Mise en oeuvre redresseuse 5U4G

[Chauffeur de cathodes]

Bonjour à tous,
Bonjour Francis,

Je suis en train de construire un 300B +EF 37  en SE et j'envisage d'utiliser une 5U4G en tant que redresseuse.
Mes primaires de transfo Raphaelite sont de 40 ohms.
J'ai cherché l'impédance minimum d'anode recommandée et , en fonction des fabricants, j'ai trouvé 52, 75 et 170 ohms. Quelle valeur adopter?

Le condenstateur de tête prévu est un condensateur film de 40µF 900V acheté à bas prix par boites complètes (1,5 euros pièce rendu) .
J'ai vu qu'il fallait , à cette place ,utiliser un electrolytique standard de préférence.
Est-ce que je peux augmenter l'ESR de ce condensateur en lui mettant en série une petite résistance?
Si oui, de quel ordre de valeur?
Merci
Amicalement

[francis ibre]

Bonjour Chauffeur de Cathodes,

ce n'est pas tant qu'il "FAUT" utiliser un électrolytique standard, c'est simplement que ça ne sert à rien de mettre mieux !
Le courant est limité par la résistance interne de la valve à laquelle s'ajoute la résistance totale côté primaire, y-compris les résistances d'anode.

Mettre ici un condo TFRS ou un modèle à film n'apporte strictement rien...
Et comme ce condo de tête ne fournit aucun courant modulé, il est inutile de s'inquiéter de sa qualité musicale.

Techniquement rien ne s'oppose à ce que tu mettes un condo plastique, ou papier huilé. Et il est inutile d'augmenter sa Ri.


Pour ce qui est des résistance d'anode, ta difficulté vient du fait que les différentes fiches techniques ne sont pas établies dans les mêmes conditions.
Par exemple chez Tung-Sol le condo de tête est de 4 µF et le fabricant ne parle même pas des résistances d'anode, inutiles avec 4 µF !

Chez Sylvania c'est plus clair, on donne deux valeurs de ra différentes, selon qu'on redresse du 300 V (35 ohms) ou du 400 V (85 ohms) avec 40 µF dans les deux cas.
Et on a même un abaque qui en dit un peu plus :
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]

Comme tu peux le voir, le dimensionnement des Ra permet de ne jamais dépasser un courant pointe de démarrage de 4 A.

Chez Brimar, on indique 75 ohms, mais c'est pour une tension de 450 V : un coup d'oeil à l'abaque Sylvania nous dit que pour 450 V il faudrait 90 ohms !!!
Incohérence ? NON : la fiche Brimar est établie avec un condo de 32 µF au lieu de 40, la différence vient de là...

La fiche RCA nous donne des valeurs encore différentes, avec par exemple 67 ohms lorsqu'on redresse du 450 V avec condo de 40 µF...
Normal : cette fois il s'agit d'une 5U4G-B avec courant maxi de 4,6 A au lieu de 4 A !
(mêmes valeurs chez GE, heureusement...ainsi que TS)

Tu vois que si tu conçois ton montage avec une 5U4GB alors les résistances d'anodes seront trop faibles pour qu'une 5U4G tout court puisse passer, tu vas la faire souffrir à chaque démarrage !
De même si le montage est pensé au départ avec un condo de 16 µF et que tu changes pour un 40 µF, ça va mal se passer...

Tu dois donc concevoir le circuit pour que ça marche sans souci même dans le pire des cas : ancienne valve G, condo de 40 µF.
Tu dois donc te servir de l'abaque Sylvania, qui te donnera des valeurs de Ra relativement élevée, permettant de passer n'importe quelle variante de 5U4.
Par exemple si tu redresses 400 V, il te faut une Rt de 70 ohms minimum.
et comme le secondaire fait déjà 40 ohms, tu dois ajouter des Ra de 30 ohms seulement (33 sera parfait).


Francis

[Chauffeur de cathodes]

Bonjour Francis
merci beaucoup pour ta réponse.
je viens de vérifier mes tubes, ce sont des 5U4G.
On peut en conclure que le remplacement d'un redresseuse pour une autre pour "l'écoute" est compliqué. La valeur (ou l'absence) de résistances d'anodes et la valeur du condensateur de tête peut influencer gravement le résultat.
J'avais pensé à utiliser une GZ 37 à ce poste. J'ai été surpris qu'une valeur de maximun 4µF était recommandée pour le condensateur d'entrée. Si on essaye la GZ 37 sur mon montage (avec 40µF) le résultat ne va pas être au mieux!
Salutations

[francis ibre]

Hello,

la valeur de 4 µF n'est en aucun cas la valeur MAXI !!!
C'est la valeur type, définies comme condition d'utilisation habituelle.

Remarque : les fiches techniques anglaises sont ineptes sur ce point :
- on indique la même valeur de Rt quelle que soit la tension redressée ! Par exemple je lis "75 ohms" pour la GZ37, que la tension soit de 2x300, ou 2x400 ou 2x500 V...
C'est stupide : le courant de démarrage - en court-circuit - dépend nécessairement de la tension sortie du secondaire !
Il est d'ailleurs facile de calculer la pointe instantanée avec la loi d'ohm...
Par exemple avec du 2x400 V et une résistance de secondaire de 40 ohms, la pointe sera de Ipeak= U / R = 400 / 40 = 10 A

Si tu ajoutes des Ra de 40 ohms, alors Rt passe à 70 ohms et la pointe de courant devient Ipeak = 400 / 70 = 5,7 A...

Attention : 5,7 est la valeur extrême de la pointe. La plaque va débiter pendant moins de 1/100ème de seconde, le courant va diminuer, et à la fin du pic il ne sera plus que de 2,3 A environ : la valeur moyenne pendant la conduction est de 4 A...

- deuxième défaut des fiches anglaises : pratiquement aucune valeur maxi, seulement les valeurs de conditions d'utilisation usuelles. La moins pire est la fiche de la U52

- troisième défaut : les graphes - pour la U52 par exemple - donnent Rt en fonction de Iout, et sont à mon avis inexploitables...(et je ne vois pas comment)
La seule chose sur laquelle on peut se baser est la valeur du courant de pointe crête maxi, annoncé à 2,5 A.
Une 5U4 est à 4 A à titre de comparaison.
La U52 devra donc avoir des résistances Rt presque du double (1,6 fois) de celles prévues pour la 5U4.
Comme GZ37, 53KU et U52 sont très proches, on peut partir sur les mêmes Rt pour ces trois valves...

A mon avis, mieux vaut prévoir dès le départ un circuit adapté aux 5U4G, ou bien (ou exclusif) un circuit adapté aux GZ37-53KU-U52...
mais le même circuit ne sera jamais adapté aux deux types de valves : si on met les Rt correctes pour une GZ37, on n'exploite pas complètement les capacités de la 5U4, et la comparaison ne sera donc pas à son avantage...
Et si on met les Rt correctes pour la 5U4, on fatiguera inutilement les GZ37 !

Ces valves ne sont pas faites pour les mêmes conditions d'utilisation, tout simplement.
On ne peut donc pas comparer ces valves, puisqu'on comparera des conditions d'utilisation différentes !

Francis

[Jesse]

Bonjour Francis.

Excellentes explications,comme d'habitude.

Pourrais-tu nous donner un exemple avec une 274B car je n'ai pas reussi a interpréter leur fiche technique s'il te plait.

Cordialement.

Jesse.

[francis ibre]

Bonjour Jesse,

la fiche technique Western-Electric date de 1936, époque à laquelle les notions de courant de pointe au démarrage, de résistance d'anode, n'avaient pas été explicitées.
On se contentait alors de limiter la valeur du condo de tête (4 µF en général) ce qui permettait à la valve de démarrer en toutes circonstances, même à chaud (hot switching).

Après la seconde guerre, sans doute avec l'expérience accumulée, les choses commencent à s'éclaircir un tout petit peu : on trouve par exemple une fiche technique Tung-Sol d'octobre 1945 pour la valve 5R4G ( [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] ) dans laquelle la notion "total effective plate supply impedance" apparait, avec seulement deux valeurs, sans explication aucune, et toujours le condo maxi de 4 µF...

C'est semble-t-il en 1953 qu'on voit apparaitre dans les fiches techniques Philips des notions explicites et détaillées de Rt et Ipeak.
(voir les fiches des AZ1, EZ40, EZ80...).

Pour les valves - comme la WE-274B - dont la fiche n'indique pas les valeurs de Ipeak, ni de Rt, ni de C maxi, on en est réduit à les utiliser strictement dans les conditions indiquées, ou à expérimenter par soi-même au risque d'en claquer quelques-unes... Comme ces valves sont forcément très anciennes (avant 1950) elles sont rares et chères : les expérimentations vont coûter !

Francis

[Jesse]

@ Francis.

Si j'ai bien compris: on ne peut/doit utiliser que uniquement un condo de 4uF pour ne pas prendre de risque ?

Il est indiqué aussi: "Total effective plate supply impedance per plate = 180 ohms".

Comment interpréter ce dernier paramètre ?

Jesse.

[Selkie_boy]

Bonjour Jesse,

Tout est là (valeur Rt, pointe courant Maxi,....)
Pour interpréter la datasheet il faut faire la distinction entre maximum ratings (Maxi a ne pas dépasser) et typical operation (exemple d'utilisation) en se rappelant qu'à l'époque de la rédaction de cette datasheet les condensateurs utilisés sur les amplis Western Electric étaient au papier huilé de faible valeur, par exemple 20uF était une très grosse valeur).

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

A noter que les 274B Western Electric sont considérées comme les meilleures valves jamais fabriquées. Mais le prix, au cas où tu en trouverait, va "piquer" comme tu dis souvent.
Les fabrications actuelles seront du même ordre de qualité que des 5U4G actuelles, c'est à dire très très loin derrière les WE originales.
Jean-Noël

[Jesse]

Bonjour Jean-Noël.

Dans mon cas le calcul de la résistance "Req" est de 90 ohms et 280 volts au transfo.

Je devrais donc utiliser un condo de 4µF et mettre une résistance de 91R sur chaque pin de sortie de la valve ?
(pour rester dans les "typical operating conditions" = 180 ohms)

Merci d'avance pour ta réponse.

Cordialement.

Jesse.

[francis ibre]

Jesse,

la fiche technique WE ne donne aucun graphique, on est donc dans le vague...

Le Ipeak est donné à 2,5 A (comme les valves anglaises soit dit en passant).
Tu peux donc charger un condo beaucoup plus grand que 4 µF, ça c'est absolument certain !
maxi : je dirais 32 µF comme la U52.

Résistance : la valeur indiquée par WE concerne le redressement de 2x450 V sous 200 mA : tu es très loin de ce cas !
Mais, hélas, WE ne donne pas un abaque permettant de prévoir TOUS les cas de figure...
On a quand même une indication utile : la "minimum total effective plate-supply impedance per plate" est indiquée à 100 ohms.

Comme tu n'as que 280 V et même pas 100 mA, je suis sûr que tes 90 ohms seront suffisant pour qu'une 274B s'en sorte sans souci avec un condo de 40 µF...

Francis

[Jesse]

Bonsoir Francis.

Pour l'utilisation d'une 274B dans mon ampli:

- si j'ai bien compris: je n'ai pas besoin de rajouter des Rt a mes 90 ohms de Req ?

- puis-je conserver sans problème mon condo de 47 uF ?

D'avance merci pour tes réponses.

Cordialement.

Jesse.

[francis ibre]

Jesse,

je te propose quelques calculs très simples :

- ton secondaire de transfo fournit 280 V : avec 90 ohms en série, au démarrage condo vide le courant de pointe sera au maximum de I = U / R = 280 / 90 = 3,11 A

- en réalité, le secondaire étant prévu pour débiter seulement 250 mA, il est certain qu'il va "s'écrouler" transitoirement, et ne donnera pas les 280 V prévus mais un peu moins...
- d'autant moins que l'inductance du transfo va "freiner" gentiment ce pic de courant...

- Après la première alternance, qui dure 1/100eme de seconde, le condo de 47 µF aura reçu une charge Q = I t = 3,11 x 0,01 = 0,0311 Cb (Coulomb)

- par conséquent, sa tension a monté : Q = CU (facile à retenir : cu = cu...) donc U = Q / C = 0,031 / 47 10^-6 = 662 V !!!!

Tu vois que si le débit était vraiment de 3,1 A pendant toute la durée de la première alternance, la tension aux bornes du condo dépasserait la valeur possible de HT !

La conclusion est qu'il n'est pas possible que la valve débite 3,1 A "pendant" toute l'alternance : dès que le condo commence à se charger, la tension monte à ses bornes, la valve "voit" donc une tension "nette" qui diminue très vite, et le courant qu'elle débite diminue lui aussi très vite !
On en conclut forcément que :
- le pic de courant dure moins que l'alternance... donc moins de 0,01 sec

- si la pointe du pic débute bien à 3,1 A, en revanche l'intensité diminue très vite et passe à moins de 1 A à la fin de la phase de conduction.

- la moyenne pendant le pic est de l'ordre de 2 A : la valve 274B supporte 2,5 A en pointe, pour moi il n'y a donc pas de souci...

Francis

[Jesse]

Merci Francis.

J'ai très bien compris avec ton explication.

Je suis content car je peux donc utiliser une 274B sans rien changer.

Il faudra juste que je vérifie les tensions après ce changement.

Encore merci.

Cordialement.

Jesse.

[Selkie_boy]

Bonsoir Jesse,

La 274B si c'est une Western Electric est très robuste. Dans les années 90 il était courant de voir des amplis l'utilisant avec des condensateurs de valeur élevée. Les chinoises il faut peut être faire plus attention.

Si tu regardes bien les caractéristiques des datasheets tu verras que l' on peu considérer la 274B comme une 5R4GY limité à 450v (AC):
Regardes la fiche de la 5R4GY ci dessous et compare la à celle de la 274B de mon message précédent:
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Peak plate current: 675 et 650mA
Peak Transient plate curent 2,5A et 2,5A
DC output current 160mA et 150mA
Minimum plate supply impedance 100 ohms et 100 ohms

Et si tu regardes les courbes "condenser input filter" en dernière page des 2 documents, la courbe à 300v figure sur les deux et elles sont quasi identiques (débit identique à 100mA et 200mA).

En conclusion je dirais que tu peux utiliser les 274B comme des 5R4GY anciennes en tenant compte du voltage maximum différent (450V au lieu de 900V).
Ça ne m'étonnerait pas aussi que les chinois relabellent des 5R4GY en 274B pour les vendre plus chères.

Jean-Noël

[Chauffeur de cathodes]

Bonsoir
merci messieurs pour tous ces renseignements.
Amicalement