Tension de la grille écran

Résistance d'arrêt

Il faut donc choisir la résistance de valeur la plus basse possible pour ne pas trop réduire l'amplification du tube.

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Réduire la haute tension via une résistance de chute

Au repos, le courant de grille écran est faible, mettons 1mA par tube. La résistance de 10kΩ produit une chute de tension de 20V, ce qui porte la tension de g2 à 280V. C'est parfait pour certains tubes, c'est trop pour d'autres.

Quand l'amplificateur fournit sa puissance maximale, le courant anodique est plus élevé et le courant de g2 augmente également fortement, mettons jusqu'à 10mA. Notre résistance produit maintenant une chute de tension de 200V, ce qui porte en théorie la tension de la grille écran à 100V. C'est beaucoup trop faible et la puissance que l'amplificateur peut fournir va s'effondrer plus rapidement que la tension de g2 ne diminue.

A droite une image d'oscilloscope d'un ampli construit selon le premier schéma, qui doit fournir une puissance de 20W. Le condensateur de 10µF a été réduit à 10nF pour mieux montrer l'effet. L'ampli ne peut pas maintenir la puissance pendant 100ms.

La tension variable sur la grille écran va produire une contre réaction locale qui réduit le gain en tension du tube de sortie (en plus d'une perte de puissance).

S'il vous faut une tension de grille écran plus faible (pour les tubes de déflection genre PL504, PL509, PL519,...) et que le transfo n'a pas de prise médiane, il faudra réaliser un petit stabilisateur de tension avec une zener et un transistor mosfet haute tension.

Certains tubes peuvent avoir la grille écran connectée à la haute tension si elle n'est pas trop élevée (EL34 jusqu'à environ 300V, mais avec cette tension anodique le tube EL34 ne fournit pas sa puissance maximale). D'autres tubes doivent nécessairement avoir une tension de grille écran plus basse. La meilleure solution c'est de prévoir une alimentation séparée pour les grilles écran, le courant à fournir est de 1/10 du courant anodique.

Transformateur à prise médiane

Voici un petit transfo de haute tension pour un monibloc avec une paire de PCL805 ou PL508. La tension anodique est de 310V et la tension de grille écran de 155V. Le courant de repos doit être établi à 8mA (consommation au repos de 5W). La puissance RMS continue est de 10W (puissance musicale de 15W), ce qui est idéal pour une chambre. La puissance continue diminue à cause de la chute de tension quand le transfo débite à puissance maximale.

Si la tension médiane du transfo est juste un peu trop faible, on peut utiliser une pompe à électrons branchée sur le bobinage du transfo de chauffage (12V). Cette pompe va fournir 30V en plus. Les condensateurs doivent être adaptés pour la tension de grille écran, prendre trois fois 150µF 200V.

Au lieu d'utiliser un transformateur haute tension, on peut également utiliser un transformateur de chaine hifi suivi d'un doubleur de tension qui fournit également une haute tension et une tension adaptée pour les grilles écrans.

Modifier la tension de g₂

Supposons que nous avons un ampli dont l'impédance de sortie n'est pas adaptée. L'impédance du haut parleur est trop élevée et les tubes de puissance ne sont pas sufisament chargés. A la puissance maximale le sweep est limité brusquement par la tension d'alimentation (clipping très désagréable). La meilleure correction, c'est d'utiliser une autre prise au transformateur de sortie: 16Ω au lieu de 8Ω ou 8Ω au lieu de 4Ω. Mais ce n'est toujours possible.

En diminuant un peu la tension de la grille écran, on augmente l'impédance du tube. Le tube aura plus difficile à obtenir le sweep maximal. On remplace ainsi l'écrètage brutal par une limitation progressive qui ne s'entend pas à puissance élevée. Je peux vous l'assurer: cela fonctionne très bien.

D'un autre coté, si les tubes de puissance n'arrivent pas à fournir le sweep nécessaire (la tension alternative sur l'anode est limitée à 100Vrms avec une tension d'alimentation de 300V) on peut augmenter la tension de la grille écran.

Alimentation stabilisée et compensée pour grille écran

Une stabilisation simple peut être effectuée avec des diodes zener, mais ce n'est pratique que pour un monobloc (2 lampes de puissance) car le courant varie dans de grandes proportions.

Prnons comme exemple un ampli stéréo avec EL508: tension anodique de 350V, tension de g2 de 180V, courant cathodique au repos de 3mA. Le courant de grille écran va de 0.1mA au repos à 8mA à pleine puissance (par lampe). Le courant dans la résistance bleeder doit être de 10mA par lampe. La résistance a une valeur de 4.3kΩ 10W et les diodes zener doivent également dissiper 10W dans le cas d'un ampli push pull avec 4 EL508.

Un autre exemple est un monobloc avec PL504 qui fonctionne avec une tension de grille écran plus basse (130V), on peut donc utiliser la demi-tension d'alimentation. Le schéma de l'alimentation se trouve à droite. La courant dans la résistance bleeder est de 30mA en tout et la dissipation est moindre dans ce cas. Le courant de grille écran est de maximum 12mA par lampe à puissance maximale. La zener de 130V doit être remplacée de préférence par trois diodes 1N5367B en série ou trois 1N5381B en parallèle (moins recommandé), la zener d'origine n'est plus disponible.

Il est plus interessant de prévoir une alimentation stabilisée pour les lampes EL508 qui ont besoin d'une tension de grille écran plus élevée. Cela permet de limiter le courant dans la résistance zener, tandis que le régulateur ne fournit que le courant nécessaire. Le courant maximal de 8mA n'est demandé que quand l'ampli travaille à puissance maximale. Un exemple de stabilisateur de tension se trouve ici.

Mais au lieu de stabiliser la tension des grilles écrans, il est également possible de corriger la polarisation de la grille de commande selon la tension de la grille écran.