Haute tension

Ce qui est très interessant, c'est un transformateur d'isolation: il fournit en sortie du 230V, ce qui redressé et filtré donne du 310V, c'est une haute tension qui peut servir pour de nombreux montages.

Si le transformateur a au secondaire une prise médiane, vous pouvez l'utiliser pour fournir la tension des grilles écran (certains tubes préfèrent travailler avec une tension de grille écran plus faible).

Comme transformateur haute tension on peut également utiliser un transformateur de chaine hifi (amplificateur ou midirack) suivi d'un doubleur de tension. Cela fonctionne même mieux qu'avec un transfo haute tension normal!

Quelle valeur de haute tension?

Alimenté en 180V (tension anodique), une paire de PL504 peut fournir 10W. Alimenté en 280V, la puissance est de 20W. Pour les tétrodes et les pentodes, la puissance croit assez linéairement avec la tension (une pentode agit comme une source de courant variable, pas comme une résistance variable).

Quand on modifie la haute tension, il faut adapter la polarisation des tubes de puissance pour les faire travailler dans la partie la plus rectiligne des caractéristiques, tout en ne dépassant pas la dissipation maximale des tubes.

Exemple d'alimentation haute tension 310V pour les anodes avec découplage pour éviter l'intermodulation d'un canal par l'autre 260V pour le préampli avec découplage spécial (voir plus bas) 130V stabilisé pour la tension de grille écran des PL504

La tension de la grille écran peut être fournie par une alimentation séparée ou par un stabilisateur de tension. Dans un ampli c'est la seule tension qui doit être stabilisée, surtout s'il doit pouvoir fournir une puissance élevée.

Condensateurs de iltrage

Pour les amplificateurs push pull le filtrage peut être nettement moindre car les variations de l'alimentation agissent sur les deux tubes de puissance et s'anullent mutuellement. Prenez 10µF par watt de puissance en sortie (il n'est pas possible de se baser sur le courant de repos car la plupart des amplis push pull fonctionnent en classe AB). De plus en cas de fonctionnement en classe AB le courant de repos est bien moindre, or c'est à ce moment que le ronflement de secteur est le plus audible. J'ai réalisé un ampli de 20W avec seulement un condensateur de filtrage de 50µF et le bourdonnement de secteur était inaudible (courant de repos de 8mA). Le bourdonnement de la tension de secteur (50Hz) était plus fort que le bruit de l'alimentation (100Hz). Un amplificateur push pull à lampes a une meilleure réduction du bruit de l'ondulation de secteur qu'un ampli à transistor (où on utilise généralement des électrochimiques de 10.000µF).

Mais à forte puissance, il y a d'autres effets qui apparaissent: la variation de la tension d'alimentation produit une variation de la puissance fournie par l'ampli. Ces variations de tension sont d'autant plus importantes que la puissance que l'ampli doit fournir est plus élevée qu'au repos. Ce n'est pas parce que vous n'entendez pas le ronflement de secteur au repos que tout est en ordre. Il y a une intermodulation entre le message musical et l'ondulation du secteur et la distorsion est importante.

Ce qui est par contre interessant, c'est d'ajouter un condensateur près de l'étage de puissance entre la masse (cathode) et le commun du transformateur de sortie (alimentation HT). Il faut prendre un condensateur non-électrochimique qui a une basse impédance (ESR). Prenez par exemple une valeur de 3.3µF.

Dans un ampli push pull les étages préampli qui ne sont pas symmétriques doivent recevoir une cellule de filtrage supplémentaire (avec éventuellement une diode de séparation des tensions).

Exemple de transformateur haute tension
(transformateur d'isolement)

La prise médiane peut être utilisée si vous employez des EL504 qui fonctionnent parfaitement avec une tension de g2 de 160V (mais la puissance du transfo est alors trop faible: il en faut un de 100VA).

Une alimentation stabilisée pour les grilles écran est malgré tout recommandée pour une puissance de plus de 20W par canal (facilement possible avec une paire de EL504). La tension de g2 est réglée sur 130 - 140V au repos.

La référence du transformateur chez Conrad est 514829 - 62. Conrad est une des rares entreprises qui livrent également aux particuliers.

Bruits de commutation et de réseau

La plupart des transformateurs n'ont plus d'écran électrostatique entre primaire et secondaire: ces petits condensateurs éliminent également les parasites du réseau: les amplificateurs à lampes y sont très sensibles. Les condensateurs doivent être placés entre chaque sortie du secondaire et la masse (même les tensions non redressées). On utilisera une valeur de 10nF pour la haute tension et de 0.1µF pour le chauffage (qu'il y ait redressement ou pas: les condensateurs neutralisent les parasites du réseau).

Séparation des tensions

Si on ajoute une diode entre l'alimentation des étages de puissance et des étages préamplis, on isole les chutes de tensions. Quand la haute tension chute, la diode n'est plus en conduction et isole le préampli des variations de tension. Le condensateur électrochimique prend le relais le temps que dure le pic de puissance.

Pour réduire au maximum l'intermodulation d'un canal sur l'autre vous pouvez ajouter deux diodes en série sur les résistances de 10Ω (schéma plus haut sur la page).

Diodes sur la masse de l'alimentation

Il n'y a normalement aucun courant qui circule dans la ligne de masse, parfois un très faible courant parce que la partie positive tire plus ou moins de courant que la ligne négative. En théorie la ligne de masse ne devrait pas être connectée, les condensateurs dans l'alimentation servent de masse virtuelle. C'est d'ailleurs ce qui se passe avec certains systèmes qui sont directement branchés sur le secteur, comme les alimentations à découpage avec un demi pont en H.

Ce système permet d'éviter le courant constant qui circule dans les haut parleurs quand la sortie n'est pas parfaitement à 0V. Tant que cette tension ne dépasse pas 0.6V, la chute de tension se produit au niveau des diodes et pas dans le haut parleur. En pratique la tension de sortie de l'ampli au repos est très proche du 0V.