Bonjour,
C'est mon premier post sur Audyofan, étant fraichement arrivé parmi vous. Je voudrai vous présenter un concept d'étage de sortie SE à transformateur sur lequel je réfléchis depuis pas mal de temps pour avoir votre avis sur sa validité.
Le Nemesis de Jean Hiraga a montré que du solid-state + transfo de sortie ça fait de la musique. Mais en single-ended, on se retrouve avec les mêmes problèmes que le SE à tube. Il faut un Transfo avec un entrefer qui limite les performances dans le grave.
Pour éviter l’entrefer il faut annuler le flux dans le noyau en DC. J’ai vu deux méthodes pour cela :
- Ce qu’on fait dans un push-pull : second enroulement primaire avec les courants inversés dans chaque primaire pour annuler le flux ; efficace mais c’est plus du single-ended et il reste la dérive de l’appairage des courants DC.
- Ajouter un enroulement au primaire avec juste un courant DC inversé fixe et indépendant du signal (par exemple la dernière version du Nemesis par Johannet). Marche très bien aussi, mais consomme deux fois plus au repos et se pose toujours le problème de la dérive de l’appairage des courant DC.
Au lieu d’attaquer le problème au primaire en ajoutant un enroulement, pourquoi ne pas annuler le flux en passant par le secondaire ?Je vous propose cette topologie :
Fichier(s) joint(s):
SE - WO Air gap concept.PNG [ 2.64 Kio | Vu 13646 fois ]
Le transfo est un transfo de ratio 1:1. Le courant traversant le primaire n’est plus relié à la masse comme on fait habituellement en single-ended mais il est rebouclé sur le secondaire. Considérons ce qui se passe en DC. Si le transfo passait le DC, on aurait un courant sortant par le haut du secondaire puisqu’il entre par le haut du primaire… Mais comme on injecte le courant en sens inverse par le haut du secondaire, on a annulation. Je suppose que c’est donc le bon sens pour annuler le flux.
Déjà sur ce point crucial, je demande votre avis ! Si ce n’est pas le cas la suite n’aura pas beaucoup d’intérêt.
La condition pour annuler le flux est que le transfo soit de rapport 1:1 sinon la valeur absolue du flux DC généré au primaire n’est pas le même que celui généré par le secondaire et alors on n’a pas annulation. Un ratio unitaire, c’est pas fait pour le tube, on reste uniquement dans le transistor. Dommage ! Par contre, il y a un avantage : le courant dans le primaire est le même que celui dans le secondaire. C’est donc auto équilibré. Bien que… Il reste un petit problème : la résistance DC des enroulements. J’y reviendrai plus tard si l’idée est valide.
Intéressons-nous maintenant au fonctionnement en AC. Le couplage entre l’entrée et la sortie, ce n’est plus du tout pareil que du single-ended classique. On a le transfo qui est un générateur pour la charge mais aussi le courant ramené au secondaire qui va alimenter la charge.
Le circuit se comporte comme ça : sur une alternance positive de I1, on a le courant AC qui entre par le haut du primaire. Le transfo va jouer son rôle et ce même courant AC va sortir par le haut du secondaire. Mais on a aussi I1 qui attaque directement la charge en phase. La charge reçoit donc 2xI1.
En AC, on a donc les caractéristiques suivantes :
- la charge reçoit un swing de courant double du swing de I1 ;
- la tension au primaire est le double de celle au secondaire ;
- l’impédance ramenée au primaire est quatre fois l’impédance de la charge.
Illustration par un relevé en simulation avec I1 = 1Adc + 1Aac, R1=10 ohms :
Fichier(s) joint(s):
SE - WO Air gap concept - mesures.PNG [ 23.37 Kio | Vu 13646 fois ]
(V1-Vi est la tension au primaire).
Du point de vue du rendement qu’est- ce que ça donne en classe A : 50%, comme pour un single-ended classique à transfo (courbes du bas).
Exemple d'étage de sortie minimaliste (un seul transistor) utilisant cette topologie :
Fichier(s) joint(s):
SE - WO Air gap concept 2.PNG [ 8.44 Kio | Vu 13646 fois ]
Avant de vous présenter plus en détail des schémas minimalistes sur ce principe et les mesures, Pourriez-vous me confirmer que les courants DC sont tels qu’il y a bien annulation du flux dans le noyau ?
Si ce n’est pas le cas, vous aurez eu droit à une jolie fausse bonne idée et moi un joli bizutage pour mon premier topic !!
Jacques.