Filaments en série

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Message  Chauffeur de cathodes Mer 9 Déc 2020 - 18:31

Bonjour,

Il y a t'il un avantage ou/et un inconvénient à mettre les filaments en série ?
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Message  francis ibre Mer 9 Déc 2020 - 21:12

Bonsoir Chauffeur,

il y a un énorme inconvénient : la tension ne sera jamais répartie équitablement entre les divers tubes mis en série...

Les utilisateurs d'anciens amplis Jadis en ont fait les frais, avec dans certains modèles 4 tubes ECC83 chauffés en série par une alimentation régulée 24 V.
La tension étant parfaitement stable, les concepteurs espéraient une durée de vie des tubes de plusieurs années...
Mais ça ne s'est pas passé comme prévu : les tubes déphaseurs chauffant plus (dissipation supérieure) que les tubes amplis de tension, la résistance de leur filament dérivait vers le haut à cause du coefficient de température positif.
On se retrouvait alors avec 7 V sur deux tubes et à peine 5 V sur les deux autres, qui, chauffant encore moins, voyaient la résistance de leur filament diminuer encore, la tension chutant de plus en plus...
Jusqu'à la panne d'un des tubes...

Il n'y a pas 36 solutions : pour mettre les chauffages en série, il faut des tubes équipés d'un filament à courant constant.
Ce sont les tubes de la série P, fonctionnant sous 300 mA, ainsi que les séries H à 150 mA, U à 100 mA, X à 600 mA par exemple.

Avec ces tubes on peut mettre plusieurs filaments en série et alimenter l'ensemble à courant constant. Les premiers postes de TV étaient ainsi équipés, et on régulait le courant avec des tubes fer-hydrogène au début (http://paillard.claude.free.fr/lampes/ferhydro/ferhydro.html), des thermistances plus tard, puis des régulateurs à courant constant dans les années 70.
Au démarrage, il faut que tous les filaments montent en température à la même vitesse, sans quoi celui qui chauffe plus vite va voir la tension à ses bornes monter beaucoup trop haut (loi d'ohm... si R augmente et que I reste constant, alors U = RI augmente...)
C'est pourquoi les tubes TV étaient conçus avec des filaments à temps de chauffage contrôlé (11 secondes en général), ces tubes recevaient le suffixe A.

Pour ces tubes des séries P, U, H, X les filaments sont réalisés dans un alliage tungstène-molybdène ayant un coefficient de température beaucoup plus faible que celui des tubes E.

Et de même qu'on ne doit pas employer un tube E dans un montage série à courant constant, on ne doit pas utiliser un tube P dans un montage à tension constante.
Alors bien sûr, on "peut"... ça fonctionne... un certain temps... et de plus en plus mal, jusqu'à l'arrivée d'un problème...

Astuce : sur un ancien Jadis chauffant sous 24 V continu, il m'est arrivé de réparer en installant des diodes zeners 6,2 V triées (coude vers 6,25 V) directement aux bornes des filaments : ainsi la tension de chaque filament ne dépassait pas 6,3 V.
ça ne marche pas en alternatif, dommage...

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Message  Chauffeur de cathodes Ven 11 Déc 2020 - 10:48

Bonjour à tous
Merci Francis.
Les deux filaments d'un même tube comme une 12AX7 sont-ils donnés comme identiques où là encore les dispersions s'appliquent?
Il y a peu de renseignements sur les caractéristiques des filaments sur les fiches DATA des constructeurs, à part tension et courant.
Amicalement.
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Message  francis ibre Ven 11 Déc 2020 - 12:02

Bonjour Chauffeur,

il y a bien sûr des dispersions de fabrication pour toutes les productions en série, c'est incontournable !

Par exemple pour une ECC83 Philips annonce un courant filament (sous 6,3 V) pouvant varier entre 285 et 315 mA, soit +/-15 mA autour des 300 mA nominaux, soit +/-5%...

Mais on doit considérer que ces valeurs mini et maxi correspondent aux extrêmes atteints lors des dérives les plus fortes de la production !
Autrement dit, on peut avoir des filaments qui prennent le courant maxi (R minimale) à une période de production, pendant quelques jours voire semaines, et on aura à un autre moment (6 mois plus tard) des filaments au courant mini...
mais tous les filaments produits pendant la période seront TOUS près du maxi (ou du mini)...

JAMAIS on n'aura un filament au mini suivi d'une filament au maxi, c'est techniquement impossible, il n'y a pratiquement jamais de "saut" brutal dans les dispersions de fabrication.

Par conséquent, deux filaments montés dans un même tube "double-triode" auront des caractéristiques très proches, et peuvent être mis en série sans conséquence.
Ajoutons à cela que les deux triodes sont dans le même tube et seront donc normalement à des températures proches.
Sauf si bien sûr on fait dissiper 1 W à une triode et rien à l'autre, auquel cas les deux triodes auront des échauffement différents, donc des températures de filament différentes, d'où il découlera des résistances différentes, et par suite une répartition inégale de la tension de 12,6 V...

J'ai fait l'essai pour voir : si une triode de ECC83 dissipe 1 W et l'autre rien, on se retrouve vite avec 6,6 V au filament de celle qui chauffe, et seulement 6 V sur celle qui est froide !
La conclusion est que si le tube est utilisé comme cela il vaut mieux chauffer les filaments en parallèle.

ATTENTION : certaines fiches techniques annoncent "chauffage en série ou en parallèle".
Cela ne signifie absolument pas qu'on peut mettre PLUSIEURS tubes en série !!!
Cela dit seulement que les DEUX filaments internes peuvent être connectés en série (12,6 V entre 4 et 5) ou en parallèle (6,3 V entre 4-5 et 9).

Francis

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Message  CapVert Ven 11 Déc 2020 - 15:00

Bonjour Francis,

Je trouve beaucoup de disparité dans les filaments, sur une paire 12ax7 NOS Philips en mettant les filaments en serie j'avais 5.8V su l'un et 6.8V sur l'autre, c'est quand même pas terrible.
Je trouve cela sur plusieurs autre tubes d'entrée.

Philippe

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