   Sam 25 Fév - 17:09

Haha mdr je prends un transfo de micro ondes classique momentanement j'en ai pas deux sous la main et surtout pas la possibilié d'en avoir... Mais si ça joue je peux etaloner les composants de tel sorte que ça aille avec un deuxieme en serie...

Et sinon je pars sur un générateur cockroft-walton.
Dans ton premier poste tu me dis de mettre une charge resistive en serie avec le primaire tu penses a quoi et quoi comme valeur?
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MessageSujet: Re: transformateur home made   Sam 25 Fév - 17:34

D'accord Wink

T'as de quoi mesurer sa tension de sortie ?

Des photoos avec une règle à côté seraient les bienvenues Wink

J'ai trouvé par hasard 2 pages sur les transfos http://ludens.cl/Electron/Magnet.html et http://ludens.cl/Electron/trafos/trafos.html ça pourra te servir un jour Smile note qu'il me semble que j'ai au moins un lien sur les transfos et leur calculs dans mes favoris dispos ici http://biduleohm.free.fr/fichiers/ie_bookmark_20-11-2011.htm (si tu ouvres la page avec IE t'auras l'arborescence bien présentée) Wink

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MessageSujet: Re: transformateur home made   Sam 25 Fév - 17:56

Oula non là suis chez ma femme alors non rien sous la main, pour eviter de le faire griller dès le premier essai je peux mettre quoi comme corps resistif d'apres toi? Pour le premier test a vide je raccorde juste mon alim sur la sortie de mob transfo?
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MessageSujet: Re: transformateur home made   Sam 25 Fév - 18:06

/!\ FAIS EXTREMEMENT ATTENTION LORS DES MANIPS /!\

A vide il ne risque pas de cramer Smile

Tu peux mettre une ampoule 100W (une vraie ampoule, celle avec un filament) en série avec le primaire pour faire des tests sans aucun risque pour le transfo Wink

Idéalement faudrait faire une mesure à vide et une mesure avec une charge connue (et sans limitation de courant côté primaire). Les 2 pb étant d'avoir un voltmètre qui tient quelques kV ainsi qu'une charge qui tient la puissance et la tension. Les 2 sont fabricables assez facilement avec seulement des résistances et un voltmètre classique Smile

Quelle alim ?

/!\ FAIS EXTREMEMENT ATTENTION LORS DES MANIPS /!\

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MessageSujet: Re: transformateur home made   Sam 25 Fév - 18:34

Ok une 100w doit etre trouvable facilement hehe... Je testerais mais niveau mesures je ne suis pas apte à en faire ( materielement parlant donc... )
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MessageSujet: Re: transformateur home made   Sam 25 Fév - 18:48

Ca serait bien d'avoir au moins la tension à vide.

Regarde le principe d'une sonde THT: http://users.tm.net/lapointe/High_Voltage_Probe.html toi tu peux te contenter de bien moins vu que celle-ci est prévue pour 500 kV. T'as un tas d'infos ici http://www.repairfaq.org/sam/hvprobe.htm du plus simple au plus complexe Wink

Mais si tu ne le sens pas le fait pas. Encore une fois: branche tout au bout d'une rallonge et branche cette rallonge sur une multiprise avec un interrupteur. N'allume le montage que lorsque que tu es à bonne distance. Attention aux condos qui restent chargés après avoir éteint le montage si y'en a. Il vaut mieux prévoir un résistance bleeder qui décharge automatiquement les condos Smile

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MessageSujet: Re: transformateur home made   Sam 25 Fév - 18:59

Je regarde alors quand je serais a la maison. Tu as deja essayer les feuilles plastiques pour classeur comme isolant de condo? la rigidite dielectrique est bonne?
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MessageSujet: Re: transformateur home made   Sam 25 Fév - 19:33

Ah j'ai oublié de répondre à ta question plus haut: nan pas les pochettes de Cd, celles pour classeur où tu mets ta feuille dedans, le truc hyper courant que t'a utilisé au moins une fois pendant tes études Wink

Ca dépend de l'épaisseur, du matériau et la qualité de la réalisation Smile

Mais d'après un test à l'arrache que j'avais fait avec une demi pochette (il y a 2 épaisseurs sur une pochette complète) en laissant 1 cm de marge tout autour (ben oui, l'alu doit être moins large que le diélectrique pour ne pas avoir de claquage par contournement d'une face à l'autre) en utilisant une pochette vraiment cheap (fine et granuleuse, il vaut mieux du lisse car on augmente la capacité du condo et en évite les accumulations d'ozone qui détruisent le diélectrique) elle a tenue sans pb environ 5 kV (j'ai pas encore de sonde THT donc je ne saurais pas dire exactement) et de mémoire avait une capa d'environ 4 à 6 nF Wink

Note qu'avec les pochette on peut facilement les couper côté marge pour avoir de l'A3 et ensuite rouler ou plier (délicatement, l'alu c'est fragile) le condo à la fin :D

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MessageSujet: Re: transformateur home made   Sam 25 Fév - 19:45

Ah la je comprends mieux! Alors oui j' en ai deja utilisé et en utilise encore. Hehe en locurrence je vais faire des a3 avec une couche pour le premier et après j'augmenterai petit a petit deux trois quatres couches de four plastic. pour l'alu je pense mettre deux couches ou trois? je peux les coller avec de la colle en bâton juste dans les angles ou le contacte risque d'être vraiment trop mauvais? Sachant que je colle uniquement pour aue ça tienne un peu dans les angles et que après je le roule.
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MessageSujet: Re: transformateur home made   

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transformateur home made
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