Comment calculer l'intensité disponible d'un ampli?

[dgohyeres]

bonjour,

question naïve:

existe t il un moyen de calculer le voltage fourni par un ampli à partir de ses caractéristiques techniques?

Je m'explique : certaines enceintes sont dites demander "beaucoup de courant"

J'ai bien compris que cela n'était pas nécessairement lié à la puissance exprimée en watts mais comment savoir si un ampli délivre peu ou beaucoup de courant?

Merci aux plus tech d'entre nous de fournir une explication compréhensible sans avoir fait supélec.

[yannosaeba]

up pour 1 bonne question!

[Samsara]

Hello.
Il faudrait modifier le titre , c'est intensité pas voltage(d'ailleurs meme ce terme est faux, il faut écrire tension)
Un moyen fiable et simple est de connaitre le poids de l'ampli,ça en dit long sur la capacité de l'alim qui va donner le courant à l'étage de sortie qui doit étre en mesure de passer l'intensité disponible.

[dgohyeres]

Merci Samsara,

j'ai modifié le titre du thread.

J'ai tout de même l'impression que le poids d'un ampli s'il peut être une indication n'est pas tout et encore moins un moyen de calcul.

Je reste un peu sur ma faim, d'autres réponse ?

[antonyantony]

si tu connais la puissance sur divers impedances tu peux calculer la limite en courant avec la loi d d ohm P = R ( ohm)* I au carré.
Dans les faits, le detail est plus complique. On mesure souvent cela sur une impulsion.

[chris.c]

Je ne sais pas comment calculer cela et si c'est vraiment faisable.

Petite indication seulement le courant délivré par l'ampli est bien entendu fonction de plusieurs paramètres.

Sa puissance de sortie entre autre, c'est pour cela aussi qu'on préconise un ampli lègèrement supérieur en puissance que les enceintes.
Un ampli de 100W volume à 80% sur des enceintes de 100W fournira plus difficilement du courant qu'un ampli de 200W qui du coup sera moins poussé en volume et aura plus de réserve en courant.

Le courant dépend aussi en grande et majeur partie de l'alimentation de l'ampli.
Ca c'est un bon point de repère qui se vérifie rapidement , poid de l'ampli et volume de l'alim (transfo, self et condo).

La consomation électrique de l'appareil peut te donner quelques infos la dessus, bien souvent si il consomme beaucoup il y de grandes chances qu'il fournisse aussi beaucoup aux enceintes.

[Scytales]

si tu connais la puissance sur divers impedances tu peux calculer la limite en courant avec la loi d d ohm P = R ( ohm)* I au carré.
Dans les faits, le detail est plus complique. On mesure souvent cela sur une impulsion.

C'est plus compliqué, mais pas encore assez pour que ce soit hors de portée, du moins en en restant aux choses simples!

On peut raffiner le raisonnement d'antonyantony si on connaît la tension d'alimentation des étages de sortie de l'amplificateur. Toujours d'après la loi d'Ohm, P=UI, c'est une autre façon d'écrire la formule de la puissance efficace sur charge résistive. La puissance max. d'un ampli est limitée à la fois par la tension continue de l'alimentation, qui est de toute façon la limite de la tension de sortie aux bornes HP (le U dans la formule) et la courant que peut traverser les transistors de sortie (là, ça se complique un peu plus).

Ainsi, la puissance de sortie d'un amplificateur peut être limitée par la tension de son alimentation tout en ayant encore une capacité en courant excédentaire. C'est pourquoi, même un amplificateur qui plafonne à une puissance X sur une charge Z ne plafonne pas nécessairement au courant Y qui passe dans cette charge Z à cette puissance X. Si l'alimentation est capable de débiter plus de courant et que les transistors de sortie sont capables de laisser passer ce courant, ce dernier sera toujours disponible.

A quoi ça peut servir d'avoir plus de courant me direz-vous? A piloter des charges qui ne sont pas purement résistives, mais réactives par ex. et qui peuvent draîner un courant plus important que la seule valeur ohmique de la charge le laisse supposer, car le courant est en retard ou en avance de phase sur la tension.

Maintenant, pour savoir si la capacité en courant d'un ampli est limitée ou au contraire dépasse celle qui lui permet d'atteindre sa puissance max. sur une charge donnée, il faut connaître un certain nombre de choses qui dépassent malheureusement ce que l'on peut connaître d'un ampli d'après ses spécifications ou des caractéristiques encore simple comme l'est la tension d'alimentation.

Un bon indice d'un amplificateur ayant une bonne capacité en courant reste toutefois le fait qu'il est spécifié ou non pour fonctionner sur une charge, fut-elle résistive, très basse, comme 2 ohms, voire 1 ohms.

En effet, un bon ampli devrait se comporter comme une source de tension parfaite: la tension max. aux bornes HP devrait rester la même quelque soit la charge qu'on y relie. En conséquence de quoi, la puissance devrait doubler chaque fois que la charge est divisée par deux. En pratique, pour des raisons liées au fonctionnement des transistors, cela ne peut jamais être exactement le cas, mais passons: à ce détail près, l'idée est là.

Comme P=UI, à U constant, I doit doubler pour que la puissance double.

Un ampli qui a une très bonne capacité en courant doit donc pouvoir piloter de très basses impédances, même si sa puissance est limitée par la tension de son alimentation.

Quand un ampli est spécifié sur 2 voire 1 ohms, vous pouvez être certain qu'il a une bonne capacité en courant, surtout si la puissance double ou n'est pas loin de doubler à chaque fois que la charge diminue de moitié.

Ex: 50W/8ohms, 100W/4 ohms, 200W/2 ohms, 400W/1 ohms.

Attention toutefois aux spécifications farfelues qui mesurent une puissance sur une impulsion qui peut être aussi brève que 0,5 milliseconde et qui est pratiquement sans signification, car une impulsion réelle sur un signal musical peut être 200 fois plus longue... Raison pour laquelle la mesure en continue n'est pas sans importance par rapport à la puissance impulsionnelle qui est mise en avant par une certaine presse hifi comme la panacée pour savoir si un ampli peut faire face à la dynamique d'un signal musical ou pas.

Donc, se fier uniquement à la mesure d'une puissance continue pour essayer de deviner si un ampli a ou non une bonne capacité en courant. Ou alors, regarder des spécifications de puissance impulsionnelle qui sont significatives.

[haskil]

Scytales écrit : Attention toutefois aux spécifications farfelues qui mesurent une puissance sur une impulsion qui peut être aussi brève que 0,5 miliseconde et qui est pratiquement sans signification, car une impulsion réelle sur un signal musicale peut être 200 fois plus longue... Raison pour laquelle la mesure en continue n'est pas sans importance par rapport à la puissance impulsionnelle qui est mise en avant par un certaine presse hifi comme la panacée pour savoir si un ampli peut faire face à la dynamique d'un signal musicale ou pas.

La mesure impulsionnelle n'est effectivement pas une donnée bien exploitable. Tu parles des revues de hifi qui la mette en avant comme une panacée et tu as raison d'insister sur le fait que cela ne veut pas dire grand chose.

ex. que se passe-t-il au 20 e coup sur les timbales suivis de plusieurs coups sur la grosse caisse reproduits par un amplificateur qui a une puissance impulsionnelle qui fait un ties de plus que sa puissance nominale si cette dernière est juste pour le rendement des enceintes et le niveau d'écoute ?

Réponse :l ça tord !


En revanche, une mesure sur trains d'impulsions commence déjà à mieux renseigner sur la capacité réelle d'un ampli. Voire, comme l'avait fait, Rinaldo Bassi une mesure sur signal musical complexe et impulsionnel (début des tableaux d'une exposition de Moussorgski) ou l'on voyait sur les relevé d'oscilloscope qu'un ampli de 35 watts alimentant une enceinte faisant 100 dB de rendement avait une alimentation qui ne se remettait pas bien des impulsions qu'on lui demandait. Quand ces 100 db de rendement sont censés fonctionner, sans problèmes, avec un ampli de 8 à 10 watts...


Bref, le plus important est ce que Scytales dit dans la premiere partie de son exposé.

Donc, se fier uniquement à la mesure d'une puissance continue pour connaître essayer de deviner si un ampli a ou non une bonne capacité en courant. Ou alors, regarder les spécifications de puissance impulsionnelle qui sont significatives.

Rapportée comme tu le précises à 8, 4 et 2 ohms. Et oublier les mesures de puissance impulsionnelle car elles ne sont quasi rarement données avec un protocole de mesure signifiant.

Du reste quantité d'amplificateurs de très haut niveau ont des puissances continues et impulsionnelles quasi identiques...

Bien sur, un ampli qui ferait 300 watts sous 8, 600 sous 4, 1200 sous 2 et aurait une puissance impulsionnelle de 400 watts sous 8 ohms sera plus à prendre en considération qu'un ampli qui fait 70 watts en continu sous 8 ohms et annoncé fièrement 150 watts en impulsionnel, alors qu'il tient mal le 4 ohms et pas le 2 ohms...


Alain

[Scytales]

Du reste quantité d'amplificateurs de très haut niveau ont des puissances continues et impulsionnelles quasi identiques...

Quelques personnes, Flegal, lorsqu'il intervernait sur ce forum entre autres, et toi-même ont expliqué il y a déjà des années qu'elles tenaient pour perfectible un amplificateur dont la puissance impulsionnelle était très supérieure à la puissance continue pour une raison très simple.

En régime impulsionnelle, le travail de l'amplificateur, et singulièrement de son alimentation est facilité. Les transistors de sortie ont le temps de dissiper les pertes en chaleur entre deux impulsions, de même que les transformateurs (qui chauffent aussi) et les condensateurs ont le temps d'être rechargés par les diodes de redressement (qui ne sont conductrices que par impulsion, elles: lorsque la tension alternative est au sommet de la sinusoïde).

Et aussi, la tension présente aux secondaires d'un transformateur va plus ou moins baisser entre un fonctionnement à pleine charge et un fonctionnement à charge réduite. La variation entre la tension à vide et la tension en charge d'un transformateur est appelée régulation et est mesurée en pourcent. Un transformateur avec une bonne régulation débitera du courant sans que la tension présente à ses secondaires s'effondre. Un mauvais transfo ne pourra débiter du courant qu'au prix d'une chute de tension à ses secondaires. Qui dit chute de la tension d'alimentation dit abaissement de la puissance disponible à la sortie de l'amplificateur, rien qu'en raison de l'abaissement du seuil de la puissance de saturation de l'ampli.

Un amplificateur dont la puissance impulsionnelle égale plus ou moins la puissance continue aurait donc des circuits d'alimentation qui ne s'effondrent pas trop entre un régime de fonctionnement à pleine charge et un régime de fonctionnement "allégé", fait d'impulsion.

[haskil]

C'est ça Scytales. Et il y a même des revues consacrées au matériel professionnel qui mesure ce qu'ils appellent le taux de modulation de l'alimentation : et elles ne notent pas très bien les amplis dont l'alimentation est mal calculée. Le régime impulsionnel est une invention de marketeux qui cache des amplis dont l'alimentation est faite en pensant aux économies...

Mais c'est évidemment moins grave si l'ampli est très puissant. Tandis que si l'ampli annoncé pour 150 watts en impulsionnel peine en réalité en régime continu en sortant 70 watts, là commence un problème qui se fera sentir sur les charges difficiles.


Alain

[Scytales]

Et pour en revenir plus précisément au sujet de la filière.

Soit un amplificateur ayant une tension d'alimentation de +/- 45V et ayant pour transistors de puissance des pièces pouvant dissiper 100W, par ex. des transistors bipolaires Sanken 2SA1186/2SC2837 destinés aux applications audios.

Les données techniques du constructeur nous renseignent qu'avec une tension collecteur/émetteur de 45V, un transistor pourra débiter à son émetteur une intensité continue maximale de 2.4A environ. Et c'est normal, toujours en raison de la relation P=UI. Plus la tension qui traverse le transistor est élevée, moins il pourra fournir de courant à sa puissance de dissipation nominale.

Tout en gardant une tension d'alimentation de +/- 45V, il faut donc mettre plusieurs de ces transistors en parallèle si on veut augmenter la capacité en courant. La charge de travail étant partagée entre plusieurs transistors, ces derniers chaufferont moins.

On peut aussi diminuer la tension d'alimentation, sachant toutefois qu'il est imposible de descendre en-dessous d'une certaine limite si on ne veut pas que l'amplificateur arrive à saturation trop vite (souvenez-vous que la tension aux bornes HP est limitée par celle de l'alimentation).

On peut, enfin, utiliser des transistors plus puissants. Par ex., pour rester chez Sanken, des 2SA1216/2SC2922 qui peuvent dissiper 200W. Avec une tension d'alimentation de 45V, ils peuvent débiter en continu environ 4.5A.

En pratique, les choses sont un peu plus compliquées que cela, mais, encore une fois, la ligne directrice est là.

[emj hifi]

http://www.hypex.nl/

j'en ai un petit (180) , c'est une bombe. Il est tout simplement conçu pour fonctionner sur des charges reactives et pourtant sa capacité en courant ne depasse pas 10A!!!!!. J'ai enfin trouvé un ampli qui ne s'effondre a aucun moment sur mes Dynaudio gemini qui ont mis au tapis tout ce que j'ai ecouté.

[antonyantony]

En régime impulsionnelle, le travail de l'amplificateur, et singulièrement de son alimentation est facilité. Les transistors de sortie ont le temps de dissiper les pertes en chaleur entre deux impulsions, de même que les transformateurs (qui chauffent aussi) et les condensateurs ont le temps d'être rechargés par les diodes de redressement (qui ne sont conductrices que par impulsion, elles: lorsque la tension alternative est au sommet de la sinusoïde).

Bonjour,
heureusement, une diode est passante bien plus souvent que cela. Il suffit que la tension ( dans le sens passant) soit superieure à la tension de seuil variant entre 0.2 et 0.7 V.

Pour revenir aux alimentations, elles presentent generalement une impedance de sortie. Ce qui signifie que des que la charge augmente, la tension diminue. Cela a peu de consequences avec un ampli traditionnel qui rejette cet effet : il est tres peu audible. C est une catastrophe sur un ampli class D. Raison pour laquelle ces amplis disposent d une alimentation soignee, regulee.
Pour un ampli class AB, le fait de lui imposer une regulation consomme de la tension ce qui signifie que l on dispose de moins de puissance pour un benefice negligeable.

La puissance impulsionnelle repond à des contraintes du monde reel :
A budget constant, comment construire un ampli de qualite : qui reponde aux besoins de la majorite des utilisateurs. JE peux faire un ampli qui double de 8 à 4 puis de 4 à 2 Ohm. cela veut dire qu un utilisateur d enceinte 8 Ohms ne disposera que d 1/4 de la puissance qu il a payé. Je peux aussi l optimiser pour 4 Ohm et accpeter une degradation sur 2 Ohm. Meme chose sur 8 Ohm. Le choix est facile sur un Krell ou un Mc. Sur un ampli de milieu de marché à 400 Euros que faire?

De bonnes reponses sont venues de Nad par exemple. Ces amplis disposent d'une reserve de tension et de puissance disponible pour des impulsions longues. Ce qui permet à priori de concevoir, a budget equivalent, un ampli de puissance RMS un peu inferieure à un ampli conventionnel mais d'offrir 6 db de plus sur une impulsion même longue ans pour autant en faire supporter la charge au budget !
Cela se justifie d un point de vue statistique.
http://www.stereophile.com//asweseeit/489/

Illustration avec le C370 : En stereo 2*170 W sous 8 ou 4 Ohms. En mono sous 2 ohms : 300W. Il n y a pas de perte de puisance pour un utilisateur sous 8Ohms. Par contre la puisance est partagee entre gauche et droite.
Sur une impulsion assez longue la puissance disponible est bien plus importante et repousse la saturation jusqu'à 6 db. C est enorme.
Ce n est pas un gadget. Techniquement, ces amplis semblent disposer de deux tensions d alimentation !

[Scytales]

Les NAD de la série C3xx ne "semblent" pas disposer de plusieurs tensions d'alimentation, il ont plusieurs tension d'alimentation commutées par le circuit "ISC" (Impedance Sensing Curcuit, circuit senseur d'impédance) qui ajuste la tension d'alimentation en fontion du module de la charge reliée aux bornes HP. C'est écrit dans les doc de NAD.

[Scytales]

La puissance impulsionnelle repond à des contraintes du monde reel :
A budget constant, comment construire un ampli de qualite : qui reponde aux besoins de la majorite des utilisateurs. JE peux faire un ampli qui double de 8 à 4 puis de 4 à 2 Ohm. cela veut dire qu un utilisateur d enceinte 8 Ohms ne disposera que d 1/4 de la puissance qu il a payé. Je peux aussi l optimiser pour 4 Ohm et accpeter une degradation sur 2 Ohm. Meme chose sur 8 Ohm. Le choix est facile sur un Krell ou un Mc. Sur un ampli de milieu de marché à 400 Euros que faire?

C'est un argument assez spécieux, je trouve. Une puissance n'existe pas indépendamment d'une charge dans les contraintes du monde réel. On ne peut pas acheter une "puissance", on achète une puissance donnée sous une charge donnée. Et dans le monde réelle, les charges donnée pour, par ex., 8 ohms ressemblent parfois furieusement à des charges de 4 ohms encore plus réelles... Cf. les enceintes Cabasse, labellisées aujourd'hui 8 ohms, mais qui tombent à 4 ohms, voire moins de 3 ohms pour certaines d'entre elle, dans la partie du spectre qui consomme le plus d'énergie: le médium-grave. Et ce ne sont pas les seules enceintes de marques dans ce cas, loin de là!

Optimiser une amplificateur pour une charge donnée? Pourquoi pas, mais à condition que l'enceinte qu'il va alimenter ait une impédance lissée sur tout le spectre. C'est très loin d'être le cas de toutes les enceintes!