Fils de Litz

Un conducteur à haute fréquence est généralement constitué de nombreux fils de cuivre fins, isolés et torsadés ensemble.

DACPOL propose dans son offre des conducteurs haute fréquence de PACK Litz Wire. Nous offrons une large gamme de conducteurs en cuivre à sections circulaires et rectangulaires. Lorsque l'utilisation d'un fil ordinaire est impossible ou inefficace, nous recommandons l'utilisation d'un conducteur Litz.

Les conducteurs Litz sont des fils constitués de brins de cuivre torsadés, chacun individuellement isolé par un émail.

Les conducteurs haute fréquence sont utilisés, entre autres, dans les transformateurs et les inductances pour réduire les pertes d'énergie dues aux courants de Foucault. Les conducteurs Litz sont utilisés pour réduire le phénomène de peau qui apparaît dans un fil simple soumis à un courant de haute fréquence. La fréquence de fonctionnement détermine non seulement les paramètres de construction du conducteur Litz, mais aussi le diamètre du fil individuel. Plus la fréquence de fonctionnement de l'élément inductif est élevée, plus le diamètre du fil individuel est petit. L'utilisation d'un conducteur Litz haute fréquence permet de minimiser les pertes de puissance et réduit considérablement le chauffage de l'enroulement.

Fabrication des conducteurs Litz : isolés en soie, nylon ou Kapton.

Conducteurs haute fréquence – Phénomène de peau

Lors de la transmission de signaux à haute fréquence (au moins plusieurs centaines de Hz), le phénomène de peau apparaît. Il consiste en un « refoulement » des porteurs de courant du centre du fil vers la couche superficielle. Ce phénomène provoque une répartition inégale de la densité de courant* dans la section transversale. Le conducteur Litz est constitué de nombreux fils très fins isolés par un vernis. Dans un fil de petite section, on obtient un rapport plus favorable entre la section conductrice active et la section dans laquelle le courant ne circule pas.

Pour réduire le phénomène de peau, on diminue la section active de chaque conducteur en utilisant de nombreux fils fins, appelés conducteurs Litz.

*La densité de courant dans un brin de fil augmente du centre vers la périphérie. Dans certains cas extrêmes, le courant peut ne pas circuler du tout au centre du fil. La capacité de charge des conducteurs diminue avec l'augmentation de la fréquence.

Comment fonctionnent les conducteurs Litz ?

Les conducteurs Litz, dont le nom vient de l'allemand « die Litze » signifiant fil torsadé, assurent une conduction efficace du courant dans les conducteurs haute fréquence. Leur utilisation prévient efficacement l'effet de peau ainsi que les courants de Foucault.

Les conducteurs Litz, composés de nombreux fils fins et isolés, offrent une surface à travers laquelle le signal peut circuler, permettant une exploitation complète du potentiel conducteur. Ils répartissent uniformément les champs électromagnétiques et éliminent les courants de Foucault induits par un champ magnétique variable. Cela est possible car leurs fils torsadés sont des canaux conducteurs indépendants, évitant une surcharge locale excessive.

Où trouve-t-on des conducteurs Litz ?

Les conducteurs Litz trouvent une large application dans les circuits électriques. Ils sont principalement utilisés pour fabriquer des bobines inductives et des transformateurs, notamment pour des applications haute fréquence. On les retrouve également souvent dans :

- les systèmes d'alimentation sans fil,

- les véhicules hybrides,

- les émetteurs radio,

- les convertisseurs de puissance haute fréquence.

Quels sont les principaux avantages des conducteurs Litz ?

Les conducteurs Litz utilisés dans les circuits électriques à haute fréquence permettent de réduire efficacement les pertes causées par l'effet de peau. Grâce à eux, le courant circule uniformément à travers de nombreux fils fins, augmentant ainsi la section conductrice effective. Cela améliore l'efficacité énergétique du système électrique.

La répartition uniforme du courant dans toute la section du conducteur permet également de limiter la surchauffe pendant le fonctionnement. Par conséquent, les systèmes électriques utilisant des conducteurs Litz sont plus fiables.

Les conducteurs Litz génèrent également moins de perturbations électromagnétiques (EMI), assurant une grande stabilité des signaux transmis. Leur fabrication à partir de nombreux fils fins confère une grande flexibilité, facilitant leur utilisation dans divers systèmes. Parmi les autres avantages figurent la réduction de la taille et du poids des composants.

Les conducteurs Litz peuvent aussi être adaptés aux exigences spécifiques des circuits électriques en termes de :

- nombre de brins, pouvant aller de quelques unités à plusieurs dizaines de milliers,

- taille des brins,

- matériau d'isolation utilisé,

- diamètre total du conducteur.

Toutes ces caractéristiques font des conducteurs Litz un excellent choix pour les systèmes fonctionnant à haute fréquence avec une grande efficacité.

Quels types de conducteurs Litz existe-t-il ?

Les conducteurs Litz se divisent en deux types selon la forme de leur section. Les premiers sont des conducteurs à section circulaire symétrique, assurant une très bonne répartition uniforme du courant et réduisant l'effet de peau. Ils sont également moins sujets aux pertes dues à la résistance électrique. Les conducteurs Litz circulaires sont couramment utilisés dans les transformateurs et les inductances.

Le second type comprend les conducteurs Litz profilés avec une section rectangulaire ou carrée. Ils permettent notamment un meilleur remplissage de l’espace dans les bobinages, ce qui minimise les pertes lors du transfert d’énergie.

De quels matériaux sont fabriqués les conducteurs Litz ?

Selon le matériau utilisé, les conducteurs Litz peuvent être en cuivre ou en aluminium. Les conducteurs en cuivre se caractérisent par une très bonne conductivité électrique et un faible coefficient de dilatation thermique, assurant une grande efficacité de conduction. De plus, le cuivre présente une bonne résistance à la corrosion, même dans des environnements à forte humidité ou soumis à d’autres facteurs accélérant la corrosion. Cependant, il peut s’oxyder.

Les conducteurs Litz en aluminium, bien que présentant une conductivité électrique inférieure, sont plus légers. Leur usage est justifié dans les systèmes où le poids est un paramètre clé. De plus, l’aluminium forme naturellement une couche d’oxyde à sa surface, ce qui confère aux conducteurs une résistance à la corrosion comparable à celle du cuivre.

Dans l’offre DACPOL, on trouve des conducteurs Litz ronds et profilés, en cuivre ou en aluminium. Nous proposons également la fabrication de conducteurs Litz sur mesure, entièrement adaptés au circuit électrique en termes de nombre et de section des brins ainsi que du type d’isolation utilisé.