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Du bruit dans les alimentations linéaires

Message » 28 Sep 2016 14:39

Bonjour !

Merci pour vos réponses que j'ai lu avec attention !

Si je résume, deux théories s'affrontent :

- Un truc cloche en amont du filtrage, mais on sait pas exactement quoi.

- La valeur de R n'est pas optimale, mais on sait pas quelle valeur appliquer.

La doc très intéressante de Samsara va plutôt dans le sens de la deuxième hypothèse tout en disant que la self, c'est mieux. D'après jimbee, l'ondulation résiduelle de mon alim est effectivement trop importante comparé à l'alim de l'Audiophile, ce qui confirme également cette seconde hypothèse.

Je regrette vraiment de ne pas savoir utiliser correctement ce fameux PSU designer, il faut que je me trouve des tutos et de la doc pour me pencher sérieusement là dessus.

Pour répondre à Grand_Floyd, c'est vrai que quand on part sur un nouveau projet, on commence par un cahier des charges. En tout cas, c'est comme ça que je fonctionne. Pour cette alim, le but était, et je préfère le mettre entre guillemets pour éviter les coups de batons : "émuler un fonctionnement sur batterie" grâce à une charge capacitive très importante, tout en ayant une tension stable de 12V. Quand j'ai monté le proto, je me suis retrouvé avec ce bruit, que j'imputais naïvement à la proximité du transfo avec tout le reste et au câblage en bordel. les liaisons alim/cartes étaient très courtes (5cm à tout casser). La mise en boite n'a en fait rien changé. Au pire, je pensais mettre le transfo dans une cage de Faraday, mais comme il est déjà shieldé, ce serait redondant. Au delà de ça, je n'ai pas d'autres pistes pour étayer la première hypothèse.

Je suis pas un partisan de l'alim à découpage pour de la classe A. Certes, ce sont des alims capable de répondre à tous les appels de courant de façon très efficace, mais c'est trop bruité. Le Quad 405-2 que j'ai construit fonctionne avec une smps, ça marche diaboliquement bien mais bon, le bruit du hachage est quand même là. C'en est pas moins un très bon ampli avec une excellente dynamique que j'adore écouter. Pour autant, ça manque de détails.

Faame, merci pour les formules, c'est exactement ce que je cherchais ^^ j'ai pu m'amuser un peu avec tout ça pour en conclure qu'effectivement, les condos de tête sont probablement limités, bien que j'ai respecté la règle des 10% sur leur dimensionnement. il me reste une paire de 0,03F, je verrais si je les substitue aux 0,01F, mais ça m'oblige à refaire mon PCB et à dessouder/ressouder les 0,1F. J'aime pas trop faire ça, mais si j'ai pas le choix...

En recalculant la valeur de résistance max utilisable sans trop faire chuter la tension, je peux monter à 1 ohm. Je me suis procuré une paire de résistances que j'installerai cet après midi, on verra ce que donneront les mesures.

Je vous tiens au courant !
Encore une fois, merci de participer au processus de réflexion ^^
tomjuillet
 
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Message par Google » 28 Sep 2016 14:39

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Message » 28 Sep 2016 14:51

tomjuillet a écrit:La doc très intéressante de Samsara va plutôt dans le sens de la deuxième hypothèse tout en disant que la self, c'est mieux.

Non ,elle dit plus que ça :hehe:

Comme dis plus haut, tu devrais déjà déterminer si le problème vient vraiment de l'alim,donc 100Hz, ou d'un rayonnement 50Hz.
Pour le savoir il suffit de capter le bruit avec un ordinateur ou un smartphone Android et une application du style AudioSpectrumMonitor.
Amicalement, Mao
Samsara
 
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Message » 28 Sep 2016 15:03

Oui j'ai bien lu ça aussi, le problème étant que le bruit est trop faible pour être capté par le micro de mon téléphone ^^ C'est le premier truc auquel j'ai pensé. Ceci dit, un bruit de 50Hz est très vite reconnaissable comparé à du 100Hz, pour ça je fais confiance à mes oreilles.

Corrige moi si je me trompe, mais si j'avais du 50Hz, je devrais voir un reliquat de tension alternative au multimètre non ?
tomjuillet
 
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Message » 28 Sep 2016 15:25

Tout comme du 100Hz.
Tu peux capter le son sans passer par le micro.
Amicalement, Mao
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Message » 28 Sep 2016 15:55

tomjuillet a écrit:En recalculant la valeur de résistance max utilisable sans trop faire chuter la tension, je peux monter à 1 ohm. Je me suis procuré une paire de résistances que j'installerai cet après midi, on verra ce que donneront les mesures.

Je vous tiens au courant !
Encore une fois, merci de participer au processus de réflexion ^^

Ça sent la méthode empirique ça ! :ane:
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Message » 28 Sep 2016 16:09

Si tu as un crédit de 1 Ohm en banque, tu scindes en deux prélèvements de 0,47 r , qui rapportent plus .

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jimbee
 
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Message » 28 Sep 2016 16:26

tomjuillet a écrit:Faame, merci pour les formules, c'est exactement ce que je cherchais ^^ j'ai pu m'amuser un peu avec tout ça pour en conclure qu'effectivement, les condos de tête sont probablement limités, bien que j'ai respecté la règle des 10% sur leur dimensionnement. il me reste une paire de 0,03F, je verrais si je les substitue aux 0,01F, mais ça m'oblige à refaire mon PCB et à dessouder/ressouder les 0,1F. J'aime pas trop faire ça, mais si j'ai pas le choix...


Attention quand même, le modèle que j'ai pris est très éloigné de la réalité. Le modèle "réel" (en prenant en compte les diodes) est pas résolvable analytiquement (ou tout du moins je sais pas faire, même en faisant des approximations un peu lourdes c'est difficile). Suffit de jouer avec un simulateur type ltspice pour s'en rendre compte. Par contre ça permet de bien comprendre le rôle de la cellule RC chargée.

En particulier en réalité si tu gardes ta capa de 10m, t'auras encore plus de bruit avec une résistance de 1Ohm (enfin un tout petit peu plus).

Faudrait aussi que tu regardes les équations d'un simple filtrage avec diodes + capa + charge (ça on peut sortir des équations exactes aussi de mémoire).

L'idée du CRC c'est de faire un compromis entre les deux.

Faut bien comprendre que la clé de ce genre de filtrage c'est que pendant (environ) 1/4 de période la première capa est chargée en court-circuit par l'alim, puis au bout d'un moment le courant arrive vers 0 et les diodes se bloquent. A ce moment, la capa se décharge (exponentielle décroissante). En rajoutant le filtre passe-bas on essaye d'aplatir globalement la tension (on perd un peu en tension mais on diminue aussi l'oscillation).

Le plus simple ça reste vraiment la simulation.
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Message » 28 Sep 2016 17:12

Merci pour ces précisions.

je regrette d'autant plus de ne pas maitriser les logiciels de simulation.
Donc si je comprends bien, en augmentant la valeur des condensateurs de tête et en appliquant une valeur de résistance d'un ohm, je peux m'attendre à une réduction de l'oscillation plus efficace ?
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Message » 29 Sep 2016 10:13

Samsara a écrit:
tomjuillet a écrit:La doc très intéressante de Samsara va plutôt dans le sens de la deuxième hypothèse tout en disant que la self, c'est mieux.

Non ,elle dit plus que ça :hehe:

Comme dis plus haut, tu devrais déjà déterminer si le problème vient vraiment de l'alim,donc 100Hz, ou d'un rayonnement 50Hz.
Pour le savoir il suffit de capter le bruit avec un ordinateur ou un smartphone Android et une application du style AudioSpectrumMonitor.

Bonjour,
Petite contribution sur ce sujet:
Avec ce type de redressement "va et vient", le piège classique est le couplage par impédance commune au niveau de la liaison entre le point milieu du transfo et le zéro. Il faut faire très attention à ce que le courant dans cette liaison ne vienne se superposer aux courants liés aux signaux analogiques.
Donc attention aux circuits de zéro ! Et aussi attention à la manière dont on relie le circuit de zéro, les circuits de masse et le ou les écrans, s'il y en a.
A noter que si l'histoire du câblage en étoile est une précaution de base, ce n'est en rien un dogme absolu et que certaines dispositions comportant des boucles peuvent se révéler plus efficaces.
A propos des simulations, je pense qu'il faudrait utiliser un modèle un peu plus complet du transfo, au moins comportant les inductances de fuite et la magnétisante, sinon les temps de conduction des diodes sont inexacts et l'ondulation correspondante aussi.
A+
Edit: une petite simulation avec tes valeurs et un modèle estimé du transfo, pour une charge de 1A par tension:
En haut, la tension sur la première capa
Au milieu la tension sur la seconde capa
En bas le courant dans une des diodes
Redresseur.jpg
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Message » 29 Sep 2016 12:02

Quand on voit le temps de conduction des diodes , on se dit que ces alimentations linéaires sont en fait des alimentations à découpage :wink:
J´avais la télé, mais ça m´ennuyait. Je l´ai r´tournée... d´l´aut´ côté c´est passionnant
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Message » 29 Sep 2016 12:14

tcli a écrit:Quand on voit le temps de conduction des diodes , on se dit que ces alimentations linéaires sont en fait des alimentations à découpage :wink:

Oui, c'est du au fait que l'on a un filtrage avec capa en tête, ce qui est très défavorable pour le transfo (courant efficace élevé)
A+
D'ailleurs, c'est marrant de voir la tronche du courant tiré sur le secteur:
Redresseur_1.jpg
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Message » 29 Sep 2016 13:12

Merci Robert64 pour ta contribution.

C'est très intéressant cette simulation que tu as faite (merci beaucoup !!) parce que je me rends compte que cette alimentation n'est pas si efficace que ça. Comme un bon débutant, je pensais que le fait de multiplier les condensateurs permettaient à coup sur de lisser la tension au maximum tout en réduisant l'esr, ce qui dans l'absolu n'est pas faux (toujours d'après ce que j'ai compris, faut pas hésiter à me corriger si je me trompe), mais incomplet.

Le fait d'avoir des condensateurs de tête correspondant à 10% de la valeur du condensateur soit 0,01F suivant ne serait à priori pas optimal. J'ai du mal interpréter cette règle des 10%... Ne faudrait il pas plutôt prendre 10% de la charge capacitive totale, soit 0,1F ?
Ca aurait surement plus de sens car le condensateur de tête travaillerait en "flux tendu" avec des cycles de charge/décharge qui ne suffiraient pas à fournir assez de courant aux condensateurs suivants dans le cas d'une petite capacité ? Et même, au lieu de faire un CRC, pourquoi ne pas faire juste RC en virant ces petits condensateurs ?

L'avantage que j'ai au niveau de câblage du zéro, des masses et des écrans, c'est que je suis dans des boitiers en bois, donc pas de masse mécanique. Le zéro est câblé correctement (j'ai repris les bons conseils de Jipihorn dans ses trois vidéos sur les ronflettes et boucles de masse, et les vérifications de routine ont été faites) et est indépendant de la terre bien sûr. Seul le shield du transfo est relié à la terre.

je vais tacher de prendre en main PSU Designer pour faire des simulations et voir si ça confirme ou non ces hypothèses avant de mettre les mains dans le cambouis.
tomjuillet
 
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Message » 29 Sep 2016 14:09

tomjuillet a écrit:Merci Robert64 pour ta contribution.

C'est très intéressant cette simulation que tu as faite (merci beaucoup !!) parce que je me rends compte que cette alimentation n'est pas si efficace que ça. Comme un bon débutant, je pensais que le fait de multiplier les condensateurs permettaient à coup sur de lisser la tension au maximum tout en réduisant l'esr, ce qui dans l'absolu n'est pas faux (toujours d'après ce que j'ai compris, faut pas hésiter à me corriger si je me trompe), mais incomplet.

Le fait d'avoir des condensateurs de tête correspondant à 10% de la valeur du condensateur soit 0,01F suivant ne serait à priori pas optimal. J'ai du mal interpréter cette règle des 10%... Ne faudrait il pas plutôt prendre 10% de la charge capacitive totale, soit 0,1F ?
Ca aurait surement plus de sens car le condensateur de tête travaillerait en "flux tendu" avec des cycles de charge/décharge qui ne suffiraient pas à fournir assez de courant aux condensateurs suivants dans le cas d'une petite capacité ? Et même, au lieu de faire un CRC, pourquoi ne pas faire juste RC en virant ces petits condensateurs ?

L'avantage que j'ai au niveau de câblage du zéro, des masses et des écrans, c'est que je suis dans des boitiers en bois, donc pas de masse mécanique. Le zéro est câblé correctement (j'ai repris les bons conseils de Jipihorn dans ses trois vidéos sur les ronflettes et boucles de masse, et les vérifications de routine ont été faites) et est indépendant de la terre bien sûr. Seul le shield du transfo est relié à la terre.

je vais tacher de prendre en main PSU Designer pour faire des simulations et voir si ça confirme ou non ces hypothèses avant de mettre les mains dans le cambouis.

Tu devrais quand même essayer de te trouver un petit oscillo, parce que en aveugle, tu n'iras pas loin. On en trouve d'occasion pas cher sur eBay
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Message » 29 Sep 2016 16:06

Bon, je viens de faire un test après simulation.

D'après cette simulation, remplacer la résistance de 0,1 ohm par une résistance d'un ohm aurait du faire baisser la tension de 0,8V, soit un passage de 12,3V à 11,5V. Bien sur, tout ne se passe pas comme prévu ! Je mesure une tension de 10,7V, et le bruit est encore plus présent... Décidément, je ne suis vraiment pas au point avec PSU Designer.

Ca se corse...

Par acquis de conscience, j'ai emprunté un micro à un ami pour mesurer la fréquence exacte du bruit et là, surprise ! le ronflement est d'exactement 150Hz, une harmonique du 50Hz. Hmmm, curieux...

Donc, vraie boucle de masse qui traine et que je ne parviens pas à identifier, rayonnement électromagnétique, ou saturation du transfo ?
tomjuillet
 
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Message » 29 Sep 2016 16:34

C'est là qu'un oscillo serait utile!Si ça se trouve ce n'est pas l'alimentation qui est en cause,mais l'ampli qui accroche!
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