Brevet FR2863099A1 — publié le 20050603

La présente invention est relative à un transformateur électrique pour applications audio, à flux compensé , qui peut recevoir, simultanément et sans inconvénients, des tensions en courant continu et alternatif. Ce transformateur exploite les mêmes principes du dispositif ayant fait l'objet de la requête de délivrance déposée le 9 Octobre 2003 (N d'enregistrement 0311802) , mais pour des applications particulières décrites ci-après, pour lesquelles il nécessite d'un agencement adéquat de ses éléments. Les amplificateurs audio comportent généralement un transformateur de sortie entre le stade de puissance et les enceintes acoustiques, dont le rôle est de transformer la tension alternative du signal amplifié, relativement élevée et à courant faible, en basse tension à courant plus élevé, destinée aux hauts parleurs. Les amplificateurs dénommés asymétriques débitent dans l'enroulement primaire de ces transformateurs un courant continu, qui, en application de la loi d'Ampère, magnétise leur noyau, proportionnellement au nombre de spires et de l'intensité du courant électrique. Afin de réduire cette magnétisation indésirable on peut, soit couper le circuit magnétique au moyen d'un espace dénommé entrefer, ce qui comporte de nombreux inconvénients connus par les hommes de l'art ( baisse de l'impédance avec obligation d'augmenter le nombre de spires pour la restaurer, encombrement et poids plus forts, mise au point de l'entrefer assez laborieuse, etc.), soit utiliser un enroulement dit tertiaire, en fonctionnement antagoniste, comme décrit dans le brevet d'invention N 0102457 délivré le 15.08.03 à Mr. Aristide Polisois N de publication 2 817 411. Dans les amplificateurs qui adoptent le circuit dit symétrique ou pushpull , le primaire du transformateur de sortie a une prise centrale, raccordée à l'alimentation de haute tension, tandis que les deux autres terminaux électriques du primaire sont raccordés à des tubes électroniques ou des semi-conducteurs qui travaillent en opposition de phase. Grâce à cette disposition les deux semi-primaires antagonistes se chargent d'annuler le flux magnétique produit par le courant continu, tandis que les alternances assurent la transmission du signal, par induction, aux enroulements secondaires. Dans tous les amplificateurs audio stéréophoniques utilisant des transformateurs de sortie, fabriqués jusqu'à présent, il faut utiliser un transformateur par canal, donc un pour le canal 30 droit et un pour le canal gauche. Le dispositif objet de la présente invention permet d'utiliser un seul transformateur de sortie pour les deux canaux stéréophoniques, tout en préservant au maximum la séparation des signaux droit et gauche. L'invention sera mieux comprise en examinant la Figure 1 annexée, qui montre, à titre d'exemple non limitatif, un transformateur (T), deux primaires (P 1) et (P2), ainsi que leurs secondaires (Si) et (S2), ayant un circuit magnétique principal (Cmp) commun. Chacun de son côté, les enroulements (Pl) et (S 1) ainsi que (P2) et (S2) ont un(des) circuit(s) magnétique(s) auxiliaire(s) (Cmal), (Cma2). Le rôle de ces circuits magnétiques auxiliaires est de créer une fuite magnétique à (P 1), indépendante de (P2) et vice versa. Cette condition est nécessaire pour accentuer l'indépendance des primaires, l'un(les uns) envers l'(les) autre(s), ce qui permet de répartir l'aire magnétique du circuit principal(Cmp) en sections quasiment séparées magnétiquement. L'accouplement entre chaque primaire (Pl, P2, Pn) et son propre secondaire (Si, S2, Sn) est très serré, alors que leur accouplement avec le(les) primaire(s) antagoniste(s) et son(leurs) secondaire(s) est(sont) très faible(s). C'est une condition essentielle pour séparer l'influence réciproque des deux branches antagonistes suite aux inductions produites par le flux qu'ils engendrent. Par contre, la présence des circuits magnétiques auxiliaires (Cmal et Cma2) n'a pas d'influence sur l'action de réduction du flux magnétique dû au courant continu dans le circuit magnétique principal, car les deux nommés circuits auxiliaires sont extérieurs à ce circuit principal (Cmp). Par conséquent la magnétisation indésirable produite dans le circuit principal est bien neutralisée par les flux antagonistes produits par les enroulements (P 1) et (P2), qui doivent être de même grandeur. La Figure 1 illustre le sens d'enroulement des primaires (P 1) et (P2) par des cercles foncés. Les flèches indiquent le sens de parcours du courant continu, qui part du point positif de l'alimentation (B+) et parcourt les deux primaires (P 1) et (P2), pour atteindre les électrodes des tubes électroniques ou dispositifs à semi-conducteurs (Al) et (A2) de l'étage de puissance, chargés de le moduler en fonction du signal amplifié. La combinaison des sens d'enroulement et du parcours du courant n'étant pas identique, les flux deviennent opposés et la magnétisation du noyau peut être réduite à une valeur négligeable, ce qui laisse la presque totalité de la capacité du circuit magnétique pour la transmission des variations de courant alternatif. Le transformateur objet de la présente invention peut donc être utilisé dans les amplificateurs audio stéréophoniques en remplacement des deux transformateurs de sortie utilisés jusqu'à maintenant, tout en respectant la séparation des messages musicaux du côté droit de ceux du côté gauche. Il s'ensuit une économie dans le prix de revient et, également, une réduction du poids de l'amplificateur, tout en assurant une reproduction stéréophonique. A signaler que le courant alternatif appliqué à un des enroulements primaires peut être en opposition de phase à 180 , par rapport à l'autre, ce qui a pour effet de renforcer les basses fréquences. Le transformateur travaille toutefois même avec des signaux ayant la même phase. Il est à souligner que l'exemple illustré dans la figure 1 n'est pas limitatif, car, par exemple, le transformateur peut comporter plusieurs enroulements primaires et secondaires, raccordés entre eux et les haut parleurs de façon à assurer le meilleur son. REVENDICATIONS 1)Transformateur électrique audio pouvant être alimenté, en plus du courant alternatif, avec une composante de courant continu, caractérisé en ce qu'il comporte, dans chaque branche, un ou plusieurs enroulements primaires ( P1, P2...) et secondaires (Sl, S2...) , dans la Fig. l, dimensionnés et disposés de façon à créer, dans le circuit magnétique (Cmp) du transformateur ( T) , des champs antagonistes de telle intensité qu'il en résulte un flux réduit, permettant l'utilisation optimale du transformateur pour le courant alternatif, chaque enroulement primaire ayant un accouplement très serré avec son(ses) secondaire(s) et occupant une partie déterminée du circuit magnétique (Cmp) permettant le fonctionnement d'une façon presque indépendante, par rapport au(x) primaire(s) et secondaire(s) de la branche opposée. 2) Transformateur électrique selon les revendications précédentes caractérisé par l'adjonction d'un ou plusieurs circuits magnétiques auxiliaires (Cmal,2,n) ayant la fonction de créer des fuites au(x) flux engendré(s) par le ou les enroulements antagonistes (P1, P2, etc.). 3) Transformateur audio selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que le (les) primaire(s) (PI,P2, etc.), reliés aux électrodes (Al), (A2), etc. des tubes électroniques ou des dispositifs semi-conducteurs, reçoivent un courant alternatif (par exemple le signal amplifié) soit en phase, soit en opposition de phase, par rapport au(aux) primaire(s) (P2,P 1, etc. de la branche opposée. 4) Transformateur audio selon les revendications précédentes, dont les différents secondaires peuvent être reliés entre eux et avec les haut parleurs dans la(les) combinaison(s) qui permet(permettent) d'obtenir la qualité du son recherchée.