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CHAPITRE 6 : ALIMENTATIONS A DECOUPAGE A TRANSFORMATEUR Page 6-1
SYSTÈMES ÉLECTRONIQUES I , 1ÈRE PARTIE
6.
Alimentations à découpage
à transformateur
6.1 CONVERTISSEUR À STOCKAGE INDUCTIF AVEC ISOLATION GALVANIQUE
6.1.1 Montage FLYBACK
6.1.1.1 Généralités
Le montage Flyback est basé sur celui du hacheur à stockage inductif (Buck-Boost converter ou step-
down/up converter), comme l’illustre la Figure 6.1
UL
QR
D
C
(a)
UL
QR
D
C
1:1
(b)
ULh
QR
D
C
1:1
(c)

CHAPITRE 6 : ALIMENTATIONS A DECOUPAGE A TRANSFORMATEUR Page 6-2
SYSTÈMES ÉLECTRONIQUES I , 1ÈRE PARTIE
D
n1 : n2
U
C
Q
R
(d)
Figure 6.1 : Dérivation du hacheur Flyback
La fonction de base de l’inductance est inchangée et la mise en parallèle des bobinages (Figure 6.1 (b))
est équivalente à un bobinage unique. A la Figure 6.1 (c), la connexion entre les deux bobinages est
rompue. Un des bobinages est utilisé lorsque le transistor Q conduit tandis que le second est actif
lorsque la diode D est conductrice. Le courant totalisé est inchangé entre les Figure 6.1 (b) et (c),
cependant le courant est distribué de manière différente. Le courant magnétisant dans le matériau
magnétique est en tout point identique dans les deux cas. La Figure 6.1 (d) est fonctionnellement
identique à la Figure 6.1 (c). Pour des raisons de simplification pratique, le transistor Q est placé de
manière à pouvoir utiliser le retour de l’alimentation comme référence. De plus, pour facilité la
compréhension, le bobinage secondaire est retourné ainsi que la polarité de la diode. Pour l’analyse de
ce montage, on utilisera le modèle défini dans à la section précédente, illustré à la Figure 6.2.
D1
n1 : n2
u2
iD
iCiR
uC
U
i2
u1
ih
Lh
i=i1
Transformateur
n2
n1i2
Q1
Figure 6.2 : Montage Flyback avec modèle du transformateur réel
Lorsque le transistor Q1 conduit, l’énergie délivrée par la source est stockée dans l’inductance
magnétisante Lh. Lorsque la diode conduit, l’énergie stockée est transférée à la charge avec une
tension et un courant dont le niveau est défini par le rapport de transformation n1/n2.

CHAPITRE 6 : ALIMENTATION A DECOUPAGE A TRANSFORMATEUR Page 6-3
SYSTÈMES ÉLECTRONIQUES I , 1ÈRE PARTIE
6.1.2 Conduction continue
6.1.2.1 Relations générales en conduction continue
0 ≤ t < te=D⋅TP D⋅TP =te ≤ t < Tp
Q conduit, D ouvert Q ouvert, D conduit
D : OFF
n1 : n2
u2
iCiR
uC
U
u1
ih
Lh
i=i1
Transformateur
i2iD
n2
n1i2
Q : ON
D : ON
n1 : n2
u2
iCiR
uC
U
u1
ih
Lh
i=i1
Transformateur
i2iD
Q : OFF
n2
n1i2
Hypothèse : uc=UC ⇒ Δuc=0, l’ondulation de la tension aux bornes du condensateur est nulle
Tension aux bornes de l’inductance magnétisante
e
t
h
h
t
Lh
tt
i
LUUU e
ee
][
][][
1
Δ
⋅=== d
t
h
hC
t
Lh
tt
i
LU
n
n
UU d
dd
][
2
1
][][
1
Δ
⋅=−==

CHAPITRE 6 : ALIMENTATION A DECOUPAGE A TRANSFORMATEUR Page 6-4
SYSTÈMES ÉLECTRONIQUES I , 1ÈRE PARTIE
Courant moyen dans le condensateur
R
t
R
t
CIII ee −=−= ][][ ][
2
1
][ dd t
Rh
t
CII
n
n
I−=
Courant moyen fournit par l’alimentation (courant moyen dans le transistor Q)
h
II = 0
=
I
Courant moyen dans la diode
0
][ =
e
t
D
I h
t
DI
n
n
Id
2
1
][ =
Valeurs moyennes pondérées
D1-D
0)()1()()1(
2
1
][][ =−⋅−+⋅=⋅−+⋅ C
t
Lh
t
Lh U
n
n
DUDUDUD de ⇒ U
D
D
n
n
UC⋅
−
=1
1
2
0)()1()()1(
2
1
][][ =+−⋅−+−⋅=⋅−+⋅ hRR
t
C
t
CI
n
n
IDIDIDID de ⇒ hR ID
n
n
I⋅−= )1(
2
1
h
tt IDIDIDI de ⋅=⋅−+⋅= ][][ )1( ⇒ h
IDI
⋅
=
L
t
D
t
DD IDIDIDI de ⋅−=⋅−+⋅= )1()1( ][][ ⇒ hD ID
n
n
I⋅−= )1(
2
1

CHAPITRE 6 : ALIMENTATION A DECOUPAGE A TRANSFORMATEUR Page 6-5
SYSTÈMES ÉLECTRONIQUES I , 1ÈRE PARTIE
6.1.2.2 Ondulation de courant dans le domaine de la conduction continue
0 ≤ t < te=D⋅TP D⋅TP =te ≤ t < Tp
Q conduit, D ouvert Q ouvert, D conduit
D : OFF
n1 : n2
u2
iCiR
uC
U
u1
ih
Lh
i=i1
Transformateur
i2
i1
iD
Q : ON
n2
n1i2
D : ON
n1 : n2
u2
iCiR
uC
U
u1
ih
Lh
i=i1
Transformateur
i2iD
Q : OFF
n2
n1i2
Ondulation de courant aux bornes de l’inductance
e
h
e
h
t
Lh
t
ht
L
U
t
L
U
ie
e⋅=⋅=Δ ][
][ d
h
C
d
h
t
Lh
t
ht
L
U
n
n
t
L
U
id
d⋅−=⋅=Δ
2
1
][
][
][][
0de t
h
t
hhLh iiiU Δ−=Δ=Δ⇒=
)1(
2
1D
L
TU
n
n
D
L
TU
iii pC
h
p
MIN
h
MAX
hh −⋅
⋅
=⋅
⋅
=−=Δ