Transformateur d'isolation audio ZXY-3012 en permalloy, boîtier traversant DIP, boîtier métallique scellé de 31,0 mm, cinq spires, rapports de transformation de 1:1 à 12:1

1. Nom du produit

ZXY-3012 est la désignation du produit. JT-DB-EPC est la référence du modèle, imprimée au-dessus sur l'étiquette du boîtier. ZXYAUDIO et ZXYL sont les deux marques commerciales utilisées sur les images et la fiche technique. Ce composant est un transformateur d'isolation audio en permalloy, logé dans un boîtier métallique cylindrique étanche de 31,0 mm de diamètre et 22,0 mm de hauteur. Il comporte six broches traversantes disposées sur deux rangées sur sa face inférieure et ne possède pas de bride de fixation. Il se fixe par ses broches sur une carte ou un support.

L'étiquette est le seul endroit où la pièce indique ses spécifications ; il est donc important de la lire attentivement. Elle porte la marque, le mot TRANSFORMERS, la référence JT-DB-EPC, le marquage ZXY-3012, et sur le pourtour, la mention « Réponse en fréquence : 20 Hz – 20 kHz » et « Rapport : 1,1 – 12:1 ». Notez la ponctuation de cette dernière valeur : la même ligne utilise un point pour 1,1 et deux points pour 12:1, alors que tous les autres documents indiquent que la plage commence à 1:1. Ici, la plage est lue de 1:1 à 12:1, et l'étiquette telle qu'elle est imprimée est reproduite sans correction.

2. Ce qu'il fait

Le rôle d'un transformateur d'isolement est le même que celui de deux appareils partageant la même prise de terre. Le blindage du câble les reliant forme une boucle, et le courant circulant dans cette boucle perturbe le signal sous forme de ronflement à la fréquence du secteur et à ses harmoniques. Un transformateur placé sur le circuit interrompt cette boucle, car le signal se propage par induction et le cuivre n'entre pas en contact. De plus, il bloque le courant continu, ce qui explique pourquoi un tel composant protège l'étage situé en aval contre les défauts de décalage ou l'alimentation fantôme appliquée à une sortie, et pourquoi cette caractéristique est présentée comme une fonctionnalité et non comme une allégation.

C'est le noyau en permalloy qui rend sa forme possible. La perméabilité détermine l'inductance produite par un nombre donné de spires, et l'inductance empêche le court-circuit du primaire à basse fréquence. Ainsi, un alliage à haute perméabilité atteint 20 Hz avec moins de spires et un noyau plus petit que l'acier au silicium. Le revers de la médaille est la saturation : les alliages nickel-fer s'épuisent en flux plus rapidement que l'acier. C'est pourquoi ce composant est spécifié par un niveau d'entrée maximal à 20 Hz et une distorsion de 1 % plutôt que par une puissance nominale. Il s'agit d'un composant de niveau ligne et le tableau doit être interprété comme tel.

3. Les cinq ratios

C'est l'élément du produit qu'il faut choisir en premier. Cinq enroulements occupent le même boîtier et les mêmes six broches ; ce qui varie d'un enroulement à l'autre, c'est le rapport de réduction, la résistance en courant continu de chaque enroulement, le niveau de tension admissible par le noyau à 20 Hz et la linéarité de la réponse. Un rapport de réduction plus élevé augmente le nombre de spires du primaire, ce qui accroît sa résistance et la tension maximale admissible avant saturation du noyau. Ainsi, la linéarité de la réponse s'améliore d'une extrémité à l'autre du tableau, tandis que la résistance du primaire augmente.

Il est important de traduire les niveaux, car les décibels masquent les différences entre les variantes. Le modèle 1,5:1 accepte +2 dBu à 20 Hz, soit environ 0,98 Vrms : il s'agit d'un composant de faible niveau qui ne supportera pas une tension de sortie élevée en bas de la bande passante. Le modèle 12:1 accepte +21,5 dBu, soit environ 9,2 Vrms, ce qui représente une marge dynamique bien plus importante. Ces deux conversions sont basées sur la définition du dBu et sont indiquées ici telles quelles.

Ce kit n'est pas une série de doubleurs. Les rapports sont 1:1, 1,5:1, 3,5:1, 8:1 et 12:1, ce qui correspond à des impédances de 1, 2,25, 12,25, 64 et 144 ohms. Il ne s'agit donc pas des rapports 2, 4 et 8 d'une échelle standard. Ce sont des rapports adaptés à un équipement particulier, et non une gamme standard. Il est donc judicieux de se renseigner à ce sujet : la réponse indique généralement pour quel équipement chaque montage a été conçu à l'origine.

4. Noyau, boîtier et bornes

Le boîtier est une boîte métallique emboutie avec une étiquette verte imprimée collée sur la face avant et un rebord roulé à la base, au niveau du raccord avec le connecteur. Le boîtier étant métallique et étanche, le blindage électrostatique fait office d'enceinte : il n'y a pas de broche de blindage séparée, et aucune n'est nécessaire, à condition que le boîtier soit relié au châssis ou à la référence prévue par le schéma. C'est là la différence pratique entre ce composant et un transformateur moulé avec borne de blindage, et c'est pourquoi la surface de montage est aussi importante que l'enroulement.

Six broches sont disposées sur deux rangées à partir du socle : numérotées 1 et 4 d’un côté, et 8, 6, 7 et 5 de l’autre. L’espacement est de 3,8 mm sur une même rangée et de 19,0 mm entre les rangées. Cet espacement étant plus large que celui d’une grille DIP standard, le composant nécessite un support ou un embase dédié, et non un emplacement DIP générique. Un trou simple est également présent au centre du socle ; il est représenté mais non coté ni nommé. Sur un boîtier scellé de ce type, il s’agit généralement d’un trou de remplissage ou d’aération dû à l’enrobage, et il ne doit pas être utilisé comme repère de positionnement sans confirmation.

5. Spécifications électriques

Toutes les caractéristiques électriques de ce produit sont spécifiées à 25 °C sur une fiche technique contrôlée, ce qui constitue un point de départ plus fiable que la plupart des composants de cette catégorie. Les conditions sont uniformes : même bande passante de 20 Hz à 20 kHz, même test diélectrique à 1 250 V avec une limite de fuite de 1 mA maintenue pendant une minute, et même tolérance de 2 % sur le rapport de transformation. En revanche, la réponse et le niveau varient en fonction de ce rapport et doivent donc figurer dans le tableau des rapports plutôt que sur une seule ligne de spécification.

6. Dimensions mécaniques

Le schéma est simple : un cylindre d'un diamètre et d'une hauteur donnés, doté d'une zone de broches. Sans bride, sans support ni insert fileté, l'interface mécanique se limite aux six broches et à l'apport de la carte ou du support. Pour un composant aussi léger qu'une canette métallique de 31 mm, il est important d'y réfléchir avant de finaliser l'empreinte, car les broches supportent à la fois le signal et la masse.

7. Application

Les applications les plus évidentes sont les entrées ligne : sortie d'une console vers un système de sonorisation, interface symétrique/asymétrique, entrée d'un préamplificateur micro, ligne de liaison entre deux racks présentant un bourdonnement. Le convertisseur 1:1 est idéal dans ces cas, car l'isolation est primordiale et le niveau sonore ne doit pas varier. Les convertisseurs à rapport d'impédance variable répondent à un autre besoin : adapter une source à haute impédance à une entrée à basse impédance. C'est le problème classique des boîtes de direct et c'est aussi pourquoi un convertisseur 12:1 peut supporter un signal de niveau haut-parleur ou un signal d'instrument à forte fréquence (20 Hz) qui saturerait un convertisseur 1,5:1.

Outre les équipements audio, la description mentionne le couplage voix et données pour les téléphones, télécopieurs, terminaux vocaux IP et modems. Il s'agit du même transformateur, mais remplissant une fonction différente : créer une barrière galvanique entre une ligne et une borne qui ne doit pas partager la même masse, dans la bande vocale plutôt que dans toute la bande audio. Les systèmes audio embarqués et les systèmes de sonorisation fixes sont les deux autres utilisations mentionnées, pour la même raison : éliminer une boucle de masse entre un autoradio et un amplificateur ou entre des baies de brassage dans un bâtiment.

Le boîtier traversant mérite d'être mentionné. C'est une pièce que l'on peut installer et remplacer manuellement, un avantage non négligeable pour les systèmes installés et les équipements destinés à la maintenance plutôt qu'à la mise au rebut. La deuxième image le montre posé sur une planche, à côté de la pince et du fer à souder qui ont servi à son installation : une représentation fidèle de son utilisation.

8. Commande et marquage

Commandez par modèle et rapport de transformation. Le modèle détermine le boîtier, le noyau, les broches et le test diélectrique ; le rapport détermine l’enroulement, la résistance, le niveau maximal à 20 Hz et la réponse. Étant donné qu’un panneau associe le numéro de modèle à un rapport de 12:1 tandis qu’un autre l’associe à un rapport de 1:1 et que l’étiquette décrit une plage, le rapport de transformation doit figurer séparément sur le bon de commande. Des conceptions personnalisées et une livraison directe d’usine sont proposées sur demande ; cette option est disponible pour tout rapport de transformation ou configuration de broches non répertorié dans le tableau.

Les quatre marques sont présentées ensemble sur un seul panneau, sous le transformateur et non sur l'étiquette du boîtier, et aucun numéro de certificat n'apparaît sur le document. Ceci est normal pour une photo de produit et ne constitue pas une preuve en soi ; cela signifie simplement que les marques doivent être vérifiées par rapport aux certificats en vigueur avant d'être utilisées dans une soumission, et que les numéros doivent être demandés avec l'échantillon.