EP0523588B1 - Bobinage de transformateur constitué d'un ruban isolant comportant des motifs électriquement conducteurs permettant de réaliser une mise en parallèle des motifs lors du pliage en accordéon de ce ruban - Google Patents

Bobinage de transformateur constitué d'un ruban isolant comportant des motifs électriquement conducteurs permettant de réaliser une mise en parallèle des motifs lors du pliage en accordéon de ce ruban Download PDF

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EP0523588B1
EP0523588B1 EP92111885A EP92111885A EP0523588B1 EP 0523588 B1 EP0523588 B1 EP 0523588B1 EP 92111885 A EP92111885 A EP 92111885A EP 92111885 A EP92111885 A EP 92111885A EP 0523588 B1 EP0523588 B1 EP 0523588B1
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EP
European Patent Office
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patterns
pattern
winding
turns
transformer
Prior art date
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EP92111885A
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German (de)
English (en)
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EP0523588A1 (fr
Inventor
Pierre-Yves Boitard
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Harmer and Simmons France SAS
Original Assignee
Alcatel Converters SA
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/041—Printed circuit coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2847—Sheets; Strips
    • H01F2027/2861—Coil formed by folding a blank

Definitions

  • the field of the invention is that of transformer windings and more precisely that of windings formed by strips of electrically conductive material included on an insulating tape.
  • miniature electric windings in particular those used in high-frequency transformers used in switching power supplies, are generally made from copper ribbons whose thickness is close to the depth of penetration of electric currents in the conductors, that is to say the thickness of the skin.
  • These copper tapes are arranged on a sheet of insulating material, the folding of which accordions allows winding to be obtained.
  • the secondary if the secondary consists of 8 turns in parallel, the current circulating in each turn is no more than 1 ampere, a much more reasonable value, while the secondary voltage is always 6 volts.
  • connection wires as shown in FIG. 1. This figure was taken from the review ELECTRONICS OF POWER n ° 36 p. 46.
  • Figure 1 shows the principle of connection of primary and secondary turns of a transformer.
  • the patterns 10 to 17 of the transformer consist of a continuous strip of copper. These patterns are in series and folding allows four turns to be obtained in series.
  • the patterns 10 and 17 constitute the ends and a primary voltage V1 can be applied to them.
  • the transformer secondary consists of unit turns 19 to 22. Each of the transformer turns is crossed by a magnetic circuit, the axis of which is referenced 18.
  • the secondary turns of the transformer thus produced are connected in parallel using portions of wires 23, 24 to reduce the current flowing in the turns 19 to 22.
  • a voltage V2 is thus obtained at the secondary when the primary and secondary turns are nested one inside the other.
  • the main drawback of this type of transformer is that the secondary turns are connected in parallel by welding and therefore limits the high-frequency performance.
  • a wire connection also leads to heterogeneity in the secondary current flows.
  • the parallel connection of the turns secondary is difficult to achieve, given the size of these turns and the distance between them once the insulating sheet is folded and fixed in the carcass of the magnetic circuit.
  • This heterogeneous connection principle is also found in transformers made up of open turns mounted in a box constituting the magnetic core, the connections of the turns being carried out using conductive tracks of an electronic card on which the magnetic core is fixed.
  • the part of turns produced by the printed circuit is not in the same plane as the rest of the turn and the yield is therefore affected. Connecting one turn to the other further increases the length of the transformer secondary connections.
  • the present invention aims in particular to overcome these drawbacks.
  • one of the objectives of the invention is to provide a transformer winding which allows the turns of this winding to be simply paralleled, which reduces the connection lengths outside the useful zones of the turns, these connections can be homogeneously, that is to say without additional soldering or connections.
  • Another object of the invention is to simplify the manufacturing process of such a winding and therefore of a transformer using such a winding.
  • An additional objective is to limit the volumes of insulator of such a transformer, in order to reduce its size, while ensuring optimal nesting of the primary and secondary turns.
  • a transformer winding of the type consisting of an insulating tape comprising on one of its sides patterns consisting of strips of electrically conductive material, the ribbon insulator being folded in an accordion, to constitute the winding, according to equidistant separation lines delimiting faces of the insulating tape, each pattern included between two separation lines constituting a turn of the winding, this winding being characterized in that this side of the tape comprises alternately a face with a pattern and a face without a pattern, each pattern comprising two paralleling legs extending each of its ends beyond a dividing line to extend over the face without a pattern so that the matching legs parallel of each pattern come into electrical contact with the ends of the neighboring pattern when the insulating tape is folded in accordion, so as to achieve a parallelization of the patterns.
  • the invention also relates to a transformer winding consisting of an insulating tape alternately comprising two faces carrying a group of two patterns in series and two non-patterned faces comprising connecting tabs of the groups of patterns, the connecting tabs extending from on either side of the dividing line delimiting the two faces without pattern, each group of patterns comprising two parallel tabs extending each of its ends beyond the dividing line located between the two patterns of the group, the lugs for paralleling each group of patterns coming into electrical contact with the ends of the group of neighboring patterns by means of the connecting lugs when the insulating tape is folded in accordion fashion, so as to bring the groups of motives.
  • one of the windings as identified above constitutes one of the windings of a transformer, the other side of the insulating tape comprising patterns constituting the other winding of the transformer when the insulating tape is folded in accordion. This provides optimal nesting of primary and secondary and minimized footprint.
  • the invention also relates to a transformer produced from such a winding.
  • FIG. 2 represents an insulating tape comprising, on one of its sides, patterns made of electrically conductive material, according to an embodiment of the invention.
  • An insulating tape 25, of which only a part is shown, has on one of its sides patterns 26, 27 of electrically conductive material. These patterns are for example produced by a chemical etching process.
  • the insulating tape 25 is for example in capton and the patterns 26, 27 in copper.
  • the ribbon 25 is intended to be folded along equidistant separation lines P1, P2, P3. Each pattern 26, 27 corresponds to a turn of the winding produced by folding the ribbon 25, as will be explained below.
  • paralleling tabs 28, 29, 30, 31 each extend patterns 26, 27 of the ribbon 25, this extension being carried out up to beyond the separation lines P1 and P3, so that the paralleling tabs 28 and 29, extending the ends of the pattern 26, come into contact after folding the ribbon 25 with the ends 32 and 33 of the pattern 27.
  • This comparison of the patterns will be better understood on reading the following description of FIG. 3.
  • FIG. 3 represents the folding in accordion of the ribbon of FIG. 2.
  • Accordion folding of the insulating tape 25 is carried out according to the folds P1 to P3, each folding being carried out in the opposite direction to the previous one.
  • the face 34 comprises the turn 26, the face 35 the paralleling lugs 28, 29 of the turn 26, the face 36 the turn 27 and the face 37 the paralleling lugs 30, 31 of the turn 27.
  • the faces 34, 36 comprising patterns are alternated with faces 35, 37 without pattern.
  • the legs 30 and 31 for paralleling the turn 27 likewise come into contact with the ends of a turn situated on a face with which the face 37 comes into contact by folding. It is thus possible to bring in parallel a large number of unitary turns of a transformer winding.
  • Figure 4 is a side view of the insulating tape of Figures 2 and 3 fully folded.
  • the folding accordion ensures the parallelization of the turns 26 and 27. Access to the windings of the winding is easy, since at the folds P1 and P3 the conductive tracks are visible.
  • the turns of the ribbon can either be kept in contact by pressure in a transformer, or welded after folding to ensure optimal contact between the turns.
  • the insulating tape is in capton and measures between 50 and 75 ⁇ m in thickness and the copper has a thickness of approximately 75 ⁇ m.
  • FIG. 5 is an exemplary embodiment of a grouping of groups of two turns in series.
  • the insulating tape 25 comprises screen-printed patterns consisting of two turns in series.
  • the faces 50, 51, 54 and 55 each have a turn, respectively referenced 56, 57, 58 and 59.
  • the turns 56 and 57 are in series, as well as the neighboring turns 58 and 59, this placing of the turns in series being provided by conductive tracks.
  • the faces 52 and 53 of the ribbon 25 only comprise connecting lugs 60, 61 extending on either side of the fold P6.
  • the turns 56 and 57 form a group of turns whose ends are extended by paralleling lugs 62 and 63 extending beyond the fold P4 in opposite directions.
  • the paralleling tab 62 comes into contact with the part of the connecting tab 60 located on the face 52 and the part of the connecting tab 60 located on the face 53 comes into contact with the end of the coil 58.
  • the paralleling tab 65 of the face 54 which comes into contact with the end of the coil 57 through the connecting tab 61.
  • the number of series turns in a group is not limited to two. Different configurations of the turns allow paralleling of groups made up of a large number of turns in series.
  • the insulations between the turns are also automatically obtained by accordion-folding of the ribbon, since the faces 52 and 53 do not include a pattern constituting a turn.
  • the non-referenced holes drilled in the center of each face allow the passage of a magnetic circuit. These orifices are also present, but not shown in the first embodiment (fig. 2 and 3).
  • the protrusion of the fold by lugs in parallel can also be used for the series of turns.
  • This embodiment also allows a reduction in the lengths of the conductors. The reasons present more complex forms, however. It is then necessary to isolate certain copper surfaces to avoid short circuits, resulting in a more complex winding.
  • the ribbon 25 comprising the patterns constituting turns is intended to be nested with another ribbon.
  • This other strip may for example comprise turns in series, and constitute the primary of a transformer, the secondary being produced by placing turns in parallel in accordance with the invention.
  • This known embodiment however has the disadvantage of having a variable yield, depending on whether the interweaving of the ribbons is more or less well performed.
  • the primary and secondary of the transformer are preferably made on the same insulating tape.
  • One side of the insulating tape comprises the turns constituting the primary winding and the other side those constituting the secondary winding.
  • Figures 6 and 7 show the two sides of such an insulating tape.
  • the patterns are placed in series by extending the conductive tracks from one pattern to another.
  • Each pattern consists of a turn which will be crossed by a cylindrical bar constituting the magnetic circuit.
  • the ribbon 25 is intended to be folded according to the folds P10 to P15.
  • the opposite side of the ribbon 25 includes the patterns shown in Figure 7. These patterns are intended to be connected in parallel by folding and consist of unitary turns.
  • the folds P10 to P15 produced allow the paralleling tabs to extend beyond the ends of the patterns in FIG. 7.
  • the patterns of FIG. 7 are opposite a pattern, each of the two patterns in FIG. 6.
  • the folds P10, P12, P13 and P15 are accessible from the outside of the transformer, in particular for carrying out a welding operation of the turns if the tape is not sufficient compressed, to ensure sufficient and permanent contact of the superimposed turns.
  • the transformer winding according to the invention therefore allows a maximum reduction in the lengths of the conductors, essential when the working frequencies are high, an absence of solder connections when the folded ribbon is sufficiently compressed, a simplification of the transformer assembly and limitation of insulation volumes.

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Description

  • Le domaine de l'invention est celui des bobinages de transformateurs et plus précisément celui des bobinages constitués par des bandes de matériau électriquement conducteur comprises sur un ruban isolant.
  • De façon connue, les bobinages électriques miniatures, notamment ceux employés dans les transformateurs haute-fréquence utilisés dans les alimentations à découpage, sont généralement fabriqués à partir de rubans de cuivre dont l'épaisseur est voisine de la profondeur de pénétration des courants électriques dans les conducteurs, c'est-à-dire de l'épaisseur de peau. Ces rubans de cuivre sont disposés sur une feuille en matériau isolant dont le pliage en accordéon permet d'obtenir un bobinage. Une imbrication intime d'une feuille comportant des rubans constituant le primaire d'un transformateur avec une feuille comportant des spires pour le secondaire permet de conférer à un tel transformateur un bon rendement électrique.
  • Cependant, dans le cas où de forts courants sont nécessaires au secondaire du transformateur, il est nécessaire de procéder à une mise en parallèle des spires du secondaire pour limiter la largeur de ces spires et diminuer ainsi la taille du transformateur.
  • En effet, si l'on prend l'exemple d'un transformateur ayant 8 spires en série au primaire et 1 spire au secondaire, pour une tension d'entrée de 48 volts, la spire du secondaire verra théoriquement 6 volts à ses extrémités. Pour un courant primaire absorbé de 1 ampère, le courant circulant dans la spire secondaire est donc de 8 ampères. Il n'est donc pas possible de configurer la spire secondaire comme les spires primaires. La spire secondaire doit être plus épaisse et plus large que chacune des spires primaires.
  • En revanche, si le secondaire est constitué de 8 spires en parallèle, le courant circulant dans chaque spire n'est plus que de 1 ampère, valeur bien plus raisonnable, alors que la tension secondaire est toujours de 6 volts.
  • On comprend donc l'utilité d'un branchement en parallèle des spires secondaires d'un transformateur haute-fréquence devant répondre à des conditions d'encombrement minimal et de puissance importante.
  • Habituellement, la mise en parallèle des spires du secondaire d'un transformateur de ce type est réalisée par une connexion déportée, par exemple à l'aide de fils de connexion tel que représenté à la figure 1. Cette figure a été tirée de la revue ELECTRONIQUE DE PUISSANCE n° 36 p. 46.
  • La figure 1 représente le principe de connexion de spires primaire et secondaire d'un transformateur. Les motifs 10 à 17 du transformateur sont constitués d'une bande continue de cuivre. Ces motifs sont en série et leur pliage permet d'obtenir quatre spires en série. Les motifs 10 et 17 constituent les extrémités et une tension primaire V1 peut leur être appliquée. Le secondaire du transformateur est constitué des spires unitaires 19 à 22. Chacune des spires du transformateur est traversée par un circuit magnétique dont l'axe est référencé 18.
  • Pour les raisons précédemment évoquées, les spires secondaire du transformateur ainsi réalisé sont connectées en parallèle à l'aide de portions de fils 23, 24 pour diminuer le courant circulant dans les spires 19 à 22. On obtient ainsi une tension V2 au secondaire lorsque les spires primaire et secondaire sont imbriquées les unes dans les autres.
  • Le principal inconvénient de ce type de transformateur est que la mise en parallèle des spires du secondaire est réalisée par soudure et limite de ce fait les performances en haute-fréquence. Une connexion par fils entraîne par ailleurs une hétérogénéité des circulations de courant secondaire. De plus, la connexion en parallèle des spires secondaire est délicate à réaliser, vu la taille de ces spires et la distance les séparant une fois que la feuille isolante est pliée et fixée dans la carcasse du circuit magnétique.
  • Ce principe de connexion hétérogène se retrouve également dans les transformateurs constitués de spires ouvertes montées dans un boîtier constituant le noyau magnétique, les connexions des spires étant réalisées à l'aide de pistes conductrices d'une carte électronique sur laquelle est fixé le noyau magnétique. La partie de spires réalisée par le circuit imprimé n'est pas dans le même plan que le reste de la spire et le rendement en est donc affecté. Le fait de connecter une spire à l'autre augmente de plus la longueur des connexions du secondaire du transformateur.
  • La présente invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients.
  • Plus précisément, un des objectifs de l'invention est de fournir un bobinage de transformateur permettant d'assurer simplement une mise en parallèle des spires de ce bobinage, qui réduise les longueurs de connexion en dehors des zones utiles des spires, ces connexions pouvant être réalisées de manière homogène, c'est-à-dire sans apport de soudure ou de connexions supplémentaires.
  • Un autre objectif de l'invention est de simplifier le processus de fabrication d'un tel enroulement et donc d'un transformateur utilisant un tel enroulement.
  • Un objectif complémentaire est de limiter les volumes d'isolant d'un tel transformateur, afin de réduire son encombrement, tout en assurant une imbrication optimale des spires primaires et secondaires.
  • Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à un bobinage de transformateur, du type constitué d'un ruban isolant comportant sur l'un de ses côtés des motifs constitués de bandes de matériau électriquement conducteur, le ruban isolant étant plié en accordéon, pour constituer le bobinage, selon des lignes de séparation équidistantes délimitant des faces du ruban isolant, chaque motif compris entre deux lignes de séparation constituant une spire du bobinage, ce bobinage étant caractérisé en ce que ce côté du ruban comporte alternativement une face avec motif et une face sans motif, chaque motif comportant deux pattes de mise en parallèle prolongeant chacune de ses extrémités au-delà d'une ligne de séparation pour déborder sur la face sans motif de telle sorte que les pattes de mise en parallèle de chaque motif entrent en contact électrique avec les extrémités du motif voisin lorsque le ruban isolant est plié en accordéon, de façon à réaliser une mise en parallèle des motifs.
  • Cette mise en parallèle des motifs est donc obtenue par simple pliage en accordéon du ruban et s'accompagne d'une isolation entre les spires, grâce aux faces sans motif.
  • L'invention concerne également un bobinage de transformateur constitué d'un ruban isolant comportant alternativement deux faces portant un groupe de deux motifs en série et deux faces sans motif comportant des pattes de liaison des groupes de motifs, les pattes de liaison s'étendant de part et d'autre de la ligne de séparation délimitant les deux faces sans motif, chaque groupe de motifs comportant deux pattes de mise en parallèle prolongeant chacune de ses extrémités au-delà de la ligne de séparation située entre les deux motifs du groupe, les pattes de mise en parallèle de chaque groupe de motif entrant en contact électrique avec les extrémités du groupe de motifs voisin par l'intermédiaire des pattes de liaison lorsque le ruban isolant est plié en accordéon, de façon à réaliser une mise en parallèle des groupes de motifs.
  • Il est ainsi possible de réaliser une mise en parallèle de motifs en série.
  • Avantageusement, un des bobinages tels que ci-dessus identifié constitue un des bobinages d'un transformateur, l'autre côté du ruban isolant comportant des motifs constituant l'autre bobinage du transformateur lorsque le ruban isolant est plié en accordéon. On obtient ainsi une imbrication optimale du primaire et du secondaire et un encombrement minimisé.
  • L'invention concerne également un transformateur réalisé à partir d'un tel bobinage.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante de deux modes de réalisation préférentiels, donnés à titre illustratif et non limitatif, et des dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 représente un principe connu de liaison en parallèle de spires d'un transformateur haute-fréquence ;
    • la figure 2 représente un ruban isolant comportant sur l'un de ses côtés des motifs en matériau électriquement conducteur, selon un mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 3 représente le pliage en accordéon du ruban isolant de la figure 2 ;
    • la figure 4 est une vue latérale du ruban isolant des figures 2 et 3 entièrement plié ;
    • la figure 5 est un exemple de réalisation d'une mise en parallèle de groupes de deux spires en série ;
    • les figures 6 et 7 représentent les deux côtés d'un ruban isolant comportant des motifs selon un mode de réalisation du bobinage selon l'invention.
  • La figure 1 a été décrite en référence à l'état de la technique.
  • La figure 2 représente un ruban isolant comportant sur l'un de ses côtés des motifs en matériau électriquement conducteur, selon un mode de réalisation de l'invention.
  • Un ruban isolant 25, dont seulement une partie est représentée, comporte sur l'un de ses côtés des motifs 26, 27 en matériau électrique conducteur. Ces motifs sont par exemple réalisés par un procédé de gravure chimique. Le ruban isolant 25 est par exemple en capton et les motifs 26, 27 en cuivre. Le ruban 25 est destiné à être plié selon des lignes de séparation équidistantes P1, P2, P3. Chaque motif 26, 27 correspond à une spire de l'enroulement réalisé par pliage du ruban 25, comme il sera précisé par la suite.
  • Selon l'invention, dans le but de réaliser une mise en parallèle des motifs du ruban, des pattes de mise en parallèle 28, 29, 30, 31 prolongent chacun des motifs 26, 27 du ruban 25, ce prolongement s'effectuant jusqu'au delà des lignes de séparation P1 et P3, de telle sorte que les pattes de mise en parallèle 28 et 29, prolongeant les extrémités du motif 26, entrent en contact après pliage du ruban 25 avec les extrémités 32 et 33 du motif 27. Cette mise en parallèle des motifs sera mieux comprise à la lecture de la description suivante de la figure 3.
  • La figure 3 représente le pliage en accordéon du ruban de la figure 2.
  • Le pliage en accordéon du ruban isolant 25 est effectué selon les plis P1 à P3, chaque pliage s'effectuant en sens inverse du précédent. La face 34 comporte la spire 26, la face 35 les pattes de mise en parallèle 28, 29 de la spire 26, la face 36 la spire 27 et la face 37 les pattes de mise en parallèle 30, 31 de la spire 27. Les faces 34, 36 comportant des motifs sont alternées avec les faces 35, 37 sans motif. Lors du pliage, effectué selon un sens 38, la face 35 entre en contact avec la face 36 et les pattes de mise en parallèle 28 et 29 de la spire 26 viennent en contact avec les extrémités 32 et 33 de la spire 27.
  • La mise en parallèle des spires est ainsi réalisée automatiquement, sans qu'il soit nécessaire d'ajouter des fils de connexion après pliage. De plus, il n'est pas nécessaire d'insérer un ruban isolant entre les faces lors du pliage, cette isolation étant apportée par l'absence de motifs sur les faces situées entre les faces comportant des motifs. On obtient donc un encombrement du bobinage moindre que celui présenté par les bobinages de l'état de la technique.
  • Les pattes de mise en parallèle 30 et 31 de la spire 27 entrent de même en contact avec les extrémités d'une spire située sur une face avec laquelle la face 37 entre en contact par pliage. On peut ainsi réaliser une mise en parallèle d'un nombre important de spires unitaires d'un bobinage de transformateur.
  • La figure 4 est une vue latérale du ruban isolant des figures 2 et 3 entièrement plie.
  • Le pliage en accordéon assure la mise en parallèle des spires 26 et 27. L'accès aux spires du bobinage est aisé, vu qu'au niveau des plis P1 et P3 les pistes conductrices sont visibles.
  • Les spires du ruban peuvent être soit maintenues en contact par pression dans un transformateur, soit soudées après pliage pour assurer un contact optimal entre les spires.
  • Selon un mode de réalisation préférentiel, le ruban isolant est en capton et mesure entre 50 et 75 µm d'épaisseur et le cuivre a une épaisseur d'environ 75 µm.
  • Bien entendu, les spires mises en parallèles ne sont pas forcément unitaires. Ainsi, pour une configuration des spires différentes, on peut mettre en parallèle des groupes de plusieurs spires. La figure 5 est un exemple de réalisation d'une mise en parallèle de groupes de deux spires en série.
  • Le ruban isolant 25 comporte des motifs sérigraphiés constitués de deux spires en série. Ainsi, les faces 50, 51, 54 et 55 comportent chacune une spire, respectivement référencées 56, 57, 58 et 59. Les spires 56 et 57 sont en série, ainsi que les spires voisines 58 et 59, cette mise en série des spires étant assurée par des pistes conductrices. Les faces 52 et 53 du ruban 25 comportent uniquement des pattes de liaison 60, 61 s'étendant de part et d'autre du pli P6.
  • Les spires 56 et 57 forment un groupe de spires dont les extrémités sont prolongées par des pattes de mise en parallèle 62 et 63 s'étendant au-delà du pli P4 dans des sens opposés.
  • Lors du pliage du ruban 25, la patte de mise en parallèle 62 vient en contact avec la partie de la patte de liaison 60 située sur la face 52 et la partie de la patte de liaison 60 située sur la face 53 vient en contact avec l'extrémité de la spire 58. Il en va de même de la patte de mise en parallèle 65 de la face 54 qui entre en contact avec l'extrémité de la spire 57 à travers la patte de liaison 61.
  • Le pliage effectué, associé à une configuration spécifique des spires, permet donc de mettre en parallèle des groupes de deux spires en série. Les pattes de mise en parallèle 63 et 64 entrent en contact avec des pattes de liaison situées respectivement au-dessus et en dessous des spires représentées.
  • Il va de soi que le nombre de spires en série d'un groupe n'est pas limité à deux. Des configurations différentes des spires permettent des mises en parallèle de groupes constitués d'un nombre important de spires en série.
  • Dans ce mode de réalisation, les isolations entre les spires sont également automatiquement obtenues par pliage en accordéon du ruban, puisque les faces 52 et 53 ne comportent pas de motif constituant une spire.
  • Les orifices non référencés percés au centre de chaque face permettent le passage d'un circuit magnétique. Ces orifices sont également présents, mais non représentés sur le premier mode de réalisation (fig.2 et 3).
  • Bien entendu, le dépassement du pli par des pattes de mise en parallèle peut également servir à la mise en série de spires. Ce mode de réalisation permet également une réduction des longueurs des conducteurs. Les motifs présentent cependant des formes plus complexes. Il est alors nécessaire d'isoler certaines surfaces de cuivre pour éviter des courts-circuits, d'où une réalisation plus complexe du bobinage.
  • Comme précédemment décrit, le ruban 25 comportant les motifs constituant des spires est destiné à être imbriqué avec un autre ruban. Cet autre ruban peut par exemple comprendre des spires en série, et constituer le primaire d'un transformateur, le secondaire étant réalisé par mise en parallèle de spires conformément à l'invention.
  • Ce mode de réalisation connu présente cependant l'inconvénient de présenter un rendement variable, selon que l'imbrication des rubans est plus ou moins bien réalisée.
  • C'est pourquoi le primaire et le secondaire du transformateur sont préférentiellement réalisés sur le même ruban isolant. Un côté du ruban isolant comporte les spires constituant l'enroulement primaire et l'autre côté celles constituant l'enroulement secondaire. Lors de la fabrication du ruban, il est alors aisé de disposer les spires de telle sorte qu'une imbrication primaire-secondaire optimale soit assurée.
  • De plus, les orifices de passage du circuit magnétique n'ont besoin d'être réalisés qu'une seule fois.
  • Les figures 6 et 7 représentent les deux côtés d'un tel ruban isolant.
  • Sur un premier côté du ruban 25, représenté figure 6, les motifs sont mis en série par prolongement des pistes conductrices d'un motif à l'autre. Chaque motif est constitué d'une spire qui sera traversée par un barreau cylindrique constituant le circuit magnétique. Le ruban 25 est destiné à être plié selon les plis P10 à P15.
  • Le côté opposé du ruban 25 comporte les motifs représentés à la figure 7. Ces motifs sont destinés à être connectés en parallèle par pliage et sont constitués de spires unitaires.
  • On constate, en regard de la figure 6, que les pliages P10 à P15 réalisés permettent le dépassement des pattes de mise en parallèle prolongeant les extrémités des motifs de la figure 7. De plus, comme représenté par les traits discontinus 70, les motifs de la figure 7 sont en face d'un motif tous les deux motifs de la figure 6.
  • Lors de l'insertion du ruban isolant 25 plié dans un circuit magnétique, les plis P10, P12, P13 et P15 sont accessibles de l'extérieur du transformateur, notamment pour réaliser une opération de soudage des spires si le ruban n'est pas suffisamment comprimé, afin d'assurer un contact suffisant et permanent des spires superposées.
  • Le bobinage de transformateur selon l'invention permet donc une réduction maximale des longueurs des conducteurs, essentielle lorsque les fréquences de travail sont élevées, une absence de connexions par soudure lorsque le ruban plié est suffisamment comprimé, une simplification de l'assemblage du transformateur et une limitation des volumes d'isolant.

Claims (4)

  1. Bobinage de transformateur, du type constitué d'un ruban isolant (25) comportant sur l'un de ses côtés des motifs (26,27) constitués de bandes de matériau électriquement conducteur, ledit ruban isolant (25) étant plié en accordéon, pour constituer ledit bobinage, selon des lignes de séparation (P1-P3) équidistantes délimitant des faces dudit ruban isolant (25), chaque motif (26,27) compris entre deux lignes de séparation (P2,P3) constituant une spire dudit bobinage,
       caractérisé en ce que ledit côté comporte alternativement une face (34;36) avec motif (26;27) et une face (35;37) sans motif, chaque motif (26,27) comportant deux pattes de mise en parallèle (28,29;30,31) prolongeant chacune de ses extrémités au-delà d'une ligne de séparation (P1,P3) pour déborder sur ladite face (35;37) sans motif de telle sorte que lesdites pattes de mise en parallèle (28,29;30,31) de chaque motif (26;27) entrent en contact électrique avec les extrémités du motif voisin (26,27) lorsque ledit ruban isolant (25) est plié en accordéon, de façon à réaliser une mise en parallèle desdits motifs (26,27).
  2. Bobinage de transformateur, du type constitué d'un ruban isolant (25) comportant sur l'un de ses côtés des motifs (56,57,58,59) constitués de bandes de matériau électriquement conducteur, ledit bobinage étant réalisé en pliant en accordéon ledit ruban isolant (25) selon des lignes de séparation (P4-P9) équidistantes délimitant des faces (50-55) dudit ruban isolant (25), chaque motif (56,57,58,59) compris entre deux lignes de séparation (P4-P9) constituant une spire dudit bobinage,
       caractérisé en ce que ledit côté comporte alternativement deux faces (50,51;54,55) portant un groupe de deux motifs (56,57;58,59) en série et deux faces sans motif (52,53) comportant des pattes de liaison (60,61) desdits groupes de motifs (56,57;58,59), lesdites pattes de liaison (60,61) s'étendant de part et d'autre de la ligne de séparation (P6) délimitant lesdites deux faces sans motif (52,53), chaque groupe de motifs (56,57;58,59) comportant deux pattes de mise en parallèle (62,63;64,65) prolongeant chacune de ses extrémités au-delà de la ligne de séparation (P4;P8) située entre les deux motifs (56,57;58,59) dudit groupe, lesdites pattes de mise en parallèle (62,63;64,65) de chaque groupe de motif entrant en contact électrique avec les extrémités du groupe de motifs (56,57;58,59) voisin par l'intermédiaire desdites pattes de liaison (60,61) lorsque ledit ruban isolant (25) est plié en accordéon, de façon à réaliser une mise en parallèle desdits groupes de motifs (56,57;58,59).
  3. Bobinage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il constitue un des bobinages d'un transformateur, l'autre côté dudit ruban isolant (25) comportant des motifs constituant l'autre bobinage dudit transformateur lorsque ledit ruban isolant (25) est plié en accordéon.
  4. Transformateur, caractérisé en ce qu'il comprend un bobinage selon l'une des revendications 1 à 3.
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