Alim à découpage

[Joaile]

Bonjour,
Je lis l'article sur Wikipédia qui évoque les inconvénients, en l'occurrence :
"elles engendrent un bruit électromagnétique relativement important, dû au signal rectangulaire (riche en harmoniques) à la fréquence de découpage. Cette limitation les rend impropres à certaines applications"

Qu'est ce qu'il en est pour les amplis ?
Ma question est peut être bête, puisque la plupart des amplis sont aujourd'hui alimentés par une alim à découpage ...
Merci pour votre éclairage.

[fiscal]

Bonjour

Vaste sujet.

Les alims SMPS présentent un certain nombre d'avantage sur les alim linéaires non régulées (efficacité énergétique plus élevée, ondulation résiduelle plus faible, encombrement et poids réduit,...), et certain inconvénients (principalement la génération de perturbations CEM élevée).
Ce dernier peut être résolu en prenant les précautions de blindage appropriées.
L'inconvénient que je trouve personnellement rédhibitoire est qu'il est très difficile de les réaliser en DIY (réservé à une petite catégorie d'experts)

[gailuron]

Outre les avantages cités par fiscal, il y en a un qui est très important pour les amplis en classe D : la régulation de la tension de sortie est bien meilleure qu'avec une alimentation linéaire. Les amplis en classe D sont beaucoup plus sensibles aux variations de tension que les amplis linéaires (classe A ou AB). C'est la raison pour laquelle les amplis à découpage (classe D) fonctionnent presque toujours avec un bloc d'alimentation à découpage. Les "petits malins" qui remplacent l'alim à découpage de leur classe D par une alim linéaire pour améliorer la qualité sonore font en fait tout le contraire sauf s'ils ajoutent un régulateur de tension coûteux (ce qu'ils font rarement).

L'inconvénient des perturbations électro-magnétiques est limité par le fait que ces perturbations sont surtout importantes au voisinage de la fréquence de découpage qui est très éloignée des fréquences audio (généralement de l'ordre de 600 kHz dans les alim récentes). De plus, en classe D, ces perturbations électro-magnétiques sont largement éliminées par le filtrage passe-bas indispensable en sortie du circuit d'amplification à découpage. Les autres moyens pour les éliminer sont l'éloignement du bloc d'alim quand il est externe ou le blindage.

Pour résumer, une alim à découpage est conseillée en classe D tandis qu'une alim linéaire est meilleure pour la classe AB.

[JIM]

L'alim à découpage consomme plus à vide et n'a pas un meilleur rendement qu'une alimentation classique non régulée de puissance équivalente.
L'alim à découpage est beaucoup plus légère à puissance identique.

Au niveau des perturbations électromagnétique, elles sont importante dans les deux cas mais de nature différente.
Je dirai presque qu'il y un avantage avec la classe D à avoir un rayonnement hors bande audio.
Un transfo rayonne pas mal à 50Hz et sur les harmoniques supérieure à cause du redressement.

Attention aussi avec les idées reçu, la plupart des alimentations à découpage pour l'audio, Hypex, Connex ne sont pas régulées.
La tension de sortie tension chute avec la demande en courant.

Et après, au niveau des spécifications, elles sont chez Hypex et Connex assez peu détaillées et quand on regarde bien, les puissances annoncées ne sont pas tenu longtemps et sous certaines conditions. Il faut donc surdimensionner.

En fonction de critères particulier, mon choix se ferait ainsi aujourd'hui :
- Très forte puissance pour le grave et spécifiquement pour l'infra, alimentation classique surdimensionnée si pas de contrainte de poids ou fortement dimensionné à découpage dans le cas contraire.
- Faible consommation, alimentation classique. Les pertes de charge et par induction sont plus faible sur un bon transfo que la consommation à vide d'une alimentation à découpage.Du moins, pour ce qui m'a été donné de constaté chez Meanwell et Hypex.
- Médium/aigu faible bruit, alimentation classique avec filtrage en PI. Ca reste ce qu'il y a de plus silencieux.
- Large bande, alimentation à découpage Hypex, Connex, Meanwell.
- Grave/médium, alimentation à découpage Hypex, Connex, Meanwell.

[Joaile]

Bonjour,
Merci pour vos explications.
Je relirai, car je ne suis pas électronicien.
En fait j'ai un ampli BGW 750, le truc qui fait 27 kg, et qui délivre 2x225w sous 8 ohms.
Et quand je regarde les amplis actuels qui pour le même poids, mais nettement moins encombrants, atteignent 2x1000w, alimentés par des alim à découpage, qui sont en classe D, si j'ai bien compris, ça me donne envie d'en savoir un peu plus sur le sujet, afin de m'équiper, d'un ampli de sono plus puissant que mon 750, et de la meilleure qualité possible. On trouve par exemple beaucoup d'amplis Crown sur le marché de l'occasion.
Quelle est la qualité de ces amplis, en regard des BGW, que je trouve très neutre, fin, avec une grosse "patate". Chez moi, j'utilise un BGW 250 (2x100w sous à ohms), que j'ai acheté neuf en 79, et que je revendrai jamais...
Qu'en est il des amplis en classe D ?
J'essaierai de m'instruire sur le sujet.

[gailuron]

Je relirai, car je ne suis pas électronicien.

Ça tombe bien, moi non plus
Tu peux commencer par lire la quatrième FAQ de mon post "le FDA pour le nuls" car le FDA est une variante de l'ampli en classe D.

En fait j'ai un ampli BGW 750, le truc qui fait 27 kg, et qui délivre 2x225w sous 8 ohms.
Et quand je regarde les amplis actuels qui pour le même poids, mais nettement moins encombrants, atteignent 2x1000w, alimentés par des alim à découpage, qui sont en classe D, si j'ai bien compris, ça me donne envie d'en savoir un peu plus sur le sujet, afin de m'équiper, d'un ampli de sono plus puissant que mon 750, et de la meilleure qualité possible. On trouve par exemple beaucoup d'amplis Crown sur le marché de l'occasion.
Quelle est la qualité de ces amplis, en regard des BGW, que je trouve très neutre, fin, avec une grosse "patate". Chez moi, j'utilise un BGW 250 (2x100w sous à ohms), que j'ai acheté neuf en 79, et que je revendrai jamais...
Qu'en est il des amplis en classe D ?

Je ne connais pas les amplis BGW, je sais seulement qu'ils font partie de ces amplis américains de légende dont la première qualité était la tenue en puissance ce qui conférait à leur sonorité une parfaite assise dans le grave. Comme BGW était moins connu que les autres marques du même genre, ses amplis sont aujourd'hui très abordables. La neutralité n'était malheureusement pas au rendez-vous pour ces marques US des années 1980. C'est ce qui plaisait à beaucoup de leurs utilisateurs. Je ne sais pas si c'est aussi le cas des BGW mais c'est probable.

Au contraire, les amplis de classe D sont réputés pour leur neutralité, donc ils risquent de ne pas te plaire. Sur le marché du neuf, il y a deux types de classe D : les amplis de très forte puissance à destination des professionnels de la sonorisation et les amplis à circuits intégrés de faible ou moyenne puissance à destination d'un usage domestique (HiFi) ou embarqué (voiture, baladeur, TV ou box multimédia...) et d'un rapport puissance/prix imbattable. Quelques marques HiFi de haut de gamme (Classé Audio, Lyngdorf...) ont tenté de se positionner sur un créneau de puissance intermédiaire mais sans grand succès. La conception d'amplis de qualité en classe D est très complexe, inabordable pour la plupart des marques HiFi et réservée soit aux fondeurs de puces audio (Texas Instruments, Infineon, STMicro...) pour les petites puissances, soit à de grands fabricants de matériel professionnel comme Hypex. Les fabricants de matériel purement HiFi sont de simples assembleurs en matière de classe D. D'ailleurs, certaines marques réputées comme Rotel le reconnaissent ouvertement.

[fiscal]

... De plus, en classe D, ces perturbations électro-magnétiques sont largement éliminées par le filtrage passe-bas indispensable en sortie du circuit d'amplification à découpage...

Il doit y avoir confusion ici, les filtres en sortie des amplis classe D atténuent fortement les fréquences de hachage sur le signal audio, mais n'atténuent pas du tout les CEM, qui sont générées en amont de ces filtres.

Par ailleurs, ces perturbations sont bien entendu inaudibles (sans mauvais jeu de mot), puisque très loin des fréquences audibles, mais mal isolées (mauvais blindage par exemple), ils peuvent tout simplement dépasser les normes en vigueur.
En revanche, les perturbations à 50Hz dues à un transfo torique, sont largement en dessous de ces normes, mais en revanche c'est parfois un casse tête pour les éliminer complètement du signal final, car quelques mV s'entendent sur des HP à haut rendements.

[gailuron]

... De plus, en classe D, ces perturbations électro-magnétiques sont largement éliminées par le filtrage passe-bas indispensable en sortie du circuit d'amplification à découpage...

Il doit y avoir confusion ici, les filtres en sortie des amplis classe D atténuent fortement les fréquences de hachage sur le signal audio, mais n'atténuent pas du tout les CEM, qui sont générées en amont de ces filtres.

Oui, tu as raison, le filtrage en sortie des amplis classe D ne les atténue pas mais limite leurs conséquences éventuelles sur le signal analogique. Du moins, c'est la compréhension qu'un non spécialiste comme moi a retenu du sujet.

[Dagda]

Et puis il y a encore énormément de "croyances" ancrées qui date d'il y a 30 ans si ce n'est pas plus.

En vrac.
Un SMPS n'aura pas (ou très nettement moins) de résiduel 50Hz et harmoniques associées comme dit JIM
Le filtrage de sortie d'une SMPS est parfaitement dimensionnée et la perturbation conduite est largement maitrisée
Le problème principal d'une SMPS est le rayonnement, mais un bête blindage ou un positionnement ad-hoc permet de ne pas être emmerdé par ce point
On n'est pas (ou vraiment peu) confronté au Bus Pumping comme peut l'être une alimentation linéaire (d'où les grosses réserve d'énergie sur celle-ci) ce qui perturbe bien souvent les audiophiles
Toutes les mesures faites sur les amplis correctement réalisé (Hypex - Purifi - ...) montre qu'il n'y a rien dans la bande audio d'audible

Powersoft sort des amplis de 8x2400W @4 dans des rack de 1 unité ... et c'est pour de l'installation sono, donc niveau fiabilité c'est du costaud et ils sont reconnus dans le milieu.
J'ai des Fusion FA503 (class D et SMPS) dans le salon contenant un petit ampli de 100W qui drive la compression du coaxial et je n'ai aucun bruit audible sauf à coller la tronche sur l'enceinte (salon avec un bruit de fond à 28dBA)

D.

[JIM]

Une vrai bonne alimentation à découpage coûte cher à puissance équivalente et aura une durée de vie plus limitée.
Réparabilité plutôt limitée compte tenu de la complexité.
Après, c'est de l'électronique et on ne peut pas généraliser.
Aujourd'hui, on peut simplement dire qu'il n'y a aucune objection à utiliser une alimentation ou un amplificateur de classe D.

Au taf, on utilise maintenant des alimentations de laboratoire de classe D. C'est du Lambda Tdk.
Rien à redire mais un bloc d'alim rackable de cette marque de forte puissance c'est le prix d'un bon ampli pro !

Il faut juste éviter les généralités, poser les chiffres en fonction de ces critères et faire son choix objectivement.

[Joaile]

Une vrai bonne alimentation à découpage coûte cher à puissance équivalente et aura une durée de vie plus limitée.
Réparabilité plutôt limitée compte tenu de la complexité.

Comme j'y connais rien, ça me rassure pas...

Il faut juste éviter les généralités, poser les chiffres en fonction de ces critères et faire son choix objectivement.

C'est justement l'objet de ma question : Quels chiffres, quels critères permettent de choisir ?
Y a t il des détails accessibles au non-électronicien permettant d'évaluer la qualité d'un ampli alim à découpage ?
Je relirai vos commentaires...pas sûr de comprendre. Mais il m'appartient aussi , de mon côté, de lire à ce sujet, ce que je ferai dans les prochains jours

[gailuron]

Une vrai bonne alimentation à découpage coûte cher à puissance équivalente et aura une durée de vie plus limitée.

Faux ! Le prix à puissance équivalente est inférieur. Quant à la durée de vie, j'ai eu une alim à découpage dans mon ancien serveur, elle a fonctionné 7j/7 et 24h/24 pendant 13 ans, je l'ai abandonnée parce qu'elle était devenue obsolète et non parce qu'elle était en panne. J'ai une alim à découpage externe pour mon ancien FDA, elle a fonctionné quotidiennement pendant 5 ans et fonctionne toujours.

[JIM]

Une vrai bonne alimentation à découpage coûte cher à puissance équivalente et aura une durée de vie plus limitée.
Réparabilité plutôt limitée compte tenu de la complexité.

Comme j'y connais rien, ça me rassure pas...

Mon propo est en réponse au sujet "Alim à découpage" dans la section DIY.
Si c'est pour un ampli du commerce, ça ne changera pas grand chose à la réparabilité et à la durée de vie générale.
Dans le cadre de l'achat d'un ampli, je ne m'intéresse pas à l'alimentation plus que ça.
L'alimentation alimente et l'ampli amplifie, la lecture de la spécifications permet d'identifier en parti les limites de la carte de la carte ampli en tension et de l'alimentation en courant. Et éventuellement des protections associées.

Bref, seule la puissance délivrée compte et la tenue de cette puissance dans le temps.

C'est justement l'objet de ma question : Quels chiffres, quels critères permettent de choisir ?
Y a t il des détails accessibles au non-électronicien permettant d'évaluer la qualité d'un ampli alim à découpage ?
Je relirai vos commentaires...pas sûr de comprendre. Mais il m'appartient aussi , de mon côté, de lire à ce sujet, ce que je ferai dans les prochains jours

La puissance mais sous quelle impédance ? les deux canaux en service ou non ? et pour quel niveau de distorsion. Distorsion qui doit être donnée pour la plage audio et non seulement à 1kHz. Pour la puissance et on en revient aux alimentations, il faut bien lire les notas et vérifier s'il s'agit d'une puissance qui peut être maintenue pendant des heures ou des millisecondes car ça n'a rien à voir et beaucoup jouent avec ça.
Le niveau de bruit ou rapport signal/bruit.
La distorsion mais on revient au premier critère car elle doit être donnée sur une plage de fréquence, impédance, puissance ...
La consommation à vide ou en veille si c'est un critère.
La bande passante qui doit être donnée à petite et forte puissance car un faible slew rate peut réduire la bande passante à forte puissance.
Plus dur à trouver mais savoir si l'ampli est stable sur charge complexe et car une enceinte n'a rien à voir avec une résistance pure.
La qualité du service après vente.
La valeur de revente.
Le poids si c'est un critère.
Le bruit si ventilé.
Etc ...

[JIM]

Une vrai bonne alimentation à découpage coûte cher à puissance équivalente et aura une durée de vie plus limitée.

Faux ! Le prix à puissance équivalente est inférieur. Quant à la durée de vie, j'ai eu une alim à découpage dans mon ancien serveur, elle a fonctionné 7j/7 et 24h/24 pendant 13 ans, je l'ai abandonnée parce qu'elle était devenue obsolète et non parce qu'elle était en panne. J'ai une alim à découpage externe pour mon ancien FDA, elle a fonctionné quotidiennement pendant 5 ans et fonctionne toujours.

A bon, je veux bien des exemples concret.

Perso, j'ai comparé en terme de rapport puissance/coût avec Hypex et Meanwell. Je compare les puissances tenues dans le temps, pas les puissance annoncées rapidement dans le nom des alimentations.
Je donne un exemple, une Hypex SMPS1200A180 donne une pMax de 1200w si ventilée ce qui n'est jamais le cas.
Donc, si on regarde un peu plus loin dans le datasheet de l'alimentation, les 1200w sont tenu sans dissipateur pendant 10s !
La puissance continue de l'alimentation est de 325w.
Le prix de l'alimentation est de 229€.

Pour ce prix, j'ai une alimentation linéaire avec un transfo torique 500va (120e) et un redressement tout prêt avec pont de diode et forte capa pour 30 à 60e.
Cette alimentation tiendra 500w en continue sans artifice et 1500w sans problème pendant 10s. Et si on ventile le transfo, lui aussi autorisera plus de puissance.
Tous les prix proviennent du même fournisseur bien connu en DIY.
Pour l'audio bien sûr car une alimentation fabriquée en grande série comme une alimentation d'ordinateur, il n'y a pas débat sur le rapport qualité/prix.

Il n'y a rien de plus durable qu'un transformateur/pont de diode et grosse capa. Ultra facile à réparer.

[Ragnarsson]

Une vrai bonne alimentation à découpage coûte cher à puissance équivalente et aura une durée de vie plus limitée.

Faux ! Le prix à puissance équivalente est inférieur. Quant à la durée de vie, j'ai eu une alim à découpage dans mon ancien serveur, elle a fonctionné 7j/7 et 24h/24 pendant 13 ans, je l'ai abandonnée parce qu'elle était devenue obsolète et non parce qu'elle était en panne. J'ai une alim à découpage externe pour mon ancien FDA, elle a fonctionné quotidiennement pendant 5 ans et fonctionne toujours.

Dans un appareil comme le TacT RCS 2.2X la panne la plus courant vient de l’alimentation à découpage. J’ai du la changer, il y a quelques années. Aujourd’hui elle n’est plus disponible.
J’ai des appareils plus anciens, avec alimentation linéaire, qui fonctionnent encore, même leurs condensateurs chimiques sont encore bon (j’ai un appareil simple pour mesurer).
En plus les alimentations à découpage viennent majoritairement de pays à concurrence déloyale et non démocratiques, c’est aussi un critère de choix.