HeP100 Interactive Magnetic Explorer V4.1

Zone de fonctionnement magnétique

Cette vue permet de visualiser si le noyau fonctionne dans une zone linéaire, proche saturation ou en saturation magnétique.

Bpeak actuel

—

Bsat matériau

—

Zone magnétique

—

Comportement attendu

—

Vert : fonctionnement linéaire • Orange : proximité saturation • Rouge : saturation magnétique

Carte des interactions dynamiques

Variable	Effet visible
Matériau 3C90 / 3F4	Lm sans entrefer, Bsat, B-H, marge saturation
État du noyau	Lm chute à quelques µH en mode sans noyau
Couches Kapton	Lm diminue par ajout de réluctance équivalente
Couplage k	Fuite relative et graphe de couplage
Vin / fréquence / duty	Flux PWM et ΔB primaire
Amplitude / fréquence sinus	B(t), courant magnétisant et boucle B-H

Variable

Effet visible

Matériau 3C90 / 3F4

Lm sans entrefer, Bsat, B-H, marge saturation

État du noyau

Lm chute à quelques µH en mode sans noyau

Couches Kapton

Lm diminue par ajout de réluctance équivalente

Couplage k

Fuite relative et graphe de couplage

Vin / fréquence / duty

Flux PWM et ΔB primaire

Amplitude / fréquence sinus

B(t), courant magnétisant et boucle B-H

Banc de test

Scénario expérimental

Configuration PSPS avec entrefer

Cas de mesure Injection primaire

Grandeurs mesurées

Fréquence sinus 10 kHz

V générateur 2.00 V

V transfo mesurée 1.80 V

Déphasage φ 75°

Résistance série

HeP100 : R = 100 Ω.

Analyse physique

Matériau testé 3C90

Pour chaque essai, on mesure Vg, Vtransfo et le déphasage φ. L’outil calcule l’inductance de l’essai sélectionné. Le couplage k est déduit automatiquement dès que les essais ouvert et court-circuit correspondants sont calculés.

Partie banc de test : exploitation des mesures réalisées sur HeP100 pour identifier les paramètres du modèle équivalent.

VR reconstruite

—

Courant

—

L calculée

—

Diagnostic

—

Grandeur identifiée

—

Couplage k

—

Bpeak

—

Marge saturation

—

Sinus mesurés et déphasage

Vue oscilloscope réelle

CH1 : Vgénérateur CH2 : Vtransfo MATH : VR = CH1 − CH2 φ = —

Lecture attendue sur le banc : CH1 mesure la tension du générateur, CH2 la tension aux bornes du transformateur, et la fonction MATH reconstruit la tension aux bornes de la résistance série de 100 Ω.

Méthode

V_R = V_g - V_L

I = V_R / R

L = (V_L / I) × sin(φ) / (2πf)

Interprétation automatique

—

L = (V_L / I) × sin(φ) / (2πf)

k ≈ √(1 − Lcourt-circuit / Louvert)

Bpeak ≈ V_Lpeak / (2π f N Ae)

Inductances calculées pendant la séquence

Essai	Valeur calculée	Rôle
Primaire — secondaire ouvert	—	Lm primaire
Primaire — secondaire court-circuit	—	Lk primaire
Secondaire — primaire ouvert	—	Lm secondaire
Secondaire — primaire court-circuit	—	Lk secondaire

Changer le cas de mesure, saisir les valeurs mesurées et l’outil mémorise la dernière inductance calculée pour chaque essai.

Modèles équivalents identifiés

Modèle 2L — lecture pédagogique simple

LmLk

Lm primaire identifiée	—
Lk primaire identifiée	—
Couplage k	—

Objectif : séparer simplement le phénomène magnétisant et la fuite vue du primaire.

Modèle 3L — lecture plus complète

LkpLmLks

Lm primaire	—
Lk primaire	—
Lm secondaire	—
Lk secondaire	—
Rapport LmP/LmS attendu	≈ 9

Objectif : relier les mesures primaire/secondaire au modèle magnétique complet du transformateur.

Réaliser les essais ouvert et court-circuit pour remplir les modèles.

Fourchettes HeP100

Cas	Lm primaire	Lk primaire	k
Noyau sans entrefer	1.7 à 2.5 mH	3 à 13 µH	0.99 à 1.00
Noyau avec entrefer	150 à 260 µH	4 à 15 µH	0.95 à 0.99
Sans noyau	0.3 à 3 µH	fuite dominante	≈ 0.2

HeP100 — Laboratoire interactif du transformateur HF

Utilisation de l’outil

Phénomènes observés

Objectif pédagogique

Banc de mesure

Analyse expérimentale

Zone de fonctionnement magnétique

Scénario pédagogique

Carte des interactions dynamiques

Flux PWM et ΔB

Impact entrefer / matériau sur Lm

Injection sinus : tension, courant, B(t)

Courbe B-H reconstruite

Impact couplage : fuite

Interprétation physique