Brevet FR2027522A1 — publié le 19701002

L'invention concerne une self antiparasite peu encombrante, à activiste antiparasite élevée, convenant notam ment pour l1antiparasitage des circuits semi conducteurs. Pour limiter les énergies parasites à haute fréquence dans les liaisons par conducteurs, on emploie en général des selfs anti-parasites comme organes axiaux là où les condensa- teurs seuls n'assurent pas une réception radio suffisamment exempte de parasites. De telles selfs sont notamment nécessaires pour dé- parasiter les circuits semi-conducteurs qui, en ce qui concerne les parasites, présentent une faible résistance intérieure.De telles selfs doivent : effectuer le déparasitage nécessaire avec la dépense la plus faible possible en moyens de filtrages - ne pas influencer désavantageusement la fonction proprement dite du circuit, c'est-à-dire, par exemple après déroulement du processus de commutation, ne plus représenter, pour le courant de charge, de résistance ohmique ou inductive notable protéger le semi-conducteur contre des pointes de tensions trop élevées et contre une montée trop raide du courant lors de la fermeture du circuit, - avoir de petites dimensions et 8tre peu dispersives. Ces exigences ne sont dans ltensemble satisfaites par les selfs anti-parasites connus que d'une manière insuffi- sante. C'est ainsi que les selfs appartenant à l'état de la techniqueS et comportant comme noyau une barre en ttle de dynamo, ne possèdent pas l'inductivité effective élevée que l'on souhaite, ni la résistance assez basse en courant continu vers laquélle il faut tendre.Les selfs également déjà connues, ayant commé noyau une masse de forme annulaire, ont bien par contre, pour une charge d'intensité nominale de meme importance, une résistance en ooufant contint plus favo rabes mais elles ne présentent pas une inductivité effective plus élevée. Ces deux modes dtexécution de selfs ne possèdent en outre pas un amortissement propre suffisant pour diminuer les oscillations propres du circuit de déparasitage par capacité et inductance. La présente invention a pour but, en évitant les inconvénients indiqués des composants de déparasitage connus, de réaliser une self de déparasitage ayant une inductivité élevée avec un nombre de tours d'enroulement faible et qui convienne notamment pour le déparasitage aes circuits semi-conducteurs dans lesquels les processus de commutation sont la cause de parasites. Elles sont également nécessaires dans les régulateurs de luminosité travaillant avec des thyri8tors. 'invention est caractérisée en ce que le noyau est constitué par deux noyaux annulaires constitués chacun par enroulement dtune bande de métal ou alliage différent de celui de la bande constituant l'autre noyau; Suivant un mode de réalisation de la présente invention le noyau annulaire de la self est composé de deux noyaux annulaires en bande, l'un des noyaux annulaires étant constitué par une bande de 0,1 à 0,5 mm d'épaisseur d'un alliage fer-silicium comportant de 2 à 4 % de silicium et l'autre noyau annulaire par une bande de 0,025 à 0,2 mm d'épaisseur en alliage fer-nickel comportant de 35 à 65 % de nickel. On a cependant constaté que cette self antiparasite ayant les caractéristiques ci-dessus conforme à 1 ?invention donne naissance en fonctionnement à un bruit parfois gênant et, par suite de cela, ne convient pas pour certaines applications où lton ne peut admettre que des composants silencieux. Suivant un autre mode de réalisation, le noyau est composé de deux noyaux annulaires en bande, l'un des noyaux annulaires étant constitué par une bande de 0,1 à 0,5 mm dtdpais- seur en fer comportant de O à 1,8 % d'aluminium ou de silicium et l'autre noyau annulaire par une bande de 0,025 à 0,2 mm d'épaisseur en alliage nickel-fer comportant de 7; à 82 % de nickel, O à. 1 % de manganèse, 0 à 5 % de cuivre, O à 1,8 % de molybdène ou de chrome, le reste etant du fer. Pour la fabrication d'un noyau de self suivant la présente invention, on peut enrouler en meme temps les bandes des deux matériaux magnétiques différents en un noyau fermé ayant à peu près la forme d'un cercle, d'un ovale ou d'un rectangle (ue l'on entoure ensuite par exemple de tous les côtés d'un revêtement en matière plastique. Mais on peut auasi enrouler les bandes des deux matériaux séparément en un noyau, assembler ensuite ceux-ci et les entourer ensemble d d'une couche isolante. Un noyau de self suivant la présente invention peut encore se fabriquer en empilant les unes sur les autres des toles de noyau des deux matériaux en les isolant. La description ci-après se rapporte à des exemples de réalisation représentés aux dessina dans lesquels : - la figure 1 montre en vue de dessus une combinaison de noyaux annulaires constituée par des noyaux annulaires en bande - la figure 2 est une vue en coupe à travers le noyau de la self, constitué par les noyaux.annulaires en bandes, entouré d'une couche isolante et pourvu d'un enroulement. Pour fabriquer une self antiparasite suivant la présente invention, on a assemblé-un noyau annulaire en bande 1 constitué par une bande de 0,3 mm d'épaisseur en alliage fer silicium à 3% avec un noyau annulaire en bande Z constitué par une bande de 0,05 mm d'épaisseur d'un alliage fer-nickelà 36 % ; le double corps annulaire obtenu a été isolé en 3 contre les courants de fuite et ainsi renforcé et ensuite entouré pour une intensité nominale 1eff=4 A par un enroulement 4 en fil de cuivre verni de 0,8 mm d'épaisseur. Le nombre des enroulements était de 85, le diamètre ex térieur de la self antiparasite prête à l'incorporation de 38 mm. Elle possédait, Beune fréquence de 150 kHz,-une inductivité effective de 2mH et avait une résistanice en courant continu de 130 m J. Pour ce qui est de l1inductivit effective, le mode d'exécution suivant la présente invention, malgré un encombrement minime et un nombre de tours d'enroulement-faible, a donné des valeurs considérablement plus favorables que les selfs antiparasites à noyau en forme de barre ou de masse connues auparavant et pouvant étire chargées de la m8me façon. Le dispositif des noyaux annulaires à bande n'est pas restreinte à la forme représentée sur le dessin. Les deux noyaux peuvent ussi titre placés ltun sur l'autre et titre fixés de façon isolante . Suivant un second exemple de l'invention, pour fabriquer une self antiparasite suivant la présente invention, on a assemblé un noyau annulaire en bande 1 constitué par une bande de fer de 0,2 mm d'épaisseur et 10 mm de large avec un noyau annulaire en bande 2 constitué par une bande de 0,1 mm d'épaisseur ea alliage nickel-fer-molybdène à 18% de fer et 1% de molybdbne Le noyau annulaire extérieur avait un diamètre extérieur de 35 mm et un diamètre intérieur de 25 mm. Le noyau en bande annulaire intérieur avait un diamètre extérieur de 25 mm et un diamètre intérieur de 20 mm. Le double noyau annulaire obtenu a été isolé en 3 contre les courants de fuite et ainsi renforcé et ensuite entouré pour une intensité nominale de Ieff = 4 A par enroulement 4 d'un fil de cuivre verni de 0,8 mm d'épaisseur. Le nombre des enroulements était de 110, le diamètre extérieur de la self antiparasite prête à l'incorporation de 38mm. Elle possédait, à une fréquence de 150 kHz, une inductivité effective de 2 m H et avait une résistance en courant continu en 170 m Pour ce qui est de l'inductivité effective, le mode d'exécution suivant la présente invention, malgré un encombrement minime et un nombre de tours d'enroulement faible, a donné des valeurs considérablement plus favorables que les selfs antiparasite à noyau en forme de barre ou de masse connues auparavant et pouvant être chargées de la même façon. On a obtenu aux essais une réduction des parasites analogues à celle obtenu au premier exemple décrit ci-dessus. En relation avec une capacité de dérivation de 0,15/tu l'efficacité antiparasite de la self antiparasite suivant la présente invention a été essayée dans un circuit à coupure de phase avec une charge de 4A. il s'est averé qu'à une fréquen ce de 150 kHz la tension parasite de 800 mV avait été ramenée en gros à 2 mV et que l'oscillation propre du circuit cspacité-impé dance était suffisament amortie par la self seule Pour étudier le bruit de fond des selfs conformes à l'invention, avec une charge identique, ont été mesurées, pour le bruit rayonné, dans une botte de mesure de bruit avec un microphone à condensateur.On a constaté que toutes les selfs qui présentaient un seuil de bruit particulièrement bas étaient celles dont le noyau était constitué partiellement en fer avec O à 1,8 % d'aluminium ou de silicium et partiell3ment en alliage de nickel fer avec 75 à 82 % de Nij O à 1 % de manganèse, O à 5 % de Cu, O à 1, 8% de Mo ou de Or, le reste en fer.. Pour une telle combinaison d'alliage le seuil de bruit avec au ma.imum 30 décibels était tellement bas qu'il ne pouvait pas être gênant p même dans des locaux silencieux. Les avantages obtenus avec la présente i-nv ntion ré- sident notamment dans le fait qu'elle réalise une self antiparasite peu encombrante ayant une inductivité effective élevée, avec un faible nombre de tours d'enroulement et des propriétés dXamortis- serment favorables, et très silencieuse. Par suite de sa faible intensité sonore, elle peut s'utiliser même dans des salles à maintenir dans le silence sans dispositiUs supplémentaires d'amortissement du son. La self suivant la présente invention convient avantageusement pour le déparasitage des circuita semi-conducteurs dans lesquels les processus de commutation oc casionnent des parasites. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de 1 ltinven- tisons R E V E N-D I C A T I O N S 10/ Self antiparasite à noyau fermé à inductivité élevée et haut pouvoir de protection, notamment pour circuits semiconducteurs, caractérisée en ce que le noyau est constitué-par deux noyaux annulaires constitués chacun par enroulement d'une bande de métal ou alliage différent de celui de la bande constituant l'autre noyau. .20/ Self antiparasite suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le noyau de la self contient des bandes ou des tôlesRde noyau en deux matériaux métalliques magnétiques diffé rents, l'un des matériaux étant constitué par un alliage fer-silicium comportant de 2 à 4% de silicium et la bande ou la tôle de noyau de ce matériau ayant une épaisseur de 0,1 à 0,5 mm et l'autre matériau étant constitué par un alliage fer-nickel comportant de 35 à 65 % de nickel et la bande ou la tôle de noyau de ce matériau ayant une épaisseur de 0,025 à 0,2 mm. 30/ Self antiparasite à noyau fermé, conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que le noyau contient des bandes ou des tôles de noyau de deux matériaux métalliques magnétiques différents, l'un des matériaux étant constitué par du fer comportant de 0, à 1,8 % d'aluminium ou de silicium et la bande ou la tôle de noyau de ce matériau ayant une épaisseur de 0,1 à 0,5 mm et l'autre matériau étant constitué par un alliage nickel-fer à 75 à 82 % de nickel, O à 1% de manganèse, Owà 5 % de cuivre, O à 1 ,8% de molybdène ou de chrome, le reste étant du fer, et la bande ou la tôle de noyau de ce matériau ayant une épaisseur de 0,025 à 0,2 mm.