1) Introduction

Il n'est pas possible d'établir de relations générales permettant de déterminer le courant et le facteur de puissance au primaire du transformateur d'alimentation en fonction des valeurs au secondaire. Chaque cas doit faire l'objet d'une étude particulière à partir de l'équation aux Ampère-tours, issue du théorème d'Ampère appliqué au circuit magnétique du transformateur.

2) Relations générales

               Equilibre des tensions

Un transformateur monophasé est constitué d'une armature de tôles empilées entourées par deux bobines:
                           - une bobine primaire de n₁ spires parcourues par un courant alternatif i₁
                           - une bobine secondaire de n₂ spires parcourues par un courant alternatif i₂

Le courant i₁ génère dans la bobine primaire un flux magnétique variable. Si on considère un transformateur parfait, la totalité du flux est canalisé à travers le ou les enroulements secondaires. Avec les notations adoptées sur le schéma on a:

où f désigne le flux magnétique et en valeurs efficaces

n₁U₂ = n₂U₁

               Equilibre des Ampère-tours

Sous sa forme locale le théorème d'Ampère s'exprime par:

Rot H = J

H et J sont respectivement les vecteurs champ magnétique et densité de courant. Sous sa forme intégrale, il devient

S est une surface quelconque s'appuyant sur le contour fermé C, et I la somme algébrique des courants traversant S.

Dans le cas d'un circuit magnétique fermé de section S constitué, d'un matériau de perméabilité µ constante, coupant n spires parcourues par un même courant I on peut écrire:

L étant la longueur moyenne du circuit. On en déduit la relation

nI = Rf         avec R = L / µS   la reluctance du circuit magnétique

L'application à un transformateur monophasé parfait ( µ = µ ) conduit à l'équation d'équilibre des Ampère-tours.

nI = Rf » 0

Dans certains montages redresseurs les courants, et donc les Ampères tours (AT), dans les secondaires sont de valeur moyenne non nulle. Les AT au secondaires ne peuvent alors pas être compensés ceux du primaire parcourus par un courant alternatif de valeur moyenne nulle. Cette composante continue non compensée sature le circuit magnétique mais ne participe pas au transfert de puissance. On peut la négliger et équilibrer la relation aux Ampère-tours sur la partie alternative des courants.

3) Applications aux montages monophasés

P2 à diodes / P2 à thyristors / PD2 à diodes / PD2 à thyristors / PD2 mixte