Qu’est-ce que l’inductance de fuite ?

L’inductance de fuite se produit dans un transformateur parce que les enroulements internes du fil ne sont pas parfaitement alignés. Le phénomène se produit sous la forme d’une fuite dans le flux magnétique stocke et libère de l’énergie, ce qui fait que le flux agit comme un inducteur. Cela provoque une chute de tension entre les courants primaire et secondaire. La fuite est généralement trop faible pour avoir beaucoup de conséquences, mais dans les transformateurs haute puissance et dans un transistor à effet de champ à oxyde métallique (MOSFET), elle le peut. Les transformateurs de distribution d’énergie peuvent utiliser l’inductance de fuite comme un avantage, de même que les lampes à décharge de gaz, telles que celles utilisées dans les enseignes au néon.

Lorsqu’une inductance de fuite est présente, un enroulement de transformateur montre des signes d’auto-inductance. La tension est générée en fonction de la vitesse à laquelle le courant change, de sorte que toute inductance supplémentaire a un effet sur la puissance de sortie d’un transformateur. Il devient difficile de réguler l’alimentation lorsque le noyau et les enroulements du transformateur ne sont pas conçus correctement. Cela devient plus évident à mesure que la charge électrique est appliquée.

Les performances d’un MOSFET peuvent être gravement affectées car il s’allume et s’éteint très rapidement. L’inductance de fuite crée un courant qui ne peut pas se dissiper entre les cycles. Le courant circule même lorsque le circuit est dans un état éteint, ce qui peut affecter les applications qui nécessitent que le MOSFET soit allumé ou éteint à certains moments, ou l’état dans lequel il se trouve peut être mal interprété. Un relais, en revanche, peut augmenter la tension s’il n’est pas coupé. Des dommages à une résistance ou à un contact de commutateur peuvent survenir si les tensions deviennent suffisamment élevées.

Souvent, l’inductance de fuite est utilisée comme avantage de conception. Certains transformateurs sont construits pour limiter les flux de courant de cette manière, sans intégrer un système de dissipation de puissance sophistiqué et coûteux. Il est également essentiel pour les lampes à décharge de gaz. Dans les enseignes au néon, le courant doit être limité afin que le transformateur soit toujours utilisable en cas de court-circuit et que la lampe ne soit pas endommagée par des courants élevés. Le courant dans les transformateurs pour les systèmes de soudage à l’arc peut également être contrôlé, pour lesquels une inductance de fuite variable est une caractéristique souhaitable.

L’inductance de fuite est calculée mathématiquement à l’aide de la capacité, du coefficient de couplage et d’autres propriétés du fil électrique. Des mesures graphiques permettent de le visualiser en montrant la différence de synchronisation entre les signaux d’entrée et de sortie. Des changements instantanés de tension ne sont pas possibles sur un conducteur. Le résultat est que l’augmentation de l’inductance de fuite entraînera des retards plus importants dans la synchronisation du signal électrique.