Comment fabriquer un transformateur électrique ?

Un transformateur électrique, dans son usage général, sert à réduire, augmenter une tension, ou isoler un circuit électrique (transformateur de sécurité). Voici dans cet article les différentes manières de fabriquer soit même un transformateur 110V à 220V monophasé. Cependant, cela est destiné aux personnes possédant des connaissances en électricité par mesure de sécurité.

Le circuit magnétique

Pour des raisons de rendement, et de facilité d'utilisation, il est conseillé de se procurer d'une carcasse magnétique d'un ancien transformateur de puissance et tension égales. Mais vous pouvez vous fabriquer un circuit en forme de "8" rectangulaire. Néanmoins, il est difficile de dimensionner un circuit magnétique suivant ses besoins : si votre circuit est trop petit, il va saturer et vous ne pourrez obtenir la puissance voulue. Inversement s'il est trop grand, la consommation sera trop grande à cause de la puissance magnétisante.

Les formules

L'utilisation de votre transformateur dépend de la tension d'utilisation primaire, secondaire, et de la puissance en VA (Volt-Ampère) que vous avez besoin. En effet, le courant est déterminant dans la section des conducteurs. Il faut compter 5A maximum par mm² de section en cuivre (un choix de 4A/mm² est plus sécuritaire). En tout premier lieu, il faut déterminer la tension afin d'obtenir le nombre de spires qu'il sera nécessaire d'effectuer autour de la carcasse. La formule utile pour trouver le nombre de spires nécessaire est : U=4,44*B*n*s*f - F est la fréquence du réseau (50Hz).
- B est le champ magnétique dans votre circuit magnétique (B=(4*Pi*10e-7)*µr*H avec µr la perméabilité du matériau du circuit magnétique qui est 10000 pour le fer).
- N est le nombre de spire de votre bobine.
- S est votre section du circuit magnétique en m². Une fois votre tension U déterminée (on prend 220V pour le primaire soit U1), vous en déduisez le nombre de spires n (en donnant une valeur à B). Puis la relation U2/U1 (U1 à 220V, et U2 la tension secondaire voulue) vous donne un rapport. Ce rapport est utile, car il est égal au rapport du nombre de spires entre le primaire (précédemment calculé) et le secondaire N2/N1, et au rapport des courants I1/I2.
Ce dernier sera utile pour avoir une idée du courant primaire (car vous connaissez la quantité de courant nécessaire au secondaire), et donc pour dimensionner les conducteurs.

La construction

Pour des soucis de performance, il est conseillé d'enrouler vos conducteurs sur le noyau central : - Tout d'abord, commencez par l'enroulement secondaire.
- Faites le nombre de tours nécessaire et connectez vos deux extrémités sur un bornier (pour des raisons de facilité).
- Puis, vous enroulerez l'enroulement primaire par-dessus le secondaire et connectez les extrémités sur le bornier.