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Discussions sur le matériel Haute-Fidélité

La Grande Encyclopédie de la hi-fi: les alimentations

Message » 23 Juil 2002 22:22

Tux a écrit:On peut donc améliorer une alim (donc l'ampli) en mettant des condos plus gros?
C'est pas seulement des condos plus gros qui compte.
comme certains l'on déja dit, il est important que la batterie de condo ait une réponse rapide face aux appels de courants, donc, il faut une forte capacité (grosse réseve d'énergie) mais une faible impédance parasite (résistance et inductance). Or, les condo de fortes valeurs ont tendance à être plus résistif et inductif que les petits (à techno et qualité équivalente).

Dans certains cas, avec des condos gros mais "lents", comme dans les amplis d'entrée de gamme, on améliore bien les choses en mettant en // des condos de valeurs modérées mais très "péchus" en fonctionnement dynamique. Un condo plastique en // avec un chimique est un bon début, c'est une règle simple qu'on m'a appris dès mes débuts en élec.
il existe d'ailleurs de nos jours des condos très performants, comme les Black-Gate, Elna, etc... Le prix n'est pas non plus le même qu'un condo "basique".
C'est facile à rajouter sur un ampli du commerce (souder un condo petit mais rapide aux bornes de chaque condo chimique d'alim...), et ça ne peut que aider l'alim à bien se tenir...

pour ammortir les effet de l'inductance parasite des gros condo, on peut mettre un réseau RC d'ammortissement (comme le réseau en sortie d'un ampli).

un lien intéressant sur les alim:
http://tnt-audio.com/clinica/ssps1_e.html

Sinon, pour le dimensionnement du transfo et éventuel filtre secteur, il ne faut pas oublier de tenir compte de ce qu'on appelle un "facteur de déclassement": du fait des diodes qui ne conduisent que pendant une courte durée au point culminant de chaque demi-période du secteur, le courant d'alim n'est pas du tout sinusoïdal. Le courant crète peut être facilement 2 fois plus élevé que ce qu'il serait en sinusoïdal, voire pire.
A cause de cela, si le transfo est dimensionné un peu "juste", on peut saturer son noyau lors des appels de courant, ce qui fait chuter la tension d'alim et augmente le rayonnement parasite du transfo. il est donc important de prendre une marge importante entre la puissance consommé par l'ampli et la puissance théorique du transfo. idem pour les filtres secteur, etc...

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jb
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Message par Google » 23 Juil 2002 22:22

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Message » 24 Juil 2002 9:04

"On peut donc améliorer une alim (donc l'ampli) en mettant des condos plus gros?"

On peut oui mais tout a ses limites... Et puis les batteries de condos... losque tu mets ton ampli sous tension ca fait souffrir les diodes de redressement.

La qualite des condos est tres importante... en particulier leur resistance serie. A valeur egale un condo TFRS de chez philips ou BC aura un meilleur comportement qu'un condo classique. Le tarif n'est pas le meme!!!

Ajouter de petis condos rapides comme l'indique JP Cauchy est egalement une bonne voie.

Faire un filtrage en PI C L C n'est pas mal non plus surtout en clase A.

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Message » 24 Juil 2002 13:17

jbcauchy a écrit:un lien intéressant sur les alim:
http://tnt-audio.com/clinica/ssps1_e.html


Un grand merci pour ce lien, jbcauchy.

C'est ce que j'ai lu de plus clair, précis et documenté sur le sujet jusqu'ici.

:P
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Message » 24 Juil 2002 19:16

>Scytales

Y'a pas de quoi !

C'est vrai que le site de TNT est très riche, une vraie mine d'infos intéressantes, aussi bien en DIY que juste pour s'informer sur la technique. Des essais de matos aussi, etc...
(pub gratuite)

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Message » 28 Juil 2002 23:38

reivilo a écrit:Entre stabilisée et regulée... il y a franchement un poil de c.. que les rois de l'electronique passeront un malin plaisir a brosser dans tous sens ;-)


J'apporte ma modeste contribution à ce thread en vous livrant les définitions suivantes, qu'à bien voulues me donner un ami qui enseigne l'électronique, et qui a pris un peu du temps de ses vacances pour me répondre.

"régulée : est définie par un circuit spécialisé (un régulateur) . ce circuit
stabilise et régule la tension qque soit les conditions d'utilisation dans
une certaine plage."

"stabilisée : est définie par une diode zener. La tension n'est pas stable en
température et dans le temps."
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Message » 11 Aoû 2002 12:26

Un up pour demander une petite précision sur une info donnée par Maxwell Sheffield, et que j'ai trouvée dans les archives du forum.

Elle me titille les neurones, car, si confirmée, elle remettrait en cause une idée bien établie sur l'ensemble des forums: confronter la puissance annoncée par le constructeur avec la consommation électrique maximale -comme l'y oblige la législation en vigueur- sur l'appareil.

Voilà le texte en question:

« Un technicien m'a expliqué que la consommation divisée par le nombre de watts promis par la fiche technique était de la puuuuure foutaise... Car une alimentation c'est un ensemble plus ou moins complexe selon les modèles. De même qu'il existe plusieurs types d'amplification, il existe aussi plusieurs types d'alimentations. Il faut savoir analyser la totalité des circuits (ce que je ne sais pas faire bien évidemment) et en règle générale on s'y retrouve... »

Et un autre extrait (d'un post de bonobubu je crois), qui me semble en rapport avec ma question:

« Dans les amplis HC, la puissance est généralement proportionnelle à l'alimentation, on va dire que c'est ce qui coute le plus chère. Pour moi il ne faut pas tenir compte de la consommation de l'appareil, et encore moins des puissances annoncées par le constructeur, soit ils font les mesures à 1Khz,soit sur un seul canal et là l'alim est pour ce seul canal ou soit, ous 4Ohms...
Une petite idée sur le dimentionnement des alims:
http://perso.wanadoo.fr/jm.plantefeve/alim.html
Vous regardez la tension indiquée sur les gros condensateurs, en générale elle est supérieur à la tension de l'alim.
Si vous avez un Voltmètre vous regardez la tension au borne d'un des Gros condensateurs, ils sont par paire (posif et négatif).
ex 60v => (2*60²)/(PI*8Ohms)=286VA pour chaque voie. »

Quels sont les commentaires de nos forumeurs les plus qualifiés?
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Message » 11 Aoû 2002 16:37

Ben, on ne peut pas trop comparer directement la puissance annoncée et la conso...

La puissance annoncée sur du matos grand public, c'est généralement la puissance max sur un seul canal avec un sinus pur en entrée. La durée pendant laquelle l'ampli est capable de la fournir n'est pas non plus précisée, ni la distortion à cette puisance... :evil: :-?
La conso annoncée, c'est ce qui va réellement être pompée sur le secteur en utilisation.
Comme les 2 mesures ne sont pas fait dans les mêmes conditions, on ne peut pas comparer directement, on peut juste tirer quelques conclusions:

- La puissance annoncée en sortie n'est pas significative en utilisation, c'est juste un argumet marketing :"regardez ce modèle, il fait 7x150W, vous vous rendez compte de la réserve de puissance que vous aurez sur les films d'action" te dirait un vendeur :-? :cry: .
- La consomation secteur annoncée permet d'avoir une idée pas trop idiote de la puissance réelle que peut fournir l'ampli, car la puissance en sortie sera inférieure à la conso (du moins si on parle de puissance moyenne, pas de puissance instantanée). Je ne pense pas que des ampli contiennent une source d'énergie :roll: :wink: :D 8) et le rendement sera plutôt de l'ordre de 60% (à part en classe A ou D).
- Cela veut dire que sur la majorité des ampli grand public, on n'arrivera JAMAIS à fournir à toutes les enceintes en même temps une puissance correspondant aux caractéristiques annoncées.

Enfin, faut pas s'inquiéter trop, un ampli hc 7x150W par ex, s'il envoyait réellement 1kW environ dans les enceintes pour un salon standard, cela décollerait les tympans, le papier peint, le crépis, etc...
7x150W sur le capot, ça veut dire 7 canaux qui peuvent chacun fournir au max 150W, mais cela ne veut pas dire qu'ils peuvent le faire tous en même temps!

Pour la tensions des condos, il est normale que la tension marquée dessus soit supérieure à celle nécessaire: la tension indiquée correspond à la tension max tolérable, et si on veut qu'ils durent longtemps, il vaut mieux prendre de la marge, sans compter qu'il n'existe qu'un nombre restreint de tensions disponibles (un fabricant ne va pas fabriquer des condos pour chaque tension possible, on prend ceux dont la tension max est au-dessus du besoin, et basta).

Pour la valeur mesurée aux bornes des condos, là aussi il y a de la marge par rapport à la puissance max: même au "sommet" de chaque sinusoïde, les transistors de sortie ont besoin de quelques volts de "rab" pour être correctement polarisés, donc la tension max en sortie de l'ampli sera inférieur d'au moins quelques volts par rapport à celle des condo.
En plus, la musique, c'est pas un simple sinus: à puisance équivalente, la tension crète de la somme de 2 sinus de fréquences différentes est plus élevée que la tension crète d'un seul sinus. L'explication est simple: la puissance varie avec le carré de la tension, donc si tu répartis la puissance sur 2 sinus de même amplitude, leurs tensions max sera divisée par racine de 2 (1.4 environ). Quand leurs 2 tensions max se cumulent, cela donne donc 2/(racine_de_2), soit une tension crète 1.4 fois plus élevée qu'un sinus seul à même puissance. Tu peux continuer cela indéfiniement avec plein de sinus, ce qui explique que la puissance "musicale" d'un ampli soit plus faible que la puissance électrique purement sinus.

Sinon, je vois pas comment tu fais le calcul de la puissance à partir de la tension : pour moi, la puissance efficace en sinus avec une tension de 60V sous 8ohm c'est 60²/2/8 = 225W.... d'où vient le rapport 2/PI ?

En plus, la tension d'alim "au repos" n'est pas suffisante pour connaitre la puissance max en sortie: même avec une tension très élevée au repos, tu n'auras peut-être pas beaucoup de W en sortie, car quand la conso dépasse ce que sait fournir l'alim, la tension s'écroule...

C'est pour ça que la puisance par canal est généralement plus faible avec tous les canaux en fonctionnement.

C'est pour éviter ce genre de problème que les ampli de bonne qualité et/ou DIY ont une alim largement plus "grosse" (même si ce n'est pas qu'une question de taille). Sans compter que pour que l'alim ne bride pas l'ampli, il faut qu'elle soit dimensionnée en fonction de la puissance max impulsionnelle et non la puissance moyenne... Cela peut faire facilement un rapport 2!

Pour infos, mon Atoll In 50 a une tension d'alim de l'ordre de 2x50V, pour 2x50W annoncée sous 8 ohms. Cette "marge" sur les tensions d'alim permet de garantir une bonne polarisation des transistors en toutes conditions. Avec 2x70W sous 4 ohms et 2x90W impulsionnelle, ils pourraient appeller cet ampli "In180", s'ils suivaient les même règles marketing que pour les ampli grand public, en annonçant une puissance énorme sans donner les conditions de mesure!!!
Le transfo fait 160VA, avec environ 60% de rendement, cela fait environ 96W (en négligeant la distinction W-VA...) à comparer aux 2x50W annoncées :wink: .

On est loin des 2x200W annoncés pour certaines (mini)chaines grand-public mais qui ont une alim rachitique (pour des raisons de cout), et pourtant au final je préfère largement le résultat, même en terme de puissance et pèche!!!

Donc pour finir, c'est bien essentiellement l'alim qui dimensionne la puissance réelle en sortie!

jb
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Message » 11 Aoû 2002 18:56

jbcauchy a écrit:d'où vient le rapport 2/PI ?


Même question :roll: , c'est d'après le lien de Scytales http://perso.wanadoo.fr/jm.plantefeve/alim.html, là il explique que pour la classe B si l'on veut connaître la puissance de l'alim il faut utiliser la "formule" (2*U)/(PI*R)=P[VA] et que pour la classe A c'est U/R=P[VA]

Mais je ne sais pas d'ou ça sort :o


Fabrice (Intrigué...) Image
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Message » 11 Aoû 2002 18:56

Merci pour ta réponse, jb, c'est toujours un plaisir de te lire. :P

Sinon, je vois pas comment tu fais le calcul de la puissance à partir de la tension : pour moi, la puissance efficace en sinus avec une tension de 60V sous 8ohm c'est 60²/2/8 = 225W.... d'où vient le rapport 2/PI ?


Apparemment, ça vient de cette page: http://perso.wanadoo.fr/jm.plantefeve/alim.html

Franchement, je ne vois pas non plus d'où le type sort ses formules :o .

Sinon, j'ai bien noté que la comparaison entre la conso électrique et la puissance nominale donnée par le constructeur n'a pas grand sens (selon le bon vieux principe "il ne faut pas mélanger les choux et les carottes". Les "légumes" étant dans ce cas principe les conditions dans lesquelles sont effectuées les mesures.).

Mais, la remarque rapportée par Max avait fait naître une autre interrogation. C'est celle de savoir si on peut se fier à l'indication de la consommation électrique pour déterminer la dimension de la (ou des) alimentations à l'intérieur de l'appareil. Selon le principe que la puissance absorbée au primaire des transfos se retrouve à +/- 95% au(x) secondaires(s).


Je ne pense pas que des ampli contiennent une source d'énergie (...)


D'où une autre interrogation: les condensateurs sont bien sûr avant tout là pour lisser une tension non continue. Dans quelle proportion peuvent-ils jouer un rôle (transistoire) de réservoir énergétique?
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Message » 11 Aoû 2002 19:49

Scytales a écrit:les condensateurs sont bien sûr avant tout là pour lisser une tension non continue. Dans quelle proportion peuvent-ils jouer un rôle (transistoire) de réservoir énergétique?


En fait il faut voir l'alimentation différemment, ce sont les condensateurs de filtrage (et de découplage pour les variations extrèmement rapides, les transitoires) qui alimentent les circuits et non le transfo (il est beaucoup trop lent). Ces condensateurs sont en fait des gros réservoirs d'énergie qui sont "regénérés" 100 fois par secondes (100Hz pour du double alternance).

S'ils sont sous dimensionnés, ils n'arriveront pas à fournir le courant nécessaire, la tension va diminuer (forte ondulation) et c'est le transfo qui va devoir fournir l'énergie supplémentaire (d'où l'ondulation => mauvais lissage de la tension d'alimentation).

S'ils sont bien dimensionnés (et que le transfo suit aussi), il y aura toujours une réserve suffisante d'énergie pour alimenter les différents circuits (bon lissage de la tension d'alimentation).

En résumé ces condensateurs sont avant tout des réservoir d'énergie capable de fournir plus ou mois rapidement (plus rapidement que le transfo) des fortes demandes en courant, bien entendu il faut que leur technologie soit appropriée (condos rapides, pas trop inductifs).

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Message » 11 Aoû 2002 21:29

Pour compléter ce qu'à dit Fabby (salut! :) ) sur les condo/transfo, je vais reprendre une image classique sur l'eau pour expliquer l'élec:

Si on compare nos alim à un circuit d'alimentation en eau, les condo sont des citernes (ou chateaux d'eau pour les plus gros :wink: :lol: ), le courant élec c'est le débit d'eau, la tension élec c'est la pression (liée à la hauteur d'eau dans la citerne), et la conso élec de l'étage de puisance, c'est l'eau que l'on vient prendre au robinet.

Evidement, plus le débit du robinet est fort (conso de l'ampli), plus la citerne se vide vite. Mais plus la citerne (condo) est grande et moins le niveau descend vite (donc la pression = tension).
Pour remplir la citerne, y'a un mec (ou une pompe) qui verse de l'eau dedans 100 fois par seconde (rapide le mec :P :roll: :wink: ).
Evidement plus le mec est costaud avec un grand seau, ou la pompe puisante (transfo puissant), et plus il arrivera à maintenir la citerne bien pleine (tension élevée, fluctuation faible).

Comme on le voit ici, c'est la citerne qui donne la pression (principe du chateau d'eau) et la réserve d'eau.
Le mec qui trime n'assure que le remplissage, il n'influe pas sur le comportement de la pression au robinet, si la citerne est bien dimmensionnée.
Pour l'élec, c'est pareil: le condo assure la tension et la réserve d'énergie, et le transfo ne sert "que" à maintenir le condo chargé.

D'ailleurs, ça ma toujours fait rigoler de voir qu'avec ce genre d'analogie on arrive à expliquer pas mal de choses en élec: condo=citerne, diode= clapet anti-retour, résistance= frottement dans les tuyaux, etc :o :D 8) .


> Scytales

Pour ta question sur la conso élec, oui tu vas retrouver au secondaire du transfo quasiment la puissance du primaire (aux pertes du transfo près), mais la conso indiquée sur les appareils n'est à mon avis pas une valeur max instantanée, donc tu peux tirer sans dout plus en transitoire de ton ampli, surtout que comme dit plus haut les condos viennent faire réservoir entre les 2.
En plus le courant consommé par les alim n'est pas sinusoïdal: à chaque "sommet" de la tension secteur, les diodes de redressement envoient du courant dans les condo, donc cela fait un "pic" de courant 100 fois par seconde et rien le reste du temps.
Le transfo, du fait de son comportement inductif va sans doute lisser un peu cela, mais au primaire le courant ne sera pas du tout sinusoïdal quand même.

Enfin, la conso élec permet tout de même d'avoir une bonne idée du "goufre" entre la puissance en sortie annoncée et la réalité pour bon nombre d'ampli grand public (et pas seulement à mon avis, surtout en HC).

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Message » 11 Aoû 2002 21:57

Superbe explication effectivement :wink: , c'est vrai que c'est fort l'eau, ça porte les bateaux :roll:

Je continue dans la même voie: en fait le transformateur est lent car on peut voir les bobinages du dit transfo comme un très long tuyau d'arrosage. Lorsque l'on ouvre le robinet, l'eau met un certain temps à sortir du tuyau, et bien le transfo c'est pareil. Lors des appels de courant, celui-ci met un certain temps pour "parcourir" tout le bobinage.

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Message » 11 Aoû 2002 22:09

fabby2 a écrit:Superbe explication effectivement :wink: , c'est vrai que c'est fort l'eau, ça porte les bateaux :roll:


Ouai, ouai, enfin faut pas trop s'échauffer là-dessus, sinon, va falloir appeller les pompiers !!! Eux, ils en ont des grosses citernes et des beaux tuyaux :wink: :oops: 8)

Mais où sont passés les tuyaux, les tuyaux !!!!
Mais où est la grande échelle, grande échelle !!!!
(air connu, enfin par cheu'moi :roll: )

Quand est-ce qu'on fait un ampli à eau? :lol: :) :D
C'est écologique, plus de parasites par le secteur, etc :wink: :lol: :)

jb (désolé :oops: )
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Message » 11 Mar 2003 23:31

Voici un nouvel article intéressant au sujet des alimentations:

http://www.zero-distortion.com/techno/p ... owersi.htm

Ou comment le dimensionnement des composants (transfo, condos) ne fait pas tout...

La version téléchargeable en format Word:

http://www.zero-distortion.com/downlaod/psu1_images.zip
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Message » 11 Mar 2003 23:51

Quelle coincidence Scytales, je viens de te répondre sur le topic Cabasse et justement je parle de l'importance de l'alimentation (concernant l'ampli Nemo Ailion) :wink:
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