LE TRANSFORMATEUR DE SORTIE DES AMPLIS A TUBES



Pourquoi en transformateur de sortie? Voici une rapide réponse :

  1- Pour adapter l'impédance haute des tubes ( quelques kilo ohms) á la basse impédance des haut parleurs actuels ( quelques ohms)
  2- Isoler du courant continu haute tension d'alimentation des tubes ( 200V á plus de 500V )
  3- Eventuellement convertir le signal differentiel ( push pull ) en signal assymétrique ( mase+point chaud )

Un bon ampli á tube posséde donc un bon transformateur de sortie, sans risque de saturation du circuit magnétique, et don la bande passante sera au moins aussi étendue que de 30 Hz à plus de 20KHz.

Votre transformateur de sortie

Donnez nous les éléments suivants :

  1- Le type de montage (schéma éventuel), tension d'alimentation HT etc...
  2- Puissance en sortie souhaité, et tubes de puissances utilisé, en précisant la polarisation(A,AB,B).
  3- La bande passante prévue
  4- Impédance des hauts parleurs (et les limites extrémes, par exemple 8 Ω peut varier de 6 à 15Ω)

Et nous vous fournirons le transformateur correspondant à ce cahier des charges.(voir rubrique service)

Remarque pour concepteurs:

Dans certains catalogues de transformateurs pour amplificateur de type Push Pull il est spécifié une impédance dite Rpp, c'est à  dire de plaque à  plaque (Zaa anode a anode).
Si le montage est polarisé proche de la classe B l'impédance de charge d'anode sera Zpp/4
Si le montage est polarisé en classe A sera Zpp/2.
Ce qui veut dire que cette impédance peut varier de une(classeA) á deux fois(classeB) sa valeur, en fonction de la polarisation adoptée avec le meme transformateur.
Ainsi,par exemple tel transformateur de push pull ayant un Rpp=4000Ω aura pour le tracé de sa droite de charge par tube:
2000Ω en classeA (Zpp=4000Ω)
1000Ω en classeB (Zpp=4000Ω)
Et quelque chose vers 1500Ω en classe AB
Pas si simple donc le choix du transformateur de sortie...

Une petite explication ?...Bon allez on y va.

Dans un ampli Push pull en classeA, les deux tubes fonctionnent simultanément.
Si on suppose que chaque tube fournit une tension e1 pour l'un et e2 pour l'autre,sachant que ces tensions sont en opposition de phase on a:

e1=-e2

La tension au primaire du transformateur est ainsi :

e = e1-e2 soit e= e1-(-e1) = 2*e1 donc,
Si Rpp est l'impédance plaque á plaque et le courant de plaque ip,par tube on trouve son impédance de charge:

ip = e/Zpp = 2*e1/Zpp , soit Zp= e1/ip = Rpp/2

Retenons: Zp=Zpp/2 (en classeA)


Dans un ampli Push pull en classeB, les deux tubes fonctionnent alternativement.
Si on suppose que chaque tube fournit une tension e1 pour l'un et e2 pour l'autre,sachant que ces tensions sont en opposition de phase, comme précédemment, on a:

e1=-e2

La tension par demi primaire est ainsi e1 , ou e2,

Si Zpp est l'impédance de plaque á plaque, comme chaque tube voit un demi primaire, il voit la motié du nombre de spires(Np) totale (N) du primaire.Et puisque l'impédance est de la forme:

Zpp = k*N² , N=2*Np => Zp = k* (Np/2)² soit Zp=Zpp/4

Retenons: Zp=Zpp/4 (en classeB)

Etonnant ! Non?...


Exemple de calcul pour le bobinage d'un transfo de sortie

Choix de l'inductance primaire

Celle si va déterminer le nombre de spires a bobiner par moitié d'enroulement en fonction de la fréquence mini à  transmettre.
En effet en basses fréquences le primaire du transformateur sans charge se comporte comme une inductance.

La figure à  droite montre que pour une charge primaire ( "La droite de charge" ) de 2 KΩ on obtient une fréquence de coupure à -3 dB de 25 Hz.

C'est sur cette basse d'inductance que le "bobineur" va calculer le nombre de spires à bobiner au primaire.

Soit Al l'iductance spécifique du circuit magnétique(qui dépend du type et de la taille du noyaux de ferrite ou de tôles)
Exemple Al= 3 . 10¯6
l'inductance est L = Al N² d'ou N =√L/Al

Ici on trouvera N1 = 2336 spires !
On bobinera 4672 spires avec point milieu...spires jointives s'il vous plait!
Précisons que le bobinage se fera avec divers couches imbriquées les unes dans les autres, de manière à réduire les capacités parasites et obtenir un meilleurs couplage primaire-secondaire...
A suivre...
NOTE ... plaque=anode (large électrode porté au potentiel positif, qui attire les électrons émis par la cathode ).