L’inductance d’une bobine à air est de la forme $L=µ_r \; µ_0 \; \dfrac{N^2}{S} \; K(forme\;et\;dimensions)$. Pour les bobines à air $µ_r \;~ \approx \;1$ . Pour les tores magnétiques à base de ferrite ou de poudre de fer : $µ_r \;≫1$. Ces matériaux permettent de construire des bobines de plus petites dimensions ou pouvant emmagasiner plus d’énergie. La contrepartie est un une perméabilité $µ_r$ variant avec la fréquence du courant et les puissances mises en jeu dans la bobine. Donc le matériau dont est fait le tore devra être choisi en fonction des fréquences et des puissances mises en jeu. Ce composant est très utilisé par les radioamateurs.
Cette page donne quelques indications et propose quelques outils d'aide à la conception d’inductances et de transformateurs à la base de tore.
La figure (source Amidon, Inc.), ci-dessous, montre les matériaux recommandés en fonction des gammes de fréquences.


Un tore peut être utilisé pour constituer une simple inductance ou un transformateur. Les tores, dont Amidon, Fair-Rite, Ferroxcube, MicroMetals, LCC, LTT, RTC, Siemens, TDK ... sont les fabricants les plus connus, sont caractérisés par les paramètres principaux suivants :
  • l'inductance par tour2 $A_L$
  • la stabilité en température donnée en ppm/°C
  • la matériau qui détermine les fréquences d'utilisation et l'induction de saturation $B_{MAX}$
  • l'aire de la section du tore
$$ \left\{\begin{array}{ll} L(µH)=\dfrac{A_L N^2}{1000} \longrightarrow N=100 \sqrt{\dfrac{L}{A_L}} \\ avec\;\; L\;\; en\; µH,\;\;\;\; A_L\;\;en\;µH/N^2 \end{array}\right. $$ L'induction dans le tore devra être inférieure à cette limite $B_{MAX}$, sous peine d'échauffement, de variation de L dans le temps, ...
Pour rappel, l'induction peut se décomposer en 2 composantes : celle due à la tension alternative appliquée aux bornes du bobinage et celle due, si elle existe, au courant continu qui traverse celui-ci.
$$ B =\underbrace{ \dfrac{100\;U_{eff}}{4.44\;f\;N\;S}}_{Composante\;alternative} + \underbrace{\dfrac{N\;I_{cc}\;A_L}{10\;S}}_{Composante\;continue}$$
avec
$U_{eff}$ : tension efficace aux bornes de la bobine du tore,
$f$ : fréquence en MHz,
$S$ : section du tore,
$N$ : nombre de spire du bobinage,
$I_{cc}$ : courant continu dans le bobinage,
$A_L$ : inductance/tour2 donné par le fabricant.

On trouvera, plus bas, un calculateur d'atténuation, en fonction de la longueur et de la fréquence d'utilisation, pour quelques câbles courants.

Caractéristiques de Tores courants

Table de tores courants

On trouvera plus bas dans le paragraphe "Références", des liens pointant sur des documents techniques décrivant les tores courants du marché. La limite dans le choix des tores documentés est celle de la conceton en radio-électicité ( radio-amateurs et TSF). Le petit outil ci-dessous donne accès aux caractéristiques de quelques tores.

Caractéristiques de Tores courants
Modèle du tore

$\Longleftarrow$ Choisir un modèle de tore ci-contre, pour afficher ses spécifications.




Limitation de Bmax


Bmax d'un tore fig.1 Bmax d'un tore


Limitation de Bmax Fréquence (MHz)

Cet outil est limité en fréquence entre 0.1 et 28 MHz

Lors de la conception d'une inductance ou d'un transformateur à base de tore, il faut veiller à ne pas saturer l'induction $B$ dans le tore; sous peine d'un échauffement qui change la valeur de l'inductance, mais aussi peut détruire le tore. Mais en fait dans la plupart des applications supérieures à 100 KHz la surchauffe de la bobine aura lieu bien avant la saturation. C'est pourquoi les fabricants recommandent une induction maximale très inférieure à l'induction de saturation.
Une courbe est donnée ci-contre, donnant l'induction maximale recommandée ( doc Amidon, Inc) en fonction de la fréquence pour les tores Ferrites et poudre de fer. :

  • l'inductance par tour2 $A_L$
  • la stabilité en température donnée en ppm/°C
  • la matériau qui détermine les fréquences d'utilisation et l'induction de saturation $B_{MAX}$
$$ \left\{\begin{array}{ll} L(µH)=\dfrac{A_L N^2}{1000} \longrightarrow N=100 \sqrt{\dfrac{L}{A_L}} \\ avec\;\; L\;\; en\; µH,\;\;\;\; A_L\;\;en\;µH/N^2 \\ \end{array} \right. $$ On devra s'assurer que la composante alternative de l'induction $ B =\dfrac{100\;U_{eff}}{4.44\;f\;N\;S}$ ne dépasse pas (à 10% près) la limite donnée sur le graphe fig. 1 ou par l'outil ci-contre.