Transformateurs de sortie - impédances

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Message  PM-300B Lun 12 Avr 2021 - 15:56

Bonjour.

Je me pose la question sur ce qui se passe lorsque l'on branche de façon incorrecte des enceintes sur un transfo de sortie?
Si les amplis à transistors ne font pas la différence (j'avais un AudioAnalyse A9 qui supportait des HP de 1 ohms à ...), si sur les ampli à lampes il y a plusieurs branchements en fonction des l'impédances des HP, c'est qu'il y a une raison.

Je pense avoir compris la chose suivante : Pour un 300B SE, j'ai un transfo 2k7/4-8, cela veut dire que j'ai 2k7 au primaire (à moins que ce soit le secondaire, je ne sais jamais) si je branche un HP de 8 ohms sur le 8 ohms du transfo (ou 4 ohms sur le 4 bien sûr).

Mais que se passe t-il si je branche 4 ohms sur les 8 ohms du transfo (et inversement)? Ça change la valeur ohmique du primaire? Ça change la charge du 300B?
Que se passe t-il si sur ce même transfo, je fais un PSE avec 2 300B?

J'ai vu des personnes brancher des enceintes de 4 ohms sur le 8 ohms et je trouvait les aiguës fatigants.

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Message  francis ibre Lun 12 Avr 2021 - 16:57

Bonjour Pascal,

je commencerai par éclaircir un premier point : sur tes schémas tu as noté à côté du tube 300B : "Ra 700 ohms"...

cela prête à confusion et révèle peut-être une... confusion de ta part :

- 700 ohms est la résistance INTERNE de la 300B, et même s'il est juste de l'appeler "résistance de plaque" on doit la noter Ri (interne) et non Ra

- Ra est la CHARGE de plaque, qui est une résistance (impédance en fait) EXTERNE, et qui dans ton cas est l'impédance "réfléchie" au primaire du transfo de sortie, 2700 ohms dans ton cas.

Passons aux choses sérieuses :
- lorsque tu branches une charge de 8 ohms sur la prise secondaire 8 ohms, alors le primaire a bien une impédance de 2700 ohms, et le tube 300B est correctement chargé.

- mais quand tu branches une charge de 4 ohms sur cette prise 8 ohms, alors le primaire ne fait plus que 1350 ohms !
Et avec cette charge, le tube 300B distord beaucoup et sort bien peu de puissance : le grave est limité, la distorsion rend le son criard, tout faux...

- si maintenant tu branches une charge de 8 ohms sur la prise 4 ohms, l'impédance primaire passe à 5,4 kO et les choses ne se passent pas trop mal.

Les droites de charge ci-dessous montrent comment ça se passe :

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La courbe en vert correspond à la charge prévue de 2,7 kO, avec un point de repos très classique à 350 V et 80 mA...
L'excursion de tension en crête atteint 225 V vers la gauche (le point de fonctionnement touche alors la courbe Ug = 0 ) mais seulement 180 V vers la droite : dissymétrie prévisible, distorsion H2... (225 – 180 = 45 V crête à crête de H2, soit 8% en arrondissant)
La puissance maxi s'en déduit immédiatement, partant de la tension efficace Ueff = Ucr x 0,7071 = 225 x 0,7071 = 159 V
P = U²/Z = 159² / 2700 = 9,37 W...

mais H2 est de l'ordre de 8%...

La courbe rouge correspond au branchement d'une charge de 4 ohms sur la prise 8 ohms : impédance primaire de 1350 ohms.
La dissymétrie est nettement augmentée...
Un calcul simple pourrait laisser croire qu'avec une excursion maxi de 200 V vers la gauche, soit 141 Veff, on peut espérer une puissance maxi de près de 15 W, mais en pratique l'écrêtage va intervenir sur les alternances négatives (de grille) à seulement un peu plus de 100 V d'excursion vers la droite !!!
Autrement dit, dès 5 W la distorsion va grimper affreusement... et à 15 W on aura une dissymétrie de 100 V crête pour un signal de... 200 V crête, donc 50% de H2 !!!!!

Donc pas plus de puissance utile, mais beaucoup plus de disto...

La courbe bleue correspond au branchement d'une charge de 8 ohms sur la prise 4 ohms : impédance primaire doublée, elle passe à 5,4 kO.
La symétrie est assez bonne : 250 V crête à gauche, 225 V crête à droite, donc un peu plus de 5% de H2...
Mais la puissance maxi est tombée à (250 x 0,7071)² / 5400 = 5,8 W seulement !

Un dernier point : une enceinte réelle, bien qu'annoncée à "8 ohms" ne présente cette impédance de 8 ohms qu'à quelques fréquences particulières !
En pratique, son impédance va varier entre 5 ou 6 ohms au minimum, et plus de 25 ohms sur les "pointes" parfois même jusqu'à près de 50 voire 100 ohms !
Il faut donc essayer différents branchements jusqu'à trouver celui qui donne le meilleur résultat... il n'est pas rare de constater parfois que c'est en branchant l'enceinte sur la prise 4 ohms que ça se passe au mieux...

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Message  PM-300B Lun 12 Avr 2021 - 17:12

Merci beaucoup pour ces explications.

C'était une question purement théorique, pour faire avancer le schmilbik comme on dit.
J'aime bien comprendre et donc j’avais besoin d'explications.

Dans l'absolue, on pourrait donc faire un PSE avec un transfo identique en branchant une enceinte 8 sur le 4 du transfo? (Je ne le ferais pas, c'est juste une question Wink )

Bonne fin de journée et merci pour votre patience.

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Message  Selkie_boy Lun 12 Avr 2021 - 18:12

PM-300B a écrit:Merci beaucoup pour ces explications.


Dans l'absolue, on pourrait donc faire un PSE avec un transfo identique en branchant une enceinte 8 sur le 4 du transfo? (Je ne le ferais pas, c'est juste une question Wink )

Bonne fin de journée et merci pour votre patience.
Bonjour,
Pas forcément, tu risque d'être au dessus de la capacité en courant du transfo.
Ton PSE va debiter un courant plaque de 120 à 180mA suivant le point de fonctionnement choisi. Il faut vérifier que le transfo soit conçu pour accepter ce courant élevé.
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Message  PM-300B Lun 12 Avr 2021 - 18:16

Bonjour Jean-Noël

Oui, bien entendu. Les transfos AudioNote pour 1 300B SE sont donnés pour 50W.
Mais c'était une question théorique. Smile
Je n'ai pas l'intention de faire un PSE.

Au sujet de la puissance. Les tubes KR XLS ou EmissionLab XLS sont prévus pour remplacer des 300B sans modification. J'ai quand même un doute car ils doivent dissiper plus de courant? Là encore le Transfo de sortie (et l'alim) doivent être suffisamment dimensionnés non? Idem pour les résistances de cathode?

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Message  francis ibre Lun 12 Avr 2021 - 20:53

Pascal,

les 300B fabriquée par KR ou par Emission-Lab sont compatibles avec les circuits prévus pour les 300b normales !

Ces tubes trouveront les mêmes points de fonctionnement, avec les mêmes courants de repos, ceci aux dispersions près, ce point est incontournable...

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Message  guy1 Jeu 15 Avr 2021 - 13:31

Bonjour à tous,

Dans mon cas,je branche le transfo de sortie sur 4 ohms des Magnepan 1.7 i qui présente une courbe d’impédance relativement régulière de 4 ohms avec une chute vers 2 ohms . Cette configuration est-elle optimale.
L’amplificateur est un triple push pull d’EL34.

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Message  francis ibre Jeu 15 Avr 2021 - 14:50

Bonjour Guy,

le souci avec des enceintes qui ont d'aussi fortes variations d'impédance, ce serait une variation du gain de l'ampli !

En effet, aux fréquences basses où l'enceinte est proche de 4 ohms, tu va obtenir le gain prévu... Mais là où l'enceinte chute à 2 ohms, la droite de charge des tubes va se "redresser", devenir plus verticale, avec pour conséquence un gain en tension plus faible.

J'ai bien dit "ce serait" au conditionnel... si la contre-réaction de l'ampli n'était pas là, justement pour rendre le gain constant, indépendant de la charge.
Ton ampli triple PP de EL34 a forcément une CR globale, donc pas de souci, tu peux laisser comme ça.

Encore un point à creuser : lorsque l'impédance de charge chute de 4 ohms à 2 ohms, donc dans la partie descendante de la courbe, cela correspond à une charge capacitive, c'est pourquoi la courbe de phase montre un creux, vers –30°.
Cela révèle un déphasage entre la tension du signal et le courant sortant de l'ampli, qui dans ce cas est en AVANCE sur la tension : l'ampli doit fournir du courant AVANT que sa tension de sortie ne s'établisse !
C'est une charge très difficile, surtout pour un ampli à tubes : au lieu d'une "droite" de charge, les tubes voient une "ellipse", parcourue dans le sens anti-horaire !

A ce petit jeu, les tubes qui ont un réseau bien régulier et une faible résistance interne s'en sortent beaucoup mieux.
Dans le cas des EL34, si le montage le permet, ça vaudrait le coup d'essayer un câblage en pseudo-triode... la puissance sera réduite mais en triple PP on doit en avoir plus qu'assez, non ?

Francis

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Message  guy1 Jeu 15 Avr 2021 - 16:01

Bonjour Francis,

Comme toujours une réponse extrêmement intéressante . Il serait possible de passer en pseudo triode sans trop de difficulté. Ces amplificateurs  ( bloc mono) ont une puissance d’environ 110w soit 55w en triode.Le taux de CR est d’environ 13dB.Je possède un autre amplificateur de 50w en triode( double push pull d’EL34).  Musicalement les blocs 110w me semblent plus dynamiques avec un plus concernant l’absence de diaphonie. Globalement  les deux amplificateurs sont musicalement excellents .  Très difficile d’établir une hiérarchie

Guy

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