Alimentation Davoli

Nous sommes quelques uns à nous être posés des questions existentielles sur cette alimentation d’un ampli Davoli : regardez-bien le mode d’alimentation des tubes de puissances EL504, au niveau des screen grids :

Si l’on n’a jamais rencontré cette architecture (ce qui est mon cas), cela paraît bien curieux.

Un coup de simulation va permettre de préciser et comprendre les choses. Je simule sous PSPICE le schéma suivant :

J’ai choisi arbitrairement 2 enroulements de 150VAC RMS (soit 300VAC au total au secondaire), ce qui se traduit sur ma simulation par une amplitude (VAMPL) à 212V crête (l’objet PSPICE fonctionne comme ça, VOFF est l’offset DC à zéro, la fréquence est réglée à 50Hz).

Je simule sur la branche “classique” de l’alimentation une consommation de 100mADC (au pif, je n’ai pas regardé les datasheet des EL504, oops !). La branche qui part du point milieu de mon pseudo transformateur d’alimentation simule la partie dédiée aux screen grids.

Les points n1, n2 … n6 sont des étiquettes sur les noeuds du schéma, ils serviront de points de mesure (cf les courbes ci-dessous).

Branche avec le pont de diode

Si l’on s’intéresse d’abord à la branche “classique” (transfo – > pont de diodes -> cellules CRC), on retrouve un comportement bien connu.

Voici les courbes au niveau des points n1 et n2 (en amont du pont de diodes) et en n3 – durée = 80ms, soit 4 alternances de 50Hz redressées, n’hésitez pas à cliquer pour voir les images “en plus grand”) :

Si j’ajoute (courbe jaune) la tension en n4 (i.e. la tension “redressée” utile pour alimenter mon ampli) :

Cette tension en n4 augmente progressivement (les capas se chargent). Au bout d’1 seconde, on a atteint un régime stable avec une tension DC à un peu plus de 300VDC  (et une tension mal filtrée, en bleu, de 400V en sortie du pont de diodes) :

Branche pour alimentation screen grids

En repartant des courbes de la branche “classique”, 80ms, on retrouve la tension en n1, n2 et n3.  Je rajoute la tension au point milieu (noeud n5) et la tension fournie aux screen grids (noeud n6) :

2 constats :

• La tension au point milieu est redressée (l’effet du pont de diodes aux extrémités des 2 enroulements),
• La tension utile pour les screen grids est lissée par le condensateur et la résistance de 100R

En définitive, au bout d’une seconde, si je ne trace que les courbes “utiles” (noeuds n4 pour l’ampli, n6 pour les screen grids) voici ce que j’obtiens : Un peu plus de 300V pour l’ampli, un peu plus de 200V pour les screen grids :

Conclusion

La tension utile de 300V dépend fortement de la consommation de l’ampli (en gros, les anodes des tubes de puissance) : on perd (logiquement) 100V dans la résistance de 1k ; si on baisse la valeur de cette résistance, on perd moins de tension, mais on perd également en qualité de filtrage, c’est un compromis.

Les concepteurs de cet ampli ont choisi une tension assez faible pour les screen grids (dans ma simulation : 200V). Pour atteindre cette baisse de tension, il aurait fallu, de façon classique, insérer une résistance chutrice d’assez forte valeur (par exemple, si le courant dans les screen grids est de 5mA par tube, il aurait fallu une résistance de l’ordre de 2k/20W !), assez inapplicable. Par ailleurs, lors de fortes attaques / forte puissance, le courant des screen grids s’envole (par exemple 15mA au lieu de 5mA au repos) et la tension aux bornes des screen grids serait tombée à quasiment zéro ! (un joli compresseur !)

Bref, mon sentiment est que cette architecture est élégante pour répondre au cahier des charges “tension screen grid quasi égale à la moitié de la tension aux anodes” + “tension screen grid assez stable”