Amplificateurs à tubes
l'alimentation de la grille écran
Alimentation

Réalisation d'une alimentation à transistors, stabilisée et compensée pour la grille écran des tubes de puissance
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Quelqu'un m'a dit: "c'est quand même bizarre, vous utilisez des transistors dans la partie préampli et une lampe dans l'alimentation stabilisée".

Personellement je ne trouve pas cela tellement bizarre: un préampli avec deux transistors permet de commander directement deux tubes de puissance en configuration push pull (EL508 ou EL504) tandis que le tube PCL805 est idéal comme alimentation stabilisée.

Mais il est possible de faire l'inverse, donc d'utiliser une lampe dans le préampli (par exemple le tube ECF80/PCF80) et des transistors dans l'alimentation stabilisée. Le montage cathodyne à lampe a par contre de moins bonnes caractéristiques que le montage à transistors correspondant et est un peu limite pour commander une paire de EL504 à plus de 20W.

Pour le montage à transistors, on a le problème que les transistors conçus pour 250V et plus ont un gain relativement faible. J'ai résolu le problème en utilisant deux transistors: un transistor avec un gain élevé fonctionnant avec une basse tension et un transistor conçu pour une tension plus élevée. Mais comme chaque transistor en montage à émetteur commun inverse la phase, le second transistor est commandé via l'émetteur (montage à base commune). Rassurez-vous, cela fonctionne très bien, avec des lampes, mais aussi avec des transistors. C'est en fait un montage cascode.

Le premier transistor est branché en comparateur, on peut utiliser ici un transistor à gain élevé, par exemple un BC147C ou BC547C, un 2N2222A,... L'alimentation de cette partie provient de la tension de chauffage des tubes (12.5V∿) redressée et filtrée. La consommation sur le 18V est d'environ 5mA, mais la tension doit être bien filtrée (tension de 18 à 25V).

Le second transistor est un transistor haute tension comme le BUX87. Il est utilisé ici surtout pour séparer la partie basse tension de la partie haute tension. Le courant dans le transistor est d'environ 1mA et il ne doit pas avoir de refroidisseur.

Le transistor mosfet fournit la tension de la grille écran des 4 tétrodes à faisceaux dirigés. Pour des PL504/EL504 cette tension est idéalement de 150V, le calcul des résistances est fait pour une telle tension. Les résistances d'arrêt de 100Ω doivent être placées le plus près possible des tubes. Je n'ai pas indiqué de type car il existe beaucoup de types différents, j'utilise un IRFP460 qui est conçu pour 500V et 12A.

Attention: même un transistor conçu pour 12A en continu peut être détruit si on applique brusquement la haute tension (mauvais contct). J'en ai fait l'expérience. En comparaison un tube résiste bien à ces surcharges.

Un petit refroidisseur peut être nécessaire pour le mosfet: il dissipe au maximum 6W quand l'ampli travaille à pleine puissance (et un peu moins de 1W au repos). Un PCL805 n'a pas besoin de "refroidisseur", il peut dissiper jusqu'à 9W à l'air libre. Pour le mosfet il faut prévoir un petit refroidisseur à partir d'une puissance de 2W.

La haute tension est de 320V et peut tomber à 280V à pleine charge, cela dépend principalement de la réserve de puissance du transfo et on a intérêt à utiliser un transfo pour 65 à 80VA pour un ampli stéréo. Par contre la puissance délivrée par l'ampli reste constante malgré les variations de la haute tension, car la chute de la tension est compensée par une augmentation de la tension de la grille écran (c'est la fonction de la résistance de 2.7MΩ). Ce procédé est également utilisé avec l'alimentation à lampes.

Le circuit a été conçu pour une haute tension de 320V et la valeur de deux résistances devrait être adaptée si la tension diffère de plus de 10%: la résistance de 2.7MΩ et celle de 120kΩ.

Le schéma à droite montre une adaptation pour des EL508/PL508 (g2 = 195V) avec 2.7MΩ qui devient 1.5MΩ, 200kΩ devient 270kΩ et 7.5kΩ devient 8.2kΩ. La zener avait une tension de 6.1V.

Un rapport approprié pour les résistances qui mesurent la tension est un rapport de 1 à 5, donc par exemple 270k sur la tension stabilisée en sortie et 1.5M pour la haute tension.

La valeur des petits condensateurs de 100nF et 47nF n'est pas critique et on peut utiliser ce qu'on a sous la main. Les valeurs indiquées sont les valeurs minimales.

Le circuit à transistors continue à fonctionner avec une tension d'alimentation qui n'est que 10V supérieure à la tension de sortie. Le circuit à lampes à besoin d'une tension d'alimentation qui est supérieure d'environ 50V à la tension des grilles écran. La tension reste stable au volt près pour un courant de 5 à 10mA.

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