| La tension de chauffage de la plupart des lampes est de 6.3V. Mais ce n'est pas le cas pour toutes les lampes. |
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Redresser la tension de chauffage?Faut-il redresser la tension de chauffage? Cela n'est nécessaire que pour l'étage préamplificateur (car l'amplitude du signal est faible) et pour l'étage déphaseur long tail et cathodyne (le circuit de la cathode est à haute impédance). Quand on redresse la tension de chauffage, il faut également la filtrer, cela n'a autrement aucun sens. Ce n'est qu'avec les amplificateurs "hifi" qu'on a commencé à redresser la tension de chauffage, avant cela ne se faisait pas, même pas pour les étages d'amplification microphonique.Le bobinage de 6.3V produit une tension redressée de 5.1V. Après filtrage, on a un peu plus de 7V sur le condensateur électrolytique. Pour un courant de chauffage de 0.15A, il faut prévoir une résistance de 5.6Ω pour réduire légèrement la tension. La tension ne doit pas être stabilisée, elle peut descendre jusqu'à 6V. La tension de chauffage des tubes de puissance ne doit normalement pas être redressée, mais beaucoup d'amplificateurs produisent un léger bourdonnement à 50Hz, même avec les étages préamplificateurs alimentés en continu. Ce n'est pas un bourdonnement de la haute tension, la fréquence aurait été 100Hz avec de nombreuses harmoniques. C'est le courant de chauffage dans les tubes de puissance qui produit ce bourdonnement. Attention quand on redresse la tension de chauffage pour réduire le bourdonnement: si l'installation n'est pas bonne, on remplacera le ronflement à 50Hz par un bruit à 100Hz avec de nombreuses harmoniques à 150Hz; 200Hz, 250Hz,... Je peux vous dire que dans certains cas la situation est plus mauvaise avec un redressement. Si le transfo pour les filaments chauffe quand les filaments sont alimentés en alternatif, il chauffera encore plus si la tension est redressée et filtrée à cause des pics de courant. L'indication de la tension n'est pas toujours simple dans le cas de la nomenclature européenne: Tous les tubes de la série E... sont alimentés en 6.3V. Pour la série P... c'est une alimentation série en 300mA (avec une tension qui dépend de la puissance nécessaire au chauffage) et la série U... c'est du 100mA (anciennes radios "tous secteurs" sans transfo d'alimentation).
Les tubes américains ont le premier nombre qui indique la tension de chauffage, par exemple Dans le dernier cas, le tube ECC81 (12AT7) peut soit être alimenté en 6.3V (4 + 5 en parallèle et 9) ou en 12.6V (4 et 5, 9 non branché)
Réduire le bourdonnement 50HzLe bourdonnement 50Hz est souvent causé par le filament. Les tubes EL508 et EL504 produisent un bourdonnement plus prononcé, tandis que la version PL508 et PL504 ne produisent pratiquement pas de bourdonnement. Il est vrai que le courant dans un EL504 est de 1.3A tandis qu'il est de 300mA dans un PL504. D'origine ces tubes n'ont pas été conçus pour une application hifi et le filament n'est pas torsadé.Une solution toute simple c'est de controler la polarité des filaments des deux tubes d'un montage push pull (voir exemple à droite). Avec la phase correcte, le bourdonnement sera fortement réduit par le fonctionnement symmétrique du push pull (réjection des distorsions en mode commun): les deux bourdonnements identiques sont éliminés dans le transfo de sortie.
Alimenter en 12V? (tubes en série)Nous ne parlons pas des tubes de la série UL (branchement des filaments en série, courant de 100mA), utilisé dans certaines radios sans transformateur. Ces tubes ne sont pas courants.Les transformateurs avec une sortie de 6.3V sont rares, les transformateurs fournissant 12V sont plus courants. On trouve aisément des transformateurs standards ou pour éclairage halogène 12V. Les tubes peuvent être mis en série (préampli canal gauche + préampli canal droite, déphaseur gauche + déphaseur droite,...). Ne placez que deux tubes identiques en série! Certains tubes peuvent être alimentés en 6.3 ou en 12.6V (ECC81, ECC82, ECC83). Un avantage supplémentaire est que le courant est réduit à moitié (et l'influence magnétique également). Controlez que les deux tubes de la série reçoivent la même tension: si tous les tubes ont une même tension de chauffage, ils n'ont pas nécessairement tous la même résistance. Un EL34 du fabricant X peut avoir une résistance différente du EL34 du fabricant Y. Une différence de tension de -10% à +5% ne porte pas à conséquence (5.67 - 6.62V). C'est pour la même raison qu'un transfo de 24V n'est pas recommandé: les différences de tension peuvent devenir trop importantes. Par contre les tubes de la série Px (PL508,...) ou Ux (UL84,...) sont conçus pour être alimentés en série: vous pouvez mettre autant de tubes en série que vous voulez (limitez-vous malgré tout à 50V pour éviter le ronflement par l'effet condensateur entre le filament et les autres électrodes).
Autres tensionsLes tubes de la série PL ont des tensions de chauffage assez farfelues: 6.3V pour les tubes de basse puissance comme de ECL80, 13V pour un PCL86, 15V pour un PL83 ou PL84, 17V pour un PL508, 17.5V pour un PCL805, 27V pour un PL504, 40V pour un PL519. Cela devient vite ingérable...
Ici il y a deux solutions: une résistance en série de 6.8Ω (puissance de 2W) ou utiliser un électrochimique un peu trop faible: il y aura une légère ondulation résiduelle, mais la tension effective sera de 15V (commencez avec un électrochimique de 220µF/63V). Controlez que l'ondulation résiduelle ne produise pas un bourdonnement à 100Hz, beaucoup plus audible que le bourdonnement à 50Hz, non seulement parce que la fréquence est plus élevée, mais parce que le redressement produit de nombreuses harmoniques. Si c'est le cas il faudra utiliser un électrochimique de valeur élevée et diminuer la tension avec une résistance série.
Transformateur trop faible
Supposez que vous avez un transfo de récupération de 24+24V (avec prise médiane). Il faut alimenter 4 tubes sous 6.3V 0.8A (20.2W). Mais chaque bobinage n'est conçu que pour un courant de 0.5A et le bobinage utilisé chauffe trop fort. Le transfo est suffisamment puissant (25VA) mais il n'est pas possible de mettre les deux bobinages en parallèle.
La solution c'est d'utiliser l'un et puis l'autre bobinage en redressant la tension (un filtrage n'est pas nécessaire). Comme chaque bobinage ne doit fournir du courant que 50% du temps, il ne chauffe pratiquement pas.
Interrupteur de stand bySi vous utilisez un interrupteur de standby, vous pouvez alimenter les tubes avec une tension de chauffage réduite (environ 80%) via des résistances qui sont mises en fonction. Lors de la mise en route, l'amplificateur passe d'abord par la position standby. Cela permet de réduire le courant quand les filaments sont froids et que leur résistance est moindre. C'est lors de la mise en route que les filament grillent, pas en fonctionnement normal. Les tubes chaufferont moins vite (il faut compter au moins une minute), mais par contre ils fonctionneront bien plus longtemps.
Composition de la cathodeComme cathode on utilise un métal (avec beaucoup d'électrons sur la couche externe comme le barium) comme couche émettrice. Le support sur lequel on applique la couche de barium est généralement en nickel très pur. Le barium diffuse lentement du metal vers la surface et permet ainsi un flot continu d'électrons. Faire travailler le tube à une tension de chauffage incorrecte réduit ou augmente trop la diffusion du barium et réduit la durée de vie de la cathode si elle est chauffée trop fortement. Si elle est chauffée trop faiblement, il suffit de la faire fonctionner à tension normale pour voir réapparaitre les caractéristiques nominales au bout d'une heure.
Si on applique la tension de chauffage pendant plusieurs heures sans courant cathodique, il y a un leger risque de stratification de la cathode. Il se forme une couche moins conductrique qui augmente le bruit de fond et modifie les caractéristiques du tube. Pour éliminer cette stratification, il faut faire travailler le tube à sa puissance nominale (courant de cathode suffisant).
Transformateur électroniqueVous pourriez être tenté d'utiliser un transformateur électronique pour éclairage halogène car ils ont un rendement très élevé. Ce n'est pas recommandé car ils produisent un électrosmog important (voir image à droite). |
Le barium a également tendance à se sublimer, surtout si la cathode est chauffée à une température trop élevée. Le barium se dépose en partie sur la grille de controle, faussant totalement le fonctionnement du tube. Ce défaut ne peut pas être réparé. La couche de barium peut également être détruite par bombardement d'ions positifs. Ces ions peuvent être présent si le tube est utilisé à un courant trop important. Les tubes avec une cathode ayant une surface importante (déflection ligne) résistent mieux à ce bombardement.
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