Dans certains amplificateurs on retrouve un second redresseur pour la tension de polarisation négative des tubes de puissance. Le redressement est effectué ici par une diode au sélénium. Ces diodes ne peuvent pas fournir un courant important et ce ne sont pas des composants fiables. On peut les remplacer d'office par une diode au silicium sans modification de l'ampli.

Haute tension avec C = 50µF
Haute tension avec C = 470µF

Valeur du condensateur de filtrage

La raison est facilement expliquée avec le graphique à gauche: le premier montre l'évolution de la haute tension redressée avec un condensateur de 50µF quand l'ampli travaille à puissance maximale. La tension chute entre deux pics du sinus et la diode a le temps de recharger le condensateur à chaque pic. Si le courant HT moyen est de 100mA, le pic de courant que la diode doit fournir est de par exemple 300mA

La tension diminue moins avec un condensateur de 470µF, l'ondulation résiduelle est moindre. Mais la diode thermo-ionique dispose de moins de temps pour recharger le condensateur et doit par exemple fournir un courant de pointe de 1A, ce qui est de trop et va démolir rapidement la diode.

Nous montrons l'effet avec un redresseur simple alternance, mais l'effet est identique avec un redresseur double alternance.

Les paramètres à droite sont ceux d'une diode GZ34 une diode qui est souvent utilisée dans les amplis avec pentodes de puissance EL34. Le courant maximal est de 250mA, ce qui correspond au courant maximal dans les pentodes. La résistance anodique obligatoire a une valeur de 75Ω et la valeur du premier condensateur est de 60µF au maximum. La résistance du bobinage secondaire est réduite des 75Ω et dans certains cas il ne faut pas de résistance de protection. Si la résistance du bobinage fait 50Ω une résistance de 25Ω suffit.

La tension d'alimentation redressée est de 350V à pleine charge, pour passer à 450V au repos (amplificateur fonctionnant en classe AB). Pour limiter de tels écarts de tension, on fait souvent travailler les tubes de puissance en une classe AAB (donc entre A et AB).

Influence de la résistance interne

De plus, la chute de tension peut dérégler certains circuits, ce qui peut amplifier un phénomène de pompage présent dans certains circuits mal conçus.

Conclusion: il vaut mieux éviter les diodes thermo-ioniques pour les amplificateurs travaillant en classe AB. Si on veut remplacer ces diodes dans un ampli existant, il vaut mieux éviter l'ajout d'une résistance (ce qui n'élimine pas le problème), mais plutôt adapter le courant dans les étages de puissance pour ne pas dépasser la dissipation maximale, prévoir un relais de temporisation et éventuellement augmenter la valeur de la résistance d'alimentation des étages préampli.

Démarrage à chaud

Si on coupe et remet la tension, il y a un fort courant nécessaire pour recharger le premier condensateur de filtrage.

Si de nombreux démarrages sont nécessaires (à éviter si possible), il faut réduire au maximum la valeurs des condensateurs de filtrage (et surtout du premier). Ou bien utiliser des redresseurs solid state (1N4007). Un démarrage cathode chaude dans un amplificateur de puissance peut être mortel pour le tube redresseur.

L'application de la haute tension alors que les autres tubes sont encore froids n'est pas recommandé non plus, dans certains cas il faut prendre des précautions pour éviter un arc dans les tubes préamplificateurs.

Diodes de redressement alternatives

La tension de chauffage est de 42V par tube (il vous en faut deux pour un redressement double alternance).

On limite la dissipation anodique (11W) par rapport à la surface anodique comme avec la plupart des diodes de redressement. C'est surtout le cas avec les diodes de redressement qui travaillent avec une tension élevée. C'est pour éviter que l'anode ne fonctionne comme cathode.

La diode a une chute de tension relativement basse:

Le tube PY88 plus petit et destiné aux téléviseurs monochromes. Il peut fournir un courant continu de 220mA (550mA en pointe) et la tension de chauffage est de 30V. La dissipation maximale est de 5W.

L'avantage de ces diodes est que la cathode chauffe plus lentement et la haute tension n'apparait que quand les cathodes des autres tubes ont atteint leur température de fonctionnement normale.

Mais les meilleurs tubes de redressement sont à vapeur de mercure, comme le GU50. Ces tubes sont actuellement devenus très rares et ne sont plus fabriqués. Le tube peut fournir 250mA en permanence avec une haute tension de 1750V. La chute de tension est de 12V.

Le tube contient un peu de mercure pour arriver à la résistance interne de faible valeur. Le mercure se vaporise quand la tension de chauffage est enclenchée, mais on ne peut pas enclencher directement la haute tension: le mercure doit avoir le temps de se vaporiser.

Le tube ne peut fournir qu'un faible courant sans vapeur de mercure. La tension aux bornes de la diode est élevée et la cathode est rapidement détruite par le bombardement ionique. Il y a toujours un bombardement ionique quand la vapeur de mercure est présente, mais la tension aux bornes de la diode est si faible que les ions ne peuvent plus détruire la cathode.

La diode GU50 et d'autres tubes similaires produisent une lueur bleue en fonctionnement (c'est normal). Les tubes de redressement à vapeur de mercure sont toujours simples (on ne trouve pas de GX50 par exemple). L'indication de type selon la nomenclature Philips-Mullard aurait dû être GW, mais la classification n'était pas encore finalisée quand la diode a été mise sur le marché.