Comment un transformateur d'isolation protège-t-il des chocs électriques dans un circuit ?

La plupart des amplis sont multi-étages. Chaque étage est un petit circuit amplificateur. Pour obtenir la puissance voulue, plusieurs étages sont chaînés : la sortie de l'un devient l'entrée du suivant. Aux débuts des amplis multi-étages, chocs électriques et surtensions devinrent un problème croissant. Si chaque étage est connecté directement au suivant, un choc ou surtension à l'entrée peut se propager à tous les étages causant de graves dégâts. Une solution : les transformateurs d'isolation.

Fonction

Les transformateurs d'isolation isolent/découplent deux ou plusieurs circuits, leur permettant de fonctionner indépendamment. On les voit beaucoup dans les étages d'ampli. En les utilisant, seules les irrégularités de signal peuvent passer d'étage en étage.

Chocs électriques

Un choc électrique a multiples causes. L'électricité statique est la plus courante. Frotter ou toucher divers matériaux (laine) crée une accumulation de potentiel positif sur le corps. Cette accumulation cherche un chemin vers la terre négative. Quand le corps approche la terre, une étincelle statique se produit.

Dégâts

Les chocs électriques endommagent et détruisent les appareils électroniques. La plupart fonctionnent à basse tension. Étincelles et chocs (statique, surtensions, foudre) génèrent 1 000 à plus de 1 000 000 volts. Sans isolation, ces tensions/courants traversent tous les étages.

Primaire (bobine primaire)

Quand un choc/surtension frappe le transformateur d'isolation, le courant dans le primaire tente de monter très vite. L'inductance du primaire s'oppose à ce changement, ralentissant la montée/descente. Le champ magnétique du primaire monte et descend. Le taux de variation du courant primaire détermine combien de courant passe au secondaire. Si le taux augmente, plus de courant est induit au secondaire. Si le taux diminue, moins de courant passe.

Secondaire (bobine secondaire)

Le champ magnétique du primaire induit un nouveau courant dans le secondaire. L'inductance du secondaire s'oppose aussi au changement, réduisant encore le taux de variation. Le courant sortant du secondaire a tension et courant réduits par rapport au choc initial.