Alim et enveloppe audio

[Spinoo]

Merci, je vais voir si je peux scanner çà au boulot mais c'est chaud

[f_da]

Un petit UP car j'ai acheté le Led 185 à défaut des scans et je vais essayé de vous en extraire les grandes lignes en gardant à l'esprit que ces considérations sont pour de l'audio HIFI. Il faut donc savoir prendre du recul pour nos amplis guitare dont la vocation n'est pas de reproduire fidèlement la purée qu'envoie nos pelles

Quid de l'enveloppe audio ? C'est la courbe qui enveloppe l'oscillograme d'un son. Il y a 2 grandes parties : L'attaque et le sustain ... Ici c'est l'attaque qui nous interesse. L'attaque correspond à l'état transitoire précédant l'établissement de la note. Tout instruments confondus, les attaques les plus rapide sont de l'ordre de 15ms. Pour que l'alim soit capable de suivre la dynamique du programme musical il faut qu'elle récupère l'énergie fournie pendant les attaques en moins de 15ms. On fixe à 10 ms cette limite pour d'une part avoir de la marge et d'autre part être capable de recharger les condos entre 2 cycles d'alimentation( T=10ms <=> N=100Hz). Il y a un seuil en dessous duquel il est recommandé de ne pas descendre: 5ms ... pourquoi ? Faut que je me replonge dans mes lectures , c'est une histoire de distorsion d'intermodulation de transitoire ... je pense pas que ça nous concerne

Calcul de la constante de temps de l'alim:
t= Ralim * C ou Ralim est la somme de tous les élements résistifs en amont de la capa. La résistance équivalente du transformateur est Rsecondaire + n^2 * Rprimaire, ou n est le rapport de transformation secondaire / primaire.

Ce qu'il faut retenir à mons sens : plus la constantes de temps de l'alim sera supérieure à la durée de l'attaque d'un instrument et plus l'alim va pomper ... tiens tiens, on retrouve le fameux sag des rectifieuses (qui ont une résistance interne 100x plus élevées que celles des diodes). A contrario une alim rapide contribuera a des attaques péchues.

[McColson]

Merci beaucoup f_da.
On comprends mieux et ça ouvre en effet des perspectives supplémentaire pour le design d'alim !

[vitriol82]

Donc la dessus il faut rajouter l'énergie stockée par la capa de tête se calculant par J=1/2 C V²
J en Joule
C en Farads
V en Volts

Le contexte veut qu'en phase de régime transitoire, on ne doit pas "pomper" de façon critique la réserve d'énergie stockée par la capa.
Il faut trouver le bon équilibre énergétique entre la tenue en tension en fonction des appels en courant.

C'est surtout vrai en PP où le swing en courant est trés important, je pense qu'en SE c'est beaucoup moins critique

[f_da]

Tout à fait joseph. D'ailleurs une précision sur les appels de courant en SE. Ils existent bel et bien et ils correspondent à l'asymétrie de l'enveloppe audio. Dans le cas d'une guitare je pense que l'enveloppe est symétrique tant qu'il n'y a pas de disto. Mais dès que celle-ci s'asymétrise (introduction de disto), l'enveloppe n'est plus symétrique et il y a soit plus d'impulsion positives ou négatives. Ceci provoque des variations de courant donc des appels de courant que l'alim doit restituer. Les proportions n'ont bien évidemment rien à voir avec les appels en classe AB. D'ailleurs me semble que toi même tu les avais observés.

Pour l'énergie stockée disponible ce ne sera pas 1/2*c*v^2, mais plutôt l'énergie libérable entre 2 cycles de rechargement soit E = 1/2.C( V(0)^2 - V(10ms)^2). Ce qui dépend directement de la constante de temps de décharge de la capa dans l'étage de puissance.
En capa de tête pour évaluer l'energie à fournir au circuit tu calculerais ça comment ? Pmax de l'ampli * 10ms ?
Pour un PP de 50W sous 500V -> 0,5J consommé en 10ms
Avec une capa de 47uF on stocke 5,8J
Reste à calculer la résistance interne de l'étage en fonctionnement dynamique pour voir si la capa peut délivrer les 0.5J. Intuitivement j'aurai tendance à penser que si la capa est trop grosse elle ne se déchargera pas assez vite dans la charge ... bref il y a un peu de boulôt pour bien tailler une alim ... ou alors passer en self en tête pour être peinard

PS: Je pense que tu t'endendrais bien avec R. Bassi, il a vraiment la même approche que toi des alims

[vitriol82]

Euh je ne vois pas ça comme ça:

Plus la capa est grosse et plus sa capacité à restituer de l'énergie est grande, donc si ton montage ne consomme que 0.5J alors que ta réserve en a 5.8, il faut que ce soit le transfo qui te permette de récupérer les 0.5J manquants en 10ms, pas la capa.

Le phénomène se traduit pas une violente chute de tension en quelques ms que j'appelerai le - dV/dt en fonction du Delta I
Ors si la capa est taillé plus grosse, le -dV/dt sera plus faible et donc moins difficile à rétablir quand les diodes sont passantes, car elles auront moins de courant à fournir à la capa car son impédance est plus élevée

Tu arrives parfaitement à simuler le phénomène sous PSUD en "steppant" 2 valeurs de courant, de là tu en déduis le - dV/dt pendant la phase de transition entre les 2 valeurs de tensions une fois stabilisées

EXPLICATION EN IMAGES quand mon serveur sera opérationnel



donc ça donne ça en utilisation



On voit que la pente est très raide le dt est de l'ordre de 45 ms avant que la tension ne se stabilise, et hop un petit agrandissement de la pente et on va lire la tension résultante à 3.010 seconde :



et hop on a 518V


Maintenant un autre montage, avec une grosse capa et tension a peu pres équivalente et conso identique: 100/320 mA



On obtient à l'attaque ceci:



Alors plusieurs remarques:
Le dV est plus important, certes mais l'inertie fait que le dt le soit aussi, il représente là env 7 à 8 fois la valeur du montage précédent (env 350 ms)

Mais que se passe t'il à 10 ms après l'attaque?



et bien on reste à 544V soit une trés faible variation en tension avec une attaque de courant de 320%

Bon j'ai pris le cas d'un PP KT88 pour que ce soit assez explicite et fait à l'arrache

[McColson]

C'est bizarre, il est admis en hifi que doubler les condensateurs d'alim par des petit propylo dit plus prompt à la restitution de l'énergie, permet d'avoir une meilleure réponse de l'alim.
Je sais pas si c'est très clair ce que je raconte mais en gros on met une petite capa en // d'un gros chimique car il est plus rapide. Donc pour moi plus faible valeur = plus rapide à restituer l'énergie.

[vitriol82]

Ben déjà le fait d'en mettre un en //, tu augmentes ta capa générale , donc je ne vois pas la relation , si à part le fait d'augmenter celle ci.

Ou sinon c'est lié au fait de la techno; le polypro a une ESR bien moins importante et sont autocicatrisantes, donc de ce fait tu peut demander un courant de court circuit plus important dans un volume réduit.
Ce sont les capas utilisées dans les circuits de lampes flash au xénon où on vide l'énergie en quelques ms à travers le tube de la lampe à éclats.

[tazzon]

C'est bizarre, il est admis en hifi que doubler les condensateurs d'alim par des petit propylo dit plus prompt à la restitution de l'énergie, permet d'avoir une meilleure réponse de l'alim.
Je sais pas si c'est très clair ce que je raconte mais en gros on met une petite capa en // d'un gros chimique car il est plus rapide. Donc pour moi plus faible valeur = plus rapide à restituer l'énergie.

Oui, même pas qu'en hifi, il est commun de trouver une capa de 100n en parallèle d'une 47u par exemple sur une sortie de régulateur. C'est pas pour avoir 47,1u mais pour améliorer le filtrage de fréquences plus élevées (parce ESR plus faible). Il est même possible de voir des associations de type 100u + 1u + 10n. En fait je pense que la petite capa répond vite et compense le temps que la plus grosse se bouge les armatures pour fournir du jus.

[McColson]

Voilà c'est ça, merci pour la traduction tazzon !

[tazzon]

En fait j'ai pas traduit je me suis contenté de répéter avec mes mots

C'était vraiment un message pour du vent quand j'y pense