Push-Pull : utilisation de 2 transfos de sortie ?

[Jean-Baptiste]

Bonjour à tous,

Je me suis lancé dans la fabrication d'un ampli style JTM45 dont l'étage de puissance est construit autour d'un push-pull d'EL34.
Je dispose de deux transfos identiques de 150VA chacun. Chacun dispose d'un enroulement primaire à trois point : 0, 220, 380. Le secondaire est quant à lui cablé en 0, 12, 24. Je souhaite les utiliser en tant que transformateurs d'impédance entre mon PP et le ou les haut-parleur(s). Non, je ne souhaite pas acheter un Hammond/Fender OT/whatever pour en faire un transfo de sortie ; oui, je détourne l'usage primaire de ces transfos à des fins non prévues et je ne m'en prendrai qu'à moi-même si la bande passante est naze/le son pourri/whatever.

Pour mon projet, la charge idéale anodique pour les EL34 est de 5k plaque à plaque, soit 2.5k par lampe (entre l'extrémité de l'enroulement et le point milieu relié à la HT). Lors d'un précédent projet doté d'un étage de puissance en EL34 single ended, j'ai utilisé un transfo de sortie 220/12V dont le rapport de transformation en impédance est de 336, soit en utilisant un HP de 8 Ohms un primaire à 336*8 : 2.7k. C'était parfait !

Ma question est la suivante : dans le cas d'un étage de sortie en push-pull, peut-on utiliser DEUX transfos de sortie identiques (un par lampe) dont chacun pris individuellement satisfait les impératifs de transformation d'impédance pour chaque lampe ? Typiquement, pour un PP d'EL34, peut-on utiliser deux transfos 220/12 qui chacun fonctionneraient dans un étage SE ?
Comment câbler les enroulements ? Evidemment, au primaire, je dois les relier en série afin de créer un point milieu pour la HT. Mais quid du secondaire ? Série, parallèle ?

Si je liste rapidement les différents rapports de transformation disponibles pour mes transfos, je me retrouve avec les configurations suivantes accessibles :
- 2*220 vers 12 V : 10.8k
- 2*220 vers 24 V : 2.7k
- 2*380 vers 24 V : 8k
- 2*380 vers 48 V : 2k
Les configurations au secondaire sont respectivement : deux enroulements de 12V en parallèle, puis en série pour les deux cas suivant et enfin deux enroulements de 24 en série dans le dernier cas.

Si je m'attarde sur les résultats, la meilleure configuration serait celle m'apportant 8k pàp. Mais au lieu de 5k, ça fait tout de même un biais important. Qu'en penser ?

Merci à tous pour vos conseils et vos réponses.

Bien cordialement,

Jb

Ps : oui, j'ai lu les règles ; néanmoins, le forum de présentation ne comporte pas le bouton "new topic" comme tous les autres, seulement un "post reply". Comment se présenter dans ce cas ?

[bozole]

Salut

Tu peux tabler sur du 4K pour les EL34, 8K si tu souhaites utiliser des KT66, sous réserve que ta tension d'alim n'est pas trop élevée
Historiquement, les amplis Marshall en push / pull d'EL34 utilisaient du 3,5K au primaire avec une tension d'alim de 430V à peu près, et pour les push pull de KT66, du 6,6K ou 8K au primaire pour une tension d'alim similaire

En utilisant tes 2 transfos, tu peux faire du 8k ou du 4k suivant les différentes combinaisons possibles
Perso, j'éviterais le 8k pour une utilisation EL34, car tu vas te retrouver avec une droite de charge passant très nettement sous le coude des courbes de caractéristique pour Ug = 0V, et tu vas donc tirer très fort sur les grilles de contre écran, ce qui est l'élément le plus faible d'une EL34 ... pour palier à ça, il faudrait mettre de très fortes grid stopper sur les écrans, et si elles sont vraiment fortes, ça risque de trop compresser le son. Après, à voir, tu feras tes essais

Pour les primaires, en série bien sur, tu n'as pas d'autre choix. Pour les secondaires, série ou // suivant la config HP et l'impédance souhaitée au primaire

[vitriol82]

Jamais été grand fan de l'utilisation de transfo d'alim comme transfo de sortie, d'une part parce que tu vas les utiliser indépendamment et qu'il n'existe pas d'entrefer pour limiter la saturation du courant DC de bias (celle ci s'annule dans un transfo de sortie PP et donc on peut éviter l'entrefer) et que d'autre part la topologie du bobinage est totalement différent (sandwich ou twisté pour un OT)

Ça peut se concevoir pour du SE de faible puissance, dans ce cas on surdimensionne la carcasse métallique et ça passe ou sinon il aurait fallu un transfo d'alim avec d'origine un point milieu.

[Jean-Baptiste]

Salut

Tu peux tabler sur du 4K pour les EL34, 8K si tu souhaites utiliser des KT66, sous réserve que ta tension d'alim n'est pas trop élevée
Historiquement, les amplis Marshall en push / pull d'EL34 utilisaient du 3,5K au primaire avec une tension d'alim de 430V à peu près, et pour les push pull de KT66, du 6,6K ou 8K au primaire pour une tension d'alim similaire

En utilisant tes 2 transfos, tu peux faire du 8k ou du 4k suivant les différentes combinaisons possibles
Perso, j'éviterais le 8k pour une utilisation EL34, car tu vas te retrouver avec une droite de charge passant très nettement sous le coude des courbes de caractéristique pour Ug = 0V, et tu vas donc tirer très fort sur les grilles de contre écran, ce qui est l'élément le plus faible d'une EL34 ... pour palier à ça, il faudrait mettre de très fortes grid stopper sur les écrans, et si elles sont vraiment fortes, ça risque de trop compresser le son. Après, à voir, tu feras tes essais

Pour les primaires, en série bien sur, tu n'as pas d'autre choix. Pour les secondaires, série ou // suivant la config HP et l'impédance souhaitée au primaire

Bonsoir,

Quelle combinaison primaire/secondaire permet de faire du 4k ? J'ai beau retourner toutes les combinaisons possible, je ne trouve pas. J'ai prévu de tuber l'ampli avec uniquement des EL34, entre autres parce que j'ai déjà deux paires matchées de ces lampes. D'où ma nécessité de pouvoir descendre assez bas en impédance au primaire.

Merci d'avance pour vos réponses.

[vitriol82]

4K pàp c'est 2k par tube
380/12= 31.66
31.66²= 1k pour 1 Ohm donc 2k pour 2 Ohm

=> association série des enroulements 380 au primaire et association série des enroulements 12V pour un HP de 4 Ohm

380/24= 15.83
15.83² = 250 ohm pour 1 ohm

=> association série des enroulements 380 au primaire et association série des enroulements 24V pour un HP de 16 Ohm

Pas de combinaison possible pour un HP de 8 Ohm
Il t'aurait fallu un rapport de transformation d'impédance de 500 soit un rapport de transformation en tension de 22.36
=> 380/22.36= une sortie de 17V

[Jean-Baptiste]

Effectivement, je retombe sur les mêmes résultats. J'ai lu qu'il était généralement plus souhaitable de sous-charger un tube que de lui imposer une impédance trop grande. Disposant d'un transfo unique de 200VA pouvant charger à 2k sous 8 ohms au secondaire (avec center-tap au primaire toujours), je pense m'orienter vers lui à défaut de pouvoir utiliser mes deux transfos 220/12. Peut-être ceux-ci me serviront pour un PP d'EL84, qui du coup seraient plus adéquatement chargées (à 8k pàp). Et mon 2k pàp pourra en plus supporter un quad d'EL34 2 à 2 parallèles.

Merci pour vos réponses.

[bozole]

Si tu cherche bien, tu vas trouver la combinaison pour un peu + de 3,5K au primaire et 8 ohms en sortie (donc pil poil adaptée à ton push pull d'EL34), je te laisse réfléchir un peu ...
Je te donne quand même un petit indice : quand tu mets en série les 2 secondaires, tu n'es pas obligé d'utiliser la totalité des 2 bobinages

[Jean-Baptiste]

Si tu cherche bien, tu vas trouver la combinaison pour un peu + de 3,5K au primaire et 8 ohms en sortie (donc pil poil adaptée à ton push pull d'EL34), je te laisse réfléchir un peu ...
Je te donne quand même un petit indice : quand tu mets en série les 2 secondaires, tu n'es pas obligé d'utiliser la totalité des 2 bobinages

Ah, en configurant en 2*380 vers 24+12 ? Effectivement, ça fait 3.5k. L'ensemble reste cohérent en n'utilisant que la moitié de l'enroulement secondaire d'un bloc et la totalité de l'autre ? Je pensais que ça amenerai des soucis à l'utilisation.

[Christiancm]

C'est intéressant mais comment arrivez-vous à plus de 3k5 pour une charge de 8 Ohms SVP ?

avec
380 / 12 = 31.66
31.66² = 1 kOhms pour 1 Ohm

et
380 / 24 = 15.83
15.83² = 250 Ohms pour 1 Ohm

Comment arrivez-vous à équilibrer les charges sur le primaire sachant que celle du secondaire ne l'est pas sur ses enroulements, je ne visualise pas comment cela peut fonctionner.

[bozole]

C'est intéressant mais comment arrivez-vous à plus de 3k5 pour une charge de 8 Ohms SVP ?

avec
380 / 12 = 31.66
31.66² = 1 kOhms pour 1 Ohm

et
380 / 24 = 15.83
15.83² = 250 Ohms pour 1 Ohm

Comment arrivez-vous à équilibrer les charges sur le primaire sachant que celle du secondaire ne l'est pas sur ses enroulements, je ne visualise pas comment cela peut fonctionner.

C'est exactement ce qui se passe dans n'importe quel transfo de sortie : quand tu utilises la sortie 4 ohms et qu'il y a 2 autres prises sur le bobinage secondaire pour du 8 et 16 ohms, tu n'utilises qu'une partie du bobinage secondaire alors que tu utilises l'intégralité du bobinage primaire, je ne vois donc pas en quoi ce serait un problème d'utiliser la totalité du bobinage secondaire d'un des 2 transfos et une partie du bobinage secondaire de l'autre, ce n'est pas une question d'équilibre

Là on prend les 2 primaires dans leur globalité, en série, ça donne 760V au primaire
au secondaire, le 1er et la moitié de l'autre, soit 24 + 12 = 36V
On a donc le rapport de transformation d'impédance : (760/36)² soit à peu près 445 ohms pour 1 ohms, donc à peu près 3,56K pour 8 ohms

[Jean-Baptiste]

C'est intéressant mais comment arrivez-vous à plus de 3k5 pour une charge de 8 Ohms SVP ?

avec
380 / 12 = 31.66
31.66² = 1 kOhms pour 1 Ohm

et
380 / 24 = 15.83
15.83² = 250 Ohms pour 1 Ohm

Comment arrivez-vous à équilibrer les charges sur le primaire sachant que celle du secondaire ne l'est pas sur ses enroulements, je ne visualise pas comment cela peut fonctionner.

C'est exactement ce qui se passe dans n'importe quel transfo de sortie : quand tu utilises la sortie 4 ohms et qu'il y a 2 autres prises sur le bobinage secondaire pour du 8 et 16 ohms, tu n'utilises qu'une partie du bobinage secondaire alors que tu utilises l'intégralité du bobinage primaire, je ne vois donc pas en quoi ce serait un problème d'utiliser la totalité du bobinage secondaire d'un des 2 transfos et une partie du bobinage secondaire de l'autre, ce n'est pas une question d'équilibre

Là on prend les 2 primaires dans leur globalité, en série, ça donne 760V au primaire
au secondaire, le 1er et la moitié de l'autre, soit 24 + 12 = 36V
On a donc le rapport de transformation d'impédance : (760/36)² soit à peu près 445 ohms pour 1 ohms, donc à peu près 3,56K pour 8 ohms

Mais dans le cas d'un OT monobloc, peu importe la fraction du secondaire utilisée, l'ensemble du primaire y induit du courant. Dans mon cas, j'aurai potentiellement un primaire induisant dans un enroulement et l'autre induisant dans un enroulement double en terme de quantité. Bien que ces deux enroulements soient câblés en série, il n'empêche que le flux magnétique est lui totalement indépendant dans chacun des transfos. Est-ce que ça ne risque pas de déséquilibrer le PP ?

[vitriol82]

En effet, dans le cas de 2 transfos séparés, le fait de mettre 24 +12 va totalement déséquilibrer l'impédance reflétée à chaque primaire, 2k pour l'un et 1k5 pour l'autre.
Pas une bonne solution à mon sens, déjà que c'est assez tordu comme montage....

[Jean-Baptiste]

En effet, dans le cas de 2 transfos séparés, le fait de mettre 24 +12 va totalement déséquilibrer l'impédance reflétée à chaque primaire, 2k pour l'un et 1k5 pour l'autre.
Pas une bonne solution à mon sens, déjà que c'est assez tordu comme montage....

Je suis d'accord. Je crois que la solution de facilité, à savoir mon transfo 2k avec center-tap, s'impose. Au pire, je monte tout de suite l'ampli avec un quad d'EL34 parallèles deux-à-deux, je matcherai parfaitement en impédance et mon transfo d'alim est tout à fait capable de fournir l'énergie nécessaire (500VA - oui, c'est lourd). Ou encore ce même transfo 2k, avec deux EL34 mais un HP 16ohms au secondaire, qui remonterait l'impédance à 4k en cas d'usage de deux tubes.

Bref, merci pour vos réponses, je garde ma paire de transfos pour un PP d'EL84 (qui a dit un Marshall 18W ?) et je m'arrangerai autrement pour mon JTM.

Ps : une contribution intéressante provenant d'une FAQ US à propos du montage en série des OT -

Q: Can I substitute two single ended transformers for a single plate-to-plate transformer?

A: If you have two single ended transformers, these are running effectively in parallel. It makes no difference whether you are driving them from a phase inverter or not, because the phase on the two (independent) output windings can be changed either way by reversing the leads. This is not going to give you the same operation of either the transformers or the tubes as a true plate to plate transformer. The real plate to plate transformer actually combines the tube power in the flux in the iron, which can never happen in two separate transformers.

Hooking two transformers together to combine the output power is always tricky, series or parallel, because if you combine them wrong, there can be large circulating currents, which can kill the transformers. How did you determine the proper phasing on the outputs when you connected them up? It is coneptually possible to series two outputs and have everything work, but in practice, it's hard to do this well.

For a series connection, you MUST get the secondary voltages to add. If you get the secondary voltages offsetting each other, the series connection is effectively open circuited, no matter what load is on the series combination no current flows because the secondary voltages cancel out. In this connectio, you probably kill the primaries by arcing over the internal insulation, possibly followed by burning the winding open when a turn or two shorted from the puncture in the insulation and the B+ caps dumped through that short.

The safe way to find out the phasing is to use two resistor-loads, one per secondary, and then to connect one end of each secondary together; drive the amp with a signal generator and measure the AC voltage across the free ends. If the voltage is 2X the voltage on either secondary, you're phased correctly, and you can leave the center connection where it is, remove the resistor loads, and put one speaker across the free ends.

If the voltage across the free ends is smaller than the voltage across either secondary, they're phased wrong, and you need to swap the ends of one secondary. Combining the powers of two SE transformers is best done acoustically. Drive a second speaker.

En reprenant les remarques de ce fil, on peut déjà noter qu'il est apparemment impossible de faire fonctionner deux transfos de sortie avec leurs secondaires en parallèle, le montage série est indispensable. Secundo, il est nécessaire de tester la phase du signal issu des deux secondaires mis en série quitte à inverser l'un des deux secondaires pour bien être en phase et non en opposition entre les transfos. Qu'en pensez vous ?

[vitriol82]

Un peu décalé par rapport à ton projet car là on parle d'OT et non de TA utilisés en OT, mais dans l'ensemble on s'y approche.
Le sens de bobinage a son importance en effet, il faut avoir des transfos bobinés dans le même sens afin qu'en sortie on ne soit pas en inversion de phase, auquel cas et comme indiqué, ce sera chaud pour le primaire.

[Jean-Baptiste]

Un peu décalé par rapport à ton projet car là on parle d'OT et non de TA utilisés en OT, mais dans l'ensemble on s'y approche.
Le sens de bobinage a son importance en effet, il faut avoir des transfos bobinés dans le même sens afin qu'en sortie on ne soit pas en inversion de phase, auquel cas et comme indiqué, ce sera chaud pour le primaire.

TA ou OT, les considérations de la FAQ s'appliquent tout de même, un transfo - fut-il de sortie - restant du cuivre bobiné autour d'un noyau.