en 2019, un ampli classe AB DIY vaut le coup VS classe D ?

[JBert]

(08-06-2019, 07:10 PM)PeterWitkin a écrit : JB

Je suis allé faire un petit tour sur vôtre site et j'avoue avoir été marqué par plusieurs détails. Le premier c'est que vous semblez être d'accord sur le fait qu'une alimentation à découpage ne soit pas une hérésie dans un ampli si bien construite et bien implémentée. Là je vous rejoins totalement.

En revanche, vous avancez l'argument suivant :
"Une alimentation correcte est donc imposante. Cela ne peut tenir dans un petit boîtier façon adaptateur secteur de téléphone ne serait-ce que parce que les filtres ne peuvent être miniaturisés facilement."

Comment justifiez-vous dans ce cas que des amplis comme les Ncore de chez Hypex soient alimentés par des SMPS miniscules? Ce sont des amplis dont les mesures sont exceptionnelles sur le papier.

On peut concevoir des alimentations à découpage minuscules mais elles ont certaines limites que je trouve rédhibitoires. Quelle que soit l'alimentation à découpage, elle doit commencer par redresser la tension d'entrée, il faut donc, outre le filtre CEM d'entrée (deux X1, un Y1, une bobine de mode commun et trois transils et un fusible au minimum), un filtre après redresseur et avant une régulation primaire, ce filtre fonctionnant à 50 ou 100 Hz. La plupart des alimentations à découpage n'ont rien de tout ça (on a de la chance si on a une varistance) et on récupère en sortie une fluctuation qui dépend de la constante de temps de la boucle. Sans compter que sans le filtre CEM, on se ramène le rayonnement conduit HF.

Plus on les miniaturise, plus ces alimentations sont obligées de monter en fréquence et plus les problèmes de commutation et de compatibilité électromagnétique surviennent. Fournir 100 mA sur un transistor fonctionnant à 1 MHz et hachant du 230V, c'est encore simple. Hacher 10 A à 2 MHz sur du 12 V d'entrée, c'est trivial. Sortir 10A d'une alimentation secteur fonctionnant à 2 MHz, c'est un autre sport, il faut des circuits de commutation dédiés et des snubbers. Si les circuits de commutation peuvent être intégrés, les snubbers dissipent de la puissance et devraient être sur des radiateurs. Si c'était facile, on aurait des alimentations à découpage ridiculement petites avec des rendements exceptionnels (regardez un peu la taille des TDK-Lambda, leurs ventilateurs, et je vous assure qu'elles ne fonctionnent pas aussi haut en fréquence pour des histoires de rendement). Il faut aussi sévèrement filtrer la sortie car deux alimentations à découpage peuvent provoquer des problèmes d'intermodulation, raison pourquoi non seulement on les filtre, mais on utilise des horloges communes dans la mesure du possible.

Par ailleurs, je n'utiliserai jamais d'alimentation à découpage sans une réelle isolation galvanique pour une simple raison de sécurité électrique (une réelle isolation galvanique, ce n'est pas qu'un transformateur banal d'alimentation à découpage, c'est un transformateur écranté). Et dans un circuit à tubes, il vaut mieux que l'écran tienne au moins 1kV. Là encore, ça prend de la place.

Lorsque vous mettez les uns derrière les autres le filtre CEM, le filtre redresseur, l'alimentation et les filtres de sortie, que vous respectez les distances d'isolation (mes alimentations à découpage sortent 500Vdc) et que vous utilisez un derating sérieux, ça commence à prendre de la place. Je ne parle même pas du transformateur d'isolation. Après, vous avez deux solutions. utiliser un module tout fait et faire de l'électronique jetable (les circuits CMS à haute densité ne sont pas fait pour être maintenus) ou concevoir des circuits pérennes. Je choisis pour ma part le circuit pérenne. Lorsqu'on achète un amplificateur 6000€, ce n'est pas pour le jeter au bout de 5 ans parce qu'un module d'alimentation a eu un peu chaud.

Aujourd'hui, mes alimentations résonnantes à double conversion (redressement, régulations, ondulation, redressement HF, deux rails de sortie, polarisation négative sur deux rails aussi) ont peu ou prou la taille d'une TDK-Lambda de puissance comparable, ce qui n'est donc pas délirant.

Quant aux mesures, j'ai toujours été surpris des protocoles dans les labos de certifications européens :

• on est sur un réseau parfaitement stabilisé (et ondulé). Aucune perturbation ne vient de là ;
  
• on mesure les caractéristiques des alimentations sur une charge électronique (pas de variation de charge). Les résultats ne peuvent être que bons sauf à avoir un circuit réellement merdouillique puisqu'on est stabilisé en amont et qu'on est sur une charge résistive et constante en aval ;
  
• on mesure les caractéristiques d'un amplificateur sur une alimentation stabilisée et régulée si le module d'alimentation est externe (principe de la norme CE, c'est différent pour les tests UL) ;
  
• on regarde si le tout passe les tests CEM.
  

De ce point de vue, en Amérique du Nord, les tests sont plus sérieux. On regarde en chambre anéchoïque les perturbations CEM (rayonnées et conduites) et on teste l'équipement en fonctionnement réel. les résultats ne sont pas les mêmes. Mais alors pas du tout. Il n'est pas rare qu'un équipement passe haut la main les tests CE mais soit retoqué aux UL. De la même manière, les résultats des tests d'un amplificateur au sens CE sont bien plus optimistes qu'au sens UL. Il n'est pas rare d'avoir 15 à 20dB d'écart dans les résultats sur les mesures de bruit par exemple.

Bien cordialement,

JB