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Du bruit dans les alimentations linéaires

Message » 26 Sep 2016 19:43

Messieurs et mesdames, bonjour !

J'ai une question concernant les alims linéaires à laquelle je n'ai pas trouvé de réponse.

J'explique rapidement :

J'ai fabriqué un 8w hiraga "le monstre", plus pour l'exercice de style que pour ses qualités intrinsèques. Le schéma étant simple et facile a mettre en œuvre. Comme il a fallu l'alimenter et justifier son petit surnom, j'ai monté une alim linéaire symétrique avec filtrage CRC après avoir lu tout ce que j'ai pu trouver sur le sujet, et après avoir posté ici même. J'en profite pour remercier au passage les personnes qui m'ont répondu, leur coup de main m'a été particulièrement précieux. Seulement voilà, comme à chaque fois que je monte un truc, un problème inédit survient !

Le problème, c'est de la ronflette dans le système, et je ne parviens pas à trouver la solution adéquat, même après avoir relu un paquet de documentation, et mème après avoir vu et revu les excellentes vidéos du fameux Jipihorn sur le sujet.

Alors, j'ai fait les tests nécessaires, ça ne vient pas de l'ampli en lui même car j'ai monté ça en deux blocs mono et un bloc alim et le problème existe sur les deux voies. Pas de problème en amont de la chaine, et le souci est identique avec une autre source type lecteur mp3 connectée en direct.

Il me reste donc à revérifier une nouvelle fois l'alimentation, ce qui, après avoir passé plus de 6 mois dessus, commence à me rendre fou.

L'alim est faite comme ça :

filtre EMI, softstart, transfo torique 9-0-9v 300VA avec shield à la terre, pont de diodes, 2x10 000µF pour le premier C, R de 0,1ohm, et 10x0,1F pour le dernier C, plus un découplage final avec condos MKP 15µF. Je dois avouer que c'est très bourrin...

Première difficulté :

J'ai cherché partout la formule pour calculer la valeur de R, de L aussi pour du CLC, mais j'ai pas trouvé l'info. J'ai donc mis une valeur de R classique et préconisée par les diyeurs. Ca marche, mais c'est loin d'être optimal. Et puis le fait de foutre une valeur au hasard me plait pas du tout. La difficulté dans cette alim, c'est la charge capacitive totale qui est très importante.

Deuxième difficulté :

Ajouter une cellule RC ou LC serait il intéressant ?
D'après ce que j'ai lu, il semble qu'ajouter des cellules de filtrage permet de dégommer ces bruits provenant du redressement. Une self serait elle plus efficace qu'une résistance pour supprimer ces fréquences parasites ? Certains font un montage du genre CLCRC, mais pour quel bénéfice ?

Troisième difficulté :

J'ai lu que certains mettent en amont les condos de forte capacité et ensuite, ceux de faible capacité. Certains font le découplage des gros condos chimiques par des mkp de faible valeur en parallèle. Sur les forums ça se prend le chou pour savoir si c'est bien ou non sans faire aucune mesure. Et c'est là que le bât blesse, j'ai pas d'oscilloscope qui pourrait me permettre de tester tout ça et de voir concrètement ce qui se passe sur mon assemblage.


Bref, j'ai choppé le syndrome du forum audiophile : plus j'en lis sur le sujet, plus je suis paumé... Avez vous quelques conseils et pistes de réflexion ?

Bien cordialement,

Tom.
tomjuillet
 
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Message par Google » 26 Sep 2016 19:43

Publicite

 
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Message » 26 Sep 2016 19:54

Bonsoir
La disposition du circuit et de la masse et de possibles inductions sont usuellement les premiers suspects.
Siméon
etsimonogn
 
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Message » 26 Sep 2016 19:58

Je présume que tu as lu aussi l'article paru dans l'Audiophile! http://www.asrr.org/biblioteca/Revue%20 ... 8W/8W.html

Normalement si tu t'es conformé à ce qui est dit là-dedans,ça doit marcher!
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Message » 26 Sep 2016 23:15

Bonsoir,

Siméon,
J'ai bien pensé à vérifier mon plan de masse, qui est effectivement en étoile. En général, c'est le premier souci des débutants, que j'ai rencontré d'ailleurs en faisant mon premier DIY, un Quad 405-2.
Pour la disposition c'est facile, comme c'est un double mono avec une alim séparée, j'ai pas trop de risques là dessus. je prendrai des photos de l'alim demain pour vous montrer tout ça. Un problème d'induction peut toutefois exister.

Grand_Floyd,
Les docs parues dans L'Audiophile concernant cet ampli ont été mes livres de chevet depuis que j'ai ce projet en tête. D'ailleurs, l'alimentation que j'ai monté est très proche de la figure 14 de la doc que tu as mis en lien, les batteries en moins pour une raison de place et de confort. Et puis deux batteries de camion dans le salon, c'est pas facile à caser ^^

Je posterai le schéma exact demain en même temps que les photos.
En attendant, bonne soirée !
tomjuillet
 
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Message » 26 Sep 2016 23:22

Ok on y verra plus clair!Quelques interrogations me viennent à l'esprit : as-tu essayé de déconnecter une des 2 entrées!Si ça ne ronfle plus,c'est révélateur d'une boucle de masse!Si ça ronfle encore,déconnecte la seconde entrée!Si ça ronfle encore,shunte les 2 entrées à la masse!Si ça ne ronfle plus,l'ampli n'est pas en cause et il faut chercher dans les raccordements,blindages etc...Si ça ronfle toujours,c'est bien dans l'ampli que ça se passe!
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Message » 27 Sep 2016 15:20

Bonjour,

Voici le schéma de l'alimentation :
http://imgur.com/a/8EvP7

T1 : Transfo torique 9-0-9V 300VA
D1 : Pont de diodes 100A 1000V
C1, C2 : 10 000µF 25V
R1, R2 : 0,1R
C3 à C12 : 0,1F
C13, C14 : MKP 15µF

Photo de l'alim :
http://imgur.com/a/oT9yI
Avec en 1 filtre IEC, en 2 le softstart, en 3 le transfo, en 4 le pont de diodes, et en 5 le filtrage.

Voilà, ce sera surement plus clair.
Le pont de diodes est au dessus du transfo par contrainte de place, mais l'éloigner ne change rien puisque le transfo est shieldé. On voit sur la photo que la sortie alim gauche passe au dessus du câblage alternatif, mais je pense pas que ça puisse générer une ronflette à ce point audible dans les enceintes.

J'ai fait le test que tu as indiqué Grand_Floyd, et effectivement, ça ne vient pas de l'ampli. le bruit vient donc nécessairement du bloc d'alimentation.
tomjuillet
 
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Message » 27 Sep 2016 15:42

tomjuillet a écrit:Bonjour,

Voici le schéma de l'alimentation :
http://imgur.com/a/8EvP7

T1 : Transfo torique 9-0-9V 300VA
D1 : Pont de diodes 100A 1000V
C1, C2 : 10 000µF 25V
R1, R2 : 0,1R
C3 à C12 : 0,1F
C13, C14 : MKP 15µF


Dans les alims de l'audiophile, R1 / R2 font bien plus que 0,1R.
Image
Avec toutes ces capas, un double pi serait à essayer mais avec des valeurs de R plus grandes, amha.
jimbee
 
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Message » 27 Sep 2016 15:45

D'où ma demande initiale : quelle est la formule permettant de calculer la valeur de R dans un filtrage CRC ?
tomjuillet
 
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Message » 27 Sep 2016 16:21

CRC, CLC ect Pour en évaluer les effets sur l'efficacité du filtrage : http://www.duncanamps.com/psud2/
mais la ronflette est plus probablement liée aux raisons évoquées par etsimonogn.

ps : y a-t-il des capas réservoir dans chaque bloc mono?
jimbee
 
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Message » 27 Sep 2016 17:19

Les formules de calcul sont empiriques et c'est plus une question d'expérience que de calcul : par exemple Nelson Pass sur son F5 qui fait 25W met par rail : 2 condos de 15000µF en // puis 4 résistances en // de 0.47 ohms et à nouveau 2 condos de 15000µF.Tout ça pour un courant de repos de 1.3A par canal sous +- 24V.
Chez MUSICAL FIDELITY sur l'ampli A1 qui fait 20W avec un courant de repos de 0.8A (comme le Monstre) ,on a 1 x 10000µF puis 1 x 0.47ohms et encore 1 x 10000µF par rail.Dans les 2 cas on est en classe A et aucun de ces amplis ne fait de bruit!
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Message » 27 Sep 2016 17:44

Il y a deux 470µF par canal.
Pour l'instant, j'ai un filtrage CRC insuffisamment efficace, donc je vais déjà chercher à l'optimiser. La vraie question est de savoir comment.
Aucun de vous ne connait la formule a appliquer pour le dimensionnement de la résistance ?
Je ne pense pas qu'elle soit uniquement là pour abaisser la tension, elle doit avoir aussi un rôle dans le filtrage.

Pour ce qui est de PSU Designer, ce n'est pas un outil que je sais exploiter correctement. J'aime autant travailler avec une formule mathématique. D'ailleurs, pourquoi une formule mathématique serait elle empirique ? C'est justement le contraire ! Au lieu de mettre une valeur au pif, on calcule quelque chose qui est fait pour travailler sous telle impédance, telle fréquence etc. Si c'était à ce point empirique, il nous suffirait d'avoir un lot de composants au hasard et de bidouiller une alim avec jusqu'à ce que ça marche. Ce serait contreproductif.

De plus, ça m'étonnerai fort que Nelson Pass fasse la conception d'alimentations au hasard jusqu'à ce que ça marche. Les résistances de saignée sont là pour vider les condensateurs plus rapidement à l’arrêt sans trop faire baisser la tension en fonctionnement.

Le F5 et l'A1 tournent certes bien, mais je fais référence à l'article de l'audiophile sur l'alim du 8W : 1F de charge capacitive totale au moins.
J'ai voulu construire cet ampli dans la même philosophie, sans ça, aucun intérêt. et puis déjà que j'utilise pas de batterie, si je réduis la capacité, je perds tout l’intérêt de ce montage.

J'insiste pour indiquer que le but d'un tel projet, c'est de construire de A à Z une alimentation linéaire symétrique. Si c'est pour pomper un truc déjà existant comme l'alim du fameux F5, j'en vois plus tellement l'intérêt car ici le plus important, c'est de se racler la soupière pour aboutir a quelque chose qui marche, et qui aura eu le mérite de m'apprendre le fonctionnement et le comportement d'une telle alim.

Merci d'ailleurs de prendre le temps de vous pencher sur mes interrogations ^^
tomjuillet
 
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Message » 27 Sep 2016 19:25

tomjuillet a écrit:Aucun de vous ne connait la formule a appliquer pour le dimensionnement de la résistance ?
Je ne pense pas qu'elle soit uniquement là pour abaisser la tension, elle doit avoir aussi un rôle dans le filtrage.



1F de charge capacitive totale au moins.
J'ai voulu construire cet ampli dans la même philosophie, sans ça, aucun intérêt. et puis déjà que j'utilise pas de batterie, si je réduis la capacité, je perds tout l’intérêt de ce montage.

J'insiste pour indiquer que le but d'un tel projet, c'est de construire de A à Z une alimentation linéaire symétrique. Si c'est pour pomper un truc déjà existant comme l'alim du fameux F5, j'en vois plus tellement l'intérêt car ici le plus important, c'est de se racler la soupière pour aboutir a quelque chose qui marche, et qui aura eu le mérite de m'apprendre le fonctionnement et le comportement d'une telle alim.

Je t'invite à lire ce PDF à partir de la page 15 ,et surtout la page 19
https://amplifredy.files.wordpress.com/ ... poulos.pdf
Amicalement, Mao
Samsara
 
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Message » 27 Sep 2016 19:36

tomjuillet a écrit:
.... je fais référence à l'article de l'audiophile sur l'alim du 8W : 1F de charge capacitive totale au moins.
J'ai voulu construire cet ampli dans la même philosophie, sans ça, aucun intérêt.


La philosophie du schéma s'étend à d'autres valeurs que la 1 F terminale:
2 x 14 V ac au transfo, contre 2 x 9 V ac ,
capa de tête de 68000 uF contre 10000 uF
res. de filtrage de 4 Ohms contre 0,1 Ohm

En ordre de grandeur, l'ondulation résiduelle que tu obtiens en sortie est 50 fois plus forte que celle du schéma d'origine. ( psud )




Image
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Message » 27 Sep 2016 20:02

tomjuillet a écrit:Il y a deux 470µF par canal.
Pour l'instant, j'ai un filtrage CRC insuffisamment efficace, donc je vais déjà chercher à l'optimiser. La vraie question est de savoir comment.
Aucun de vous ne connait la formule a appliquer pour le dimensionnement de la résistance ?
Je ne pense pas qu'elle soit uniquement là pour abaisser la tension, elle doit avoir aussi un rôle dans le filtrage.

Pour ce qui est de PSU Designer, ce n'est pas un outil que je sais exploiter correctement. J'aime autant travailler avec une formule mathématique. D'ailleurs, pourquoi une formule mathématique serait elle empirique ? C'est justement le contraire ! Au lieu de mettre une valeur au pif, on calcule quelque chose qui est fait pour travailler sous telle impédance, telle fréquence etc. Si c'était à ce point empirique, il nous suffirait d'avoir un lot de composants au hasard et de bidouiller une alim avec jusqu'à ce que ça marche. Ce serait contreproductif.

De plus, ça m'étonnerai fort que Nelson Pass fasse la conception d'alimentations au hasard jusqu'à ce que ça marche. Les résistances de saignée sont là pour vider les condensateurs plus rapidement à l’arrêt sans trop faire baisser la tension en fonctionnement.

Le F5 et l'A1 tournent certes bien, mais je fais référence à l'article de l'audiophile sur l'alim du 8W : 1F de charge capacitive totale au moins.
J'ai voulu construire cet ampli dans la même philosophie, sans ça, aucun intérêt. et puis déjà que j'utilise pas de batterie, si je réduis la capacité, je perds tout l’intérêt de ce montage.

J'insiste pour indiquer que le but d'un tel projet, c'est de construire de A à Z une alimentation linéaire symétrique. Si c'est pour pomper un truc déjà existant comme l'alim du fameux F5, j'en vois plus tellement l'intérêt car ici le plus important, c'est de se racler la soupière pour aboutir a quelque chose qui marche, et qui aura eu le mérite de m'apprendre le fonctionnement et le comportement d'une telle alim.

Merci d'ailleurs de prendre le temps de vous pencher sur mes interrogations ^^


Quand j'utilise le terme "empirique" je veux dire que c'est toi qui se fixe l'efficacité de l'alim!Aucune alimentation n'est parfaite!Déjà,quel taux d'ondulation tu va choisir?Un constructeur va chercher celui qui donne des résultats au meilleur prix de revient!Un audiophile ne va pas lésinner sur la camelote et va peut-être mettre 10 fois plus de capacité que nécessaire!Selon qu'on est technicien,industriel ou amateur on n'aura pas la même chose!J'ai moi aussi un projet de 8W Le Monstre qui sera alimenté par des alim à découpage!Pourquoi?Tout simplement parce quelqu'un en a fait un et il marchait extraordinairement bien!Comparé à un 20W et un 30W Hiraga,il donnait de meilleurs résultats.En plus ce sont des alims qui ne coûtent même pas 12€ pièce franco de port!si ça t'intéresse,voici le lien pour les trouver : http://www.dx.com/fr/p/input-ac-85-265v ... -qz2fCLSUm
Il en faut 2 car elles ne sont pas doubles!
Pour en revenir à ton alim,vu la capacité de filtrage que tu as mise,je doute que le problème vienne de là!C'est pour ça que je t'avais parlé du F5 et du A1 qui n'ont pas des valeurs de capacité extraordinaire!Il y a quelque chose qui nous échappe mais chercher à filtrer plus fort ne doit pas être la bonne route!Il faudrait plutôt chercher du côté de la liaison alim/carte!A l'origine les cartes sont quasiment collées à l'alim pour avoir des liaisons les plus courtes possibles!

Maintenant,je respecte ta démarche qui consiste à vouloir réussir par toi-même!C'est tellement rare à notre époque!
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Message » 28 Sep 2016 3:33

Salut...

Si tu veux vraiment les maths... :mdr: j'étais de bonne humeur j'ai fait des calculs, après y'a ptet des fautes héhé. Mais ça colle bien à la simu quand je fais varier R.

Attention c'est très indigeste. Le modèle est le suivant : on considère le transfo+pont de diode comme une source de tension idéale. L'ampli est modélisé comme une charge résistive pure (sinon oublie les formules) de valeur Rl (12Ohm semble ok d'après mes lectures sur le Hiraga). Avec ce modèle, le premier condensateur direct après le pont n'a tout simplement aucun intérêt du point de vue tension, il va surtout influer sur les appels de courant demandés au transfo (et pas dans le bon sens, mais je rate peut être quelque chose).

U0 = tension max redréssée (9v*sqrt(2))
T = période (1/50s)
R=0.1Ohm
C=0.5F

Image

en espérant que je me sois pas planté en recopiant ... quant à la démonstration,je la laisse au lecteur :mdr:

Y'a quelque chose de vaguement miraculeux : la série converge franchement vite et du coup se limiter au premier terme de la somme est trèèèèès suffisant.

Ca s'approxime donc avec ça :
Image

Donc la tension filtrée se stabilise autour de U0*2/(alpha*Pi), avec une légère oscillation de fréquence 2/T (100Hz, carrément prévisible) et d'amplitude de l'ordre de
Image

Grosso merdo on voit que plus R augmente moins ça oscille, mais là on a pas réinventé la lune (c'est un filtre passe bas en charge). Faut faire un compris entre R, C et la tension du transfo.

Et du coup pour ta ronflette :mdr: Avec tes valeurs, ton oscillation à 100Hz est de... 170mV. Est-ce que c'est beaucoup ? franchement j'en sais rien, mais là tu vas pouvoir t'amuser avec un tableur.

Bref en espérant que je n'aie pas écrit que des bêtises.

PS: en vrai c'est sûrement moins dramatique que ce modèle, en particulier car les diodes deviennent bloquantes quand le potentiel en aval est supérieur au potentiel en amont (et c'est là où intervient la première capa du filtrage en Pi). Les calculs sont un peu plus fastidieux, je les ferai si j'ai du temps dans l'aprem.
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