Projet G5

McColson a écrit :...Et on peux faire bcp de chose sur la papier et qu'au final ça ne sonne pas un pet de lapin....

C'est juste Mc, entre l'ampli "théoriquement" pourri ou "théoriquement" parfait, il y a "pratiquement" l'ampli qui "sonne" et que nous recherchons tous.

Maintenant, si par une approche mathématique quelqu'un est capable de nous faire la démonstration d'un ampli qui "sonne", je l'écoute volontiers...

Houlà, on se calme !

Il n'y a pas de fight dans ce topic, bien au contraire, c'est quand les parties sont en désaccord que le dialogue a tout son intérêt.

Bimole reste sur sa position, ce que je conçois, restant trop théorique à mon sens, je reprendrais donc le relais pour le compléments d'info, adapté à un exemple concret et optimisation de l'alim à un fonctionnement donné.

Trouvez vous que ce que j'ai fait soit trop théorique?
N'y trouvez vous aucun intérêt?

Je ne suis pas guitariste à la base et vient plutôt de la Hi Fi, alors peut être y a-t-il des choses qui changent... certainement.

Les connaissances sont toujours plus solides quand la base théorique n'est pas bancale. Mais je ne suis pas théoricien pour autant et j'aime la pratique et les expériences.

Pourquoi toujours s'attirer les foudres des autres quand on essaye de prouver des choses? Avez vous ressenti dans ma rédaction de la méchanceté? du subjectif? de l'ironie? du cynisme?

Bonjour bimole,

Personnellement je ressens forte volonté de prouver la supériorité de ton point de vue, si tu viens de la hi-fi alors en effet, il y a un certains nombre de point qui diffère en amplification guitare, ce qui nous fait donc réagir sur tes écrits.
Ensuite, je suis très ouvert, et je tiens à ce que chacun puisse exposer son point de vue.
Pas de soucis de mon côté pour parler théorie, mais le domaine d'application ne doit pas être ignorer.
N'hésite pas à parcourir le forum, tu t'apercevra que j'ai créé ce site justement pour relier la théorie à la pratique.
Allez je file je dois y aller, je fais tester le G5 et le G1 aujourd'hui à un ami très bon guitariste, jugement sur sample en fin de WE.

McColson a écrit : en effet, il y a un certains nombre de point qui diffère en amplification guitare, ce qui nous fait donc réagir sur tes écrits.

Mais ça donne peut être des pistes pour un bon ampli basse

Bon allez on commence par petites tranches, sinon ça va faire un sacré morceau:

I) Le transformateur:

Alors vite fait sans trop rentrer dans les détails et surtout ce qu'il faut retenir:
- C'est un amas de tôles qui conduit un flux magnétique sur lequel on y met un bobineau. Le primaire est posé en premier, vient ensuite un écran électrostatique, et à la fin les secondaires.
Le rapport de transformation est lié au rapport de nombre de spires entre primaire et secondaire: r= n2/n1
n1 = nbre de spires au primaire
n2 = nbre de spires au secondaire

Si le rapport r est inférieur à 1 => transformateur abaisseur, s'il est supérieur à 1 => transformateur augmenteur.

Comment est il conçu?

Ça c'est l'affaire des spécialistes mais il est simple d'en vérifier les performances:
Comme je l'ai souvent dit, les caractéristiques d'un transformateur est donné pour ses valeurs nominales:
Il sera à même de délivrer la tension demandée au courant demandé, ensuite ce n'est qu'un problème de taux de régulation.

Qu'est ce que le taux de régulation?
C'est ce qui détermine la qualité du transfo, cette performance est infaillible, plus le taux de régulation est bas, meilleur est le transfo.
Pour le mesurer il suffit de brancher le transfo à vide et mesurer la tension à vide (Vs0), cette tension sera toujours supérieure à la tension secondaire nominale.
A tension primaire nominale on applique cette formule

( Vs0 - Vsn) / Vsn = taux de régulation

Vsn = tension nominale secondaire

ex:
Vsn = 325V Vs0 = 333V
T = (333-325) / 325 = 8 / 325 = 0.0246 = 2.5%
En dessous de 100VA, il n'est pas rare de trouver des transfos ayant des taux compris entre 10 et 20%, 8% étant un valeur très correcte.

La droite de charge du transfo

Le secondaire n'étant qu'une longueur de fil de cuivre, il possède une résistance DC, c'est cette résistance DC qui fait la majorité de l'impédance secondaire du transfo et donc le taux de régulation:
Prenons un cas précis d'un transfo 230/300V - 0.2A 10%
10% nous indique une tension secondaire à vide (Vs0) de 330V
La résistance DC du secondaire sera donc celle qui provoque 30V de chute de tension à 200 mA de courant, soit 30/0.2 = 150 Ohm
On peut déterminer la droite de charge en calculant Icc , le courant de court circuit:
Icc = Vn / Rs = 300 / 150 = 2A



Ce qui se trouvera à gauche de In sera dans la zone exploitable du transfo, ce qui sera à droite sera évidemment la zone de surcharge.
Le transformateur est un élément passif, et donc il n'est pas prévu qu'il puisse fonctionner en mode impulsionnel au delà de 20% de ses caractéristiques nominales, cette information aura son importance dans la suite du développement.

Nota:
J'ai volontairement limité les histoires d'impédances du transfo à la valeur résistive du secondaire, en réalité c'est un peu plus compliqué car il faut intégrer la valeur du primaire ramenée au secondaire, les pertes faire, les effets selfiques et les capas parasites pour une modélisation complète. Mais ce sera bien suffisant pour comprendre la suite.

La suite bientôt et on verra ce que ça donne avec pont de diode et cette fameuse capa.

C'est clair et précis! Rien à dire.
A suivre...

EDIT :

...et j'aimerais aussi qu'on rappelle que la réserve de puissance au niveau des capa joues un rôle sur la restitutions des basses au niveau de l'ampli...

Juste un petit mot pour rebondir là dessus.
Les basses c'est ce qui met le plus à mal l'alim, le condensateur se décharge plus longuement et n'est pas rechargé suffisamment (voir les pics de courants en conso variable et la stabilité de la tension bus). Ca montre encore une fois l'incapacité du transfo à répondre aux appels de forte puissance aussi gros soit-il.

Impec, ce topic. Méritera d'être mis en post-it à l'issue des débats ! Merci, messieurs !

Bon je suis allé loin dans mes expés, et je peux confirmer qu'en régime établi le fait de gonfler la capa de tête augmente bien les pics de courant.

Pour cela on va simuler avec PSUD un transfo dont les caractéristiques seront:
Vn = 300V
In = 100A
T= 0.1%

Avec cette configuration pas de soucis, il y a de la réserve et on pallie à toutes les contraintes liées à la capa.

Dans un premier temps on va utiliser les datas F+T concernant l'esr, qui elle a une grande influence aussi. On se rapproche donc des conditions réelles de fonctionnement.
Voici le tableau dont je me suis servi:



Je ne prendrais dans ma démonstration que les extrêmes c'est à dire 47 et 1000µ ayant respectivement une ESR de 1450 et 80 mOhm

Voici le montage complet, la charge étant résistive afin d'avoir une conso d'env 100 mA.
http://goofaman.free.fr/papa/COURS/bimole/47utotal.JPG

Au point 1 on va relever pour indication le pic de courant à la mise sous tension:

On voit donc un courant d'un peu plus de 6A instantané.

Au point 2 on va visualiser le taux d'ondulation:



On obtient donc 20V c/c soit Vond max de 10V en gros => la valeur moyenne sera donc de Vmax/racine de 2 = 10 / 1.414 = 7V
Ce qui nous ramène à un résultat final de 7/400V = 1.75% résultat plus que satisfaisant pour un ampli guitare, il faudrait descendre à 1% en cas de fonctionnement en classe A Single End

Voyons en point 3, régime établi la valeur des pics à la capa:


Presque 1.8A en valeur max.
Je rappelle que ces informations proviennent d'une alim de 30 kVA , donc c'est du no limit pour gaver la capa, dans le monde réel on verra ce qu'il se passe exactement.
Dans notre cas le transfo ne souffre pas car la valeur du Imax en ce qui le concerne est de 100 x 1.414 = 141.4A donc bien supérieure aux 1.8A que demande la capa. On est dans la zone verte du précédent tableau.

La suite va être du comportement avec une 1000 µ. Est ce que tout le monde suit?

ben moi j'aime beaucoup ces discutions "poil a gratter" dont le but n'est pas de montrer qu'on le plus fort en théorie ou en pratique mais de faire tomber des idées reçues.

l'important c'est que tout le monde aille au fond des choses pour bien comprendre le phénomène.

a vue de nez c'est l'approximation sur une ESR constante qui cloche dans la démo de bimole. en allant plus loin dans la modélisation (merci jojo) on va voir l'influence de l'ESR 'réelle' sur les pics de courant.

Miam vivement la suite de la démo de jojo et la réponse de bimole qui va peut etre aller gratter un peu plus loin aussi pour montrer que son point de vue est plus proche de la réalité. ca avance

Bon plus rapidement j'ai remplacé la capa, ça donne :

Schéma:

http://goofaman.free.fr/papa/COURS/bimo ... global.JPG


Le pic d'appel à la mise sous tension (toujours pour info)



Pendant quelques millisecondes mes 30 kVA ne suffisent pas ,presque 18A en instantané, mais il ne faut pas retenir ce type d'info

Le taux d'ondulation:



Donc on calcule: 1V env c/c => Vond max = 0.5V => Vond moyen = 05/1.414 = 0.36V => 0.36/422= 0.08%

Ça vérifie les propos de bimole, plus la capa est grosse plus le taux d'ondulation est faible.

Ahhh les pics de courant en régime établi:



On est passé de 1.8A à 4.2A

Explication, c'est lié à
1- l'ESR qui étant plus faible, permet le passage d'un courant plus important
2- au taux de régulation, étant plus faible, le temps de conduction des diodes est plus réduit , donc pour une même quantité d'énergie à stocker que précédemment, si le temps de conduction est plus étroit, la valeur max va augmenter.
Ramené aux valeurs moyennes, les résultats seront identiques dans les deux cas.

Notre transfo , excepté dans les 20 premières millisecondes, se promène allégrement, restant dans sa zone verte.

Pour la suite des évènements je vais prendre comme caractéristiques de transfo celles qu'intuitivement bimole aurait choisi pour une alim de 400Vdc / 100 mA

Bimole à toi de fournir cette info et je poursuis

Bien. Je suis tout à fait d'accord avec ce que tu avances.

Par contre, toi qui voulait du réel je suis un peu étonné de voir un modèle de transfo avec un T de 0.1%. C'est un transformateur type ampli à tube qui nous intéresse pas un transfo de poste à souder à l'arc...

Ainsi pour la suite choisis donc un transfo avec une résistance interne de 100 ohms ce qui sera à mon avis plus proche de la réalité.
Tu veux 400Vdc sous 100mA, ce qui fait 283Vac avec une chute ohmique du aux 100 ohms, on devrait présenter 293Vac en entrée.
Ça doit nous faire un T de 3% et des poussières.
Le temps de conduction des diodes risque de s'allonger...

Soit sous Spice un générateur sinus d'amplitude 400*(1+0.035)=414V en série avec une résistance de 100 ohms (laissons de coté les effet non linéaires comme tu l'as suggéré).



J'annonce, simulations à l'appui, que les appels de courants sur 47µF ou 1500µF sont quasiment identiques du fait que l'ESR devient négligeable face à la résistance interne du transfo (ce que j'ai déjà annoncé dans mon étude).

J'ai plus ou moins mis de côté l'aspect ESR afin de comparer les appels de courants toutes choses égales par ailleurs.
Avec une source quasi parfaite (transfo à T de 0.1%) et des ESR prises en compte on obtient les résultats de Vitriol82 que je ne conteste absolument pas. Forcément, l'ESR est le facteur limitant dans ce cas.

J'attends avec impatience tes résultats sur transfo "réel".

EDIT :

Petite rectification, 414V est pour une conso de 100mAac.
Pour 100mA DC prendre 900Vcc soit 318Vac (toujours avec Rinterne = 100 ohms).

Jo, pour les chèvres comme moi, pourrais-tu indiquer à quoi correspondent les valeurs dans ton tableau, stp ?
(UR, CR, Tab delta, Z10kHz et ripple current ?)

Merki !

Ouarf, j'ai mis un coup de boule à l'oreiller et c'est lui qui a gagné

Bon j'ai pas encore bu mon kawa, donc ce ne sera pas pour de suite

@Bilbo, je ferais un topic là dessus

@ Bimole

La démo avec une alim de 30kVA c'est pour te donner le fonctionnement dit "normal" du montage (coté vert de ton générateur).
On aura les mêmes résultats si je descends les caractéristiques du transfo à 3A au lieu de 100A et un taux de régulation à 5%

J'ai aussi dans mes simus le même pic de courant quelquesoit la capa, mais l'explication à ce phénomène est que tu es du coté rouge, t'es en surcherge impulsionnelle.

Le concret va venir, c'est juste une question de temps

Je ne pense pas qu'il y ait surcharge de quoique ce soit.
La résistance interne du transfo augmente le temps de conduction des diodes et permet de faire passer la même quantité d'énergie en un peu plus de temps donc puissance crête moindre.

De plus l'ondulation résiduelle de la tension étant moins forte avec une grosse capa le courant s'équilibre naturellement en vertu de Ic = C * detaV/deltaT (deltaV divisé du rapport grosse capa/petite capa, c'est algébrique et ça se vérifie) => Ic n'augmente pas en crête.
Le courant n'évolue pas de manière croissante, il tend vers une valeur limite.

Si l'ondulation de tension restait toujours la même alors oui le courant crête augmenterait mais là un effet en compense un autre (c'est quand même bien foutu non?).

Pour l'influence de l'ESR, je pense que c'est à oublier vu que la résistance interne d'un transfo est loin de taquiner l'ohm (pour nos transfo en tout cas), l'ESR devient négligeable.

j'ai mis un coup de boule à l'oreiller et c'est lui qui a gagné

Tiens je connaissais pas l'expression! Marrant!