Les ferrites

par **Mhz** Mar 22 Fév - 7:57

Le tore de ferrite et les rayonnements parasites des RF

Assainir l’environnement de son poste de travail informatique de la pollution électromagnétique artificielle :
Le tore de ferrite et les rayonnements parasites des RF (large bande des Moyennes et Hautes Fréquences).

Notions de bases pour comprendre :

Un solénoïde ou une self classique, parcourus par un courant, dispersent leurs champs magnétiques dans l’espace environnant selon le schéma bien connu du spectre magnétique de l’aimant. Mais si l’on referme les spires sur une trajectoire circulaire complète, la self devient ainsi un tore dont le champ magnétique (l’inductance) reste alors confiné dans l’espace du tore, mieux il n’y a plus de déperdition parasitaire rayonnante (irradiation) en conséquence le rendement augmente pour toute l’électronique.
Accessoirement le champ magnétique restant concentré à l’intérieur du tore permet de réduire fortement les “ronflements parasites”.

Lorsqu’un câble conducteur est parcouru par un courant, exemple avec le compteur Linky pour lequel EENEDIS injecte sur le courant porteur qui est la fondamentale 50 Hz une nouvelle fréquence (CPL) en kHz et pareillement pour les fréquences en MHz la propagation de l’onde électromagnétique créait un effet rayonnant parasitaire dit de peau : le courant HF circule dans une couche superficielle d’épaisseur et rayonne.

De plus cela réduit la section utile effective du conducteur, augmente la résistance et les pertes par effet Joule, dit autrement ces pertes dans le milieu sont une pollution environnementale, c’est elle qui provoque aussi l’électrisation et interfère avec tout le vivant, c’est elle qui est ressentie par les personnes qui ont un état d’Electro Hyper Sensibilité.

Le but à atteindre est donc de filtrer (annihiler) ces parasites et plus particulièrement supprimer les parasites dits “de mode commun”.

Qu’est-ce que le “mode commun ?”

Pour expliquer de façon simple, un signal (ex. le courant d’un appartement) “travaille” en boucle dite différentielle (un câble conducteur pour “l’aller” et un autre conducteur pour “le retour”).
Une perturbation électromagnétique sur l’installation est dite “de mode commun”, si elle peut être “évacuée” soit par la mise à la terre, soit par un blindage, soit par les deux fils (une paire) dont les champs magnétiques égaux et opposés se compensent et deviennent pratiquement nuls.

Dans le cas d’appareils électroniques avec un câble constitué de plusieurs conducteurs ce n’est généralement pas le cas puisqu’il n’y a pas de retour, en conséquence une perturbation dite “de mode commun” ne peut s’évacuer en l’absence d’un conducteur de retour de terre, de plus étant dissymétrique elle devient parasitaire : le câble va même jouer le rôle d’antenne rayonnante !

Par exemple les fréquences CPL du Linky d’ENEDIS dans tous les câbles électriques des appartements car les câbles ne sont pas blindés ! C’est la faute inexcusable d’ENEDIS.

Dit autrement, en électronique, un signal part d’un point émetteur et peut dans certains cas revenir par la masse, néanmoins ce signal peut avoir un autre signal parasitaire radiatif qui part en même temps soit du point émetteur ou de la masse (exemple au niveau du boitier du transformateur de l’alimentation), c’est ce type de signal radiatif parasite que l’on appelle parasite “de mode commun”.

L’adjonction ou le clipsage sur un câble d’un tore de ferrite permet d’augmenter l’impédance afin d’annihiler (stopper) au maximum les parasites rayonnants “de mode commun”.

Le poste de travail personnel informatique avec une box :

Si vous avez à partir de l’alimentation (s) de votre box, en sortie de votre box, en règle générale ce qui est souvent le cas, une connectique pléthorique de câbles en sortie de votre ordinateur et ailleurs, vous êtes impactés en champs radiatifs proches, notamment dans la plage des RF du kHz, voire en MHz, dit autrement les câbles peuvent rayonner et plus ou moins vous irradier en fonction du rapport au type de fréquence, de la distance, de la puissance et de la durée (ce dossier ne concerne pas les BF qui sont aussi une autre source de pollution).

La deuxième “victime du mode commun” est évidemment votre système (box, ordinateur et autres appareils électroniques), cela va du vieillissement précoce des composants électroniques, des pertes de rendement (ordinateur rame), aux plantages, aux dysfonctionnements (bugs), voire carrément à la panne (détérioration de composants ou cartes) qui nécessitera souvent l’achat d’un nouvel équipement.

Pour éviter ces défauts parasitaires il existe divers moyens techniques dont le blindage, l’isolement et certaines fabrications spécifiques mises en œuvres d’origine dans la conception par les manufacturiers, celles-ci sont assez complexes, comme diviser le conducteur en brins isolés électriquement (le fil ainsi obtenu est appelé fil de Litz), le rayon de chaque fil doit être inférieur à l’épaisseur de peau et le nombre total de fils est fixé par la section totale du conducteur ou utiliser un conducteur plat qui a un périmètre plus élevé et une faible épaisseur donc l’effet de peau est fortement diminuée ou l’épaisseur du conducteur doit être inférieure à 2 fois l’épaisseur de peau pour que le courant circule dans toute la section, etc …

Bref et heureusement pour éviter tant que faire se peut le rayonnement des champs magnétiques des fréquences parasitaires, dans le cas de câbles véhiculant des courants de faible intensité il existe une solution facile de mise en œuvre pour quelques euros.

“Le miracle” de la tore de ferrite :

Plutôt que “tore ferrite”, on devrait dire “tore ferromagnétique” puisque les tores utilisés dans la connectique informatique sont fabriqués la plupart du temps soit à partir de ferrite, soit en utilisant de la poudre de fer agglomérée.

Les tores de ferrites sont déclinés sous diverses formes, des tores cylindriques creux qui présentent une grande impédance qui annihile (s’oppose) notamment aux Hautes Fréquences induites et rayonnantes parasitaires de la connectique.

La ferrite est un matériau de fabrication type céramique de faible densité obtenue par moulage à forte pression et à haute température (plus de 1000°C) à partir d’oxyde de fer Fe2O3 et d’oxyde ou carbonate de nickel, de manganèse, de zinc… C’est un matériau de couleur grise à noire, très dur, difficile à usiner et assez fragile (il se casse en tombant sur une surface dure).
Les caractéristiques magnétiques (perméabilité, gamme de fréquence…) d’un noyau en ferrite varient beaucoup en fonction non seulement de ses composants mais aussi du processus de fabrication.
La fabrication des tores de ferrite existe en différents “grades” chacun ayant un domaine d’application plus spécifique, suivant la plage de fréquences d’utilisation, néanmoins en général il est utilisé de préférence des tores de ferrite d’applications dites à “large bande”, c’est à dire pour un fonctionnement sur une plage de fréquence assez étendue, par exemple :
– les tores de ferrites au manganèse-zinc utilisés en BF (en dessous de 1MHz). Forte perméabilité
– les tores de ferrites au nickel-zinc utilisés en HF entre 1 et 300 MHz. Perméabilité plus faible.

Spécifiquement pour les câbles de la connectique électronique en général, les sorties d’alimentations de basse tension, la liaison de cartes ou audio, des moniteurs informatiques (VGA, HDMI, DVI, etc …), cordons RS232, etc … les tores de ferrite peuvent être à noyau complet ou en demi-coquilles à fermeture par clipsage. (A ne pas utiliser sur les câbles des lignes ADSL afin de ne pas affaiblir le signal).

Les tores de ferrite à larges bandes à fermeture du fabriquant RICHCO dite MSFC (Boîtier en matière plastique avec fermeture) sont disponibles pour des câbles de divers diamètres généralement compris entre 4,5 et 5mm, 6,5 et 7mm, 8,5 et 9mm, les prix unitaires constatés dans le commerce s’échelonnent de 2 euro à 3 euro environ.

Les ferrites

Les ferrites

Re: Les ferrites