Schéma de JC Morrison

[Julien591]

Bonjour,
J’ai trouvé ce schéma sur internet, d’une alimentation de JC Morrison pour Silbatone.

J’aimerais comprendre l’utilité des deux selfs de 2H ainsi que de la self de 10H connectée à la masse..
Pourquoi pas tout simplement une self de 20H à la place des deux de 10H?
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Pouvez vous m’éclairer ?

Merci d’avance,
Julien

[Shucondo]

Les selfs de 2 H sont là pour limiter les pics de commutation des diodes, sur mon ampli j'utilise une R 10 ohms, ça marche bien aussi mais les selfs c'est mieux.
Pour le reste, Il s'agit d'une alim mixte , le courant passant par les tubes redresseurs après le pont.
Sans doute qu'une self unique plus grosse ferait aussi bien, incertain je suis.

[francis ibre]

Bonjour Julien,

commençons par la self de 10 H : elle n'est pas connectée "à" la masse, elle est simplement "dans" la ligne de masse, donc elle est vue "en série" avec l'autre self de 10 H.

L'intérêt de mettre la self dans la ligne de masse, c'est tout simplement qu'ainsi cette self n'a pas besoin d'être fortement isolée (isolement bobinage carcasse) puisqu'elle travaille sur le courant retour, et non sur l'aller.
Le filtrage est le même que si la self était sur la ligne +...

Sur le schéma ci-dessus, il a mis une self dans chaque ligne, je n'y vois aucun intérêt : il suffisait de mettre une self de 20 h dans la ligne de masse, et ça n'aurait eu que des avantages !

Tu vas me dire : peut-être qu'il avait en stock des selfs de 10 H...
Soit, mais alors elles sont suffisamment isolée, puisqu'il peut en mettre une dans la ligne B+ !
Dans ce cas pourquoi pas y mettre les deux ? Ou alors les deux dans la ligne de masse ?...
Il n'y a aucune raison valable de faire comme il l'a fait.

Self de 2 H : elles s'ajoutent à la self ramenée au secondaire du transfo, mais ne sont pas couplées au primaire. Elles ont donc le même rôle que la self de fuite du transfo : elles arrondissent la forme d'onde des pics de courant redressé.
Mais là encore je me questionne : s'il veut un courant redressé moins "pointu", il suffit d'utiliser les GZ34 "correctement" à la place des diodes !

D'autant plus qu'avec ces deux selfs, il forme un système résonnant LC avec les condos de tête, ce système va être excité à chaque commutation des diodes, et va générer les fameux pics de commutation. Remarque en passant : si la self vue côté secondaire était nulle, les diodes ne produiraient aucun pic de commutation... mais avec la self, la coupure brutale du courant produit une surtension, c'est décrit par la loi de Lenz.
Avec les selfs supplémentaires de 2 H il ne fait qu'accentuer ce phénomène, alors qu'à mon avis son idée était d'arrondir les angles !
On aura bien arrondi la pointe de courant, mais on a ajouté des pics parasites : c'est raté, on va obtenir le résultat inverse de ce qui était espéré...

GZ34 : utilisées comme ça elles ne servent quasiment à rien...
Au démarrage, elles ne conduisent pas, ce qui fait que le courant passe par une R (celle qui est juste à côté des GZ)
On a donc une montée progressive et "légèrement" retardée de la haute tension, mais ce retard n'est pas suffisant pour les tubes à chauffage indirect, puisqu'une GZ34 conduit en 20 secondes, alors que les tubes demandent un délai de l'ordre de 1 minute...

Son montage est original, c'est pour moi sa seule qualité, mais on peut faire mieux avec moins de composants !

Francis

[Shucondo]

Comme une GZ34 ch indirecte conduit son plein courant en 20 S , pour les autres tubes c'est pareil, ils ont ainsi déja le principale de la couche de protection d'électron autour de la cathode. C'est mon avis, en attendant d'éventuelles plus amples informations
Une alimentation mixte bien conçu et de façon simple à une R interne qui fais moins de la moitié d'une alim à valve car pas besoin de R de protection entre anodes et transfo et comme les anodes sont en // la R interne est de moitié.
Parce que bon, il est un fait que les valves aime pas trop le condo de tête de filtre, d'ou les R et une valeur de condo limité.

[francis ibre]

Bonsoir,

Non pour les autres tubes ce n'est pas du tout pareil !

La valve est faite pour fonctionner en régime dit "de saturation thermique".
cela signifie que TOUS les électrons émis par sa cathode sont attirés à l'anode, il n'y a donc pas de charge d'espace dans ces tubes, et c'est pour ça qu'il n'y a aucune grille, le débit d'électrons n'étant pas contrôlé !

Pour que cette valve accepte ce fonctionnement, il faut que son vide soit très poussé, c'est pour ça qu'on les appelait à l'époque "hard vacuum rectifier".
Il faut aussi que sa cathode soit capable d'un courant de pointe très intense : par exemple une 5U4GB donne des pics de 4,6 A !!!
A comparer à son débit continu maxi de 300 mA...

Et puis on le savait à l'époque : la valve démarre à froid et vieillit donc bien plus vite que les autres tubes. C'est d'ailleurs souvent le premier tube qu'on change dans les amplis à tubes... A l'époque c'était le plus cher : son revêtement de cathode est 3 à 5 fois plus épais que celui des tubes habituels, et sa cuisson est poussée afin de la dégazer plus complètement. D'autre part sa température de travail est plus élevée que pour les tubes habituels.

Sur un ancien doc de 1965 (pas sûr), le prix d'une EL84 est de 2,40 $, alors que la valve 5V4 est à 3,80 $ : elle coute nettement plus cher alors qu'elle n'a AUCUNE grille à aligner, contrairement à l'EL84 qui est très complexe à monter, et demande à la fois une main d'oeuvre très expérimentée, et un temps d'assemblage bien plus long.

le fait est que l'EL84 était "pompée" et scellée sur machine Sealex en moins de 30 secondes, alors que la 5V4 était pompée et cuite pendant 20 minutes...


Les autres tubes ne doivent surtout pas fonctionner en saturation thermique, c'est destructif pour leur cathode.
Cela a été expliqué, montré, démontré, par des études très complètes du labo RCA de Harrison, et de CBS-Hytron par son spécialiste Robert Tomer.
Pour de plus amples informations, il te faudra lire ces ouvrages, qu'on peut trouver facilement :

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Si tu ne lis pas l'anglais, il te faudra trouver quelqu'un qui le lit, et qui te fera une synthèse de cet immense quantité de connaissance technique (métallurgique).
En fait, le plus simple serait que tu lises mes bouquins, mais comme tu ne veux pas croire ce que je raconte, je te laisse faire comme tu veux : tu n'es pas obligé de comprendre ni de faire comme il faut.

Francis

[Shucondo]

Bonsoir,

Merci pour toutes les infos, ça en fait pas mal déja pour expliquer...

Je n'en conteste aucune, la valve je sais , c'est prévue qu'elle va durer moitié moins de temps que les autres.
N'empêche que je persiste à penser qu'une valve qui conduit en 20 S protège plutôt bien les autres tubes, c'est bien mieux qu'aucune temporisation. Le temps que tu estimes à 1mn qu'il faudrait pour faire au mieux c'est pour avoir du 100% de longévité sur les tubes autre que la valve.

Je n'exclu pas de lire tes livres surement très riches d'enseignements, c'est juste que ça fait presque 20 ans que je lis rien d'autre que des doc ou forum sur le web; une habitude qui vient de mes limitations de disponibilité mentale  et physique réduites à cause d'un pbm chronique de santé. J'ai peu de temps chaque jour de disponibilité réel alors je préfère à ces moments là, construire un ampli ou jardiner.

[Julien591]

Bonsoir à tous,

Merci pour ses inflammations précieuses. C’est fou a quel point on a rien inventé dans les amplificateurs à tube depuis bien longtemps.
Difficile de faire simple

[Selkie_boy]

Bonjour,

Ci dessous deux extraits de messages de JC Robinson expliquant son schéma. Attention, accrochez vous, il faut comprendre l'Anglais avec l'accent New Yorkais

Il semble que JC Morrison soit facile à joindre par l'intermédiaire de son website, si tu veux lui poser des questions en direct)

i tell you this because mounting a choke with 1500 volts in it to a chassis is not trivial. it is much better to put the choke in the ground circuit where it functions exactly the same, with only the forward voltage across it. i have personally experienced the failures and also the electrocution in repairing that equipment. which was used to test about 8 million vacuum tubes from 1997 to 2008.

the worst injury i have had in my career was a regulated shock between my elbow and finger. the burn reached far inside.

so i am maybe a bit more safety conscious than some.

also, it isn't at all necessary for the choke to sit on the DC side. an AC choke input needs FAR less inductance to get the same amount of regulation and filtering, than a DC choke. also, you need no gap in an AC choke, so you can use an ordinary power transformer for a choke in many cases... the critical inductance is harder to pick with AC, so just make it a bit too much. in that case 2H worked the same as 10H on the DC side. but much smaller and no buzz. you do drop quite a bit... but it is a choke input filter. inrush current is slowed down, and if the current increases, the DC voltage rises!

also, i really don't like oil caps. hate them. i hate it when they blow up and they are too big and don't sound good. i like many many small electrolytics in parallel. or big film caps with no oil in them... made for electrical transmission or radar. and i bypass at the tube with a small film cap. you may not agree. i don't care. these are my amps.

i like tube rectifiers but they add impedance. they are soft recovery and don't store a back charge. they can't! they can have a slow turn on, which is great, but not the indirectly heated rectifiers... they are on fast. tv tubes are nice and slow. but tube bridges are big and inefficient. i use tv damper diodes myself. but high end audiophiles can't handle weird tubes. especially in the billionaire class of customer. i was forced to have GZ34s and 6X4s by the business, not by sound or performance. i have no use for those. but that's just how it is.


i really like ss rectifiers. they have very little insertion loss and low impedance. this is good for AC to DC power supplies. they have some problems... the energy storage (switching spikes) and change of state characteristics that cause trouble for audio, almost all of which can be solved with money. hexfreds and synchronous mosfet rectifiers are, for me, probably the best "sounding" (wince, argh, choke, retch..., like i said, i shouldn't be doing this) way to rectify an alternating current into a pulsating dc current.

i don't like the hybrid bridge with the tube on top and the SS on the bottom. it creates offset pulses and harmonics. the ss still makes spikes. admittedly, the magnitude of the harmonics is small... but the ripple is complex, not simple. the spikes still face the chokes so it shouldn't be a big deal. but i like symmetry. better with 4 tube rectifiers, and yes they take up a lot of space and heater current. works and sounds fab.

the tube rectifiers on one leg fix everything, you can parallel them for a low drop and a slow turn on. i have no favorite audiophile rectifier. what ever you don't want, i will use.

the chokes on the AC side are sneaky. they do, of course, work as "hash" chokes, as joe says... but at the values i am using, "hash" includes 50-60 Hz. putting them in front of the bridge (and caps) allows them to provide negative regulation. look at it again. making it symmetrical, chokes in all 4 legs, is the be all end all in my book, and very 1928. not cheap or compact either. but both reduces inrush current and restores peak draw. these are AC chokes and require no airgap. you don't need as much inductance in front as you will after, and it isn't critical, although you can calculate it or spice it for best efficiency (lowest cost). the one downside to this approach, just as it would be with a regulator, is the insertion loss. low dcr is even more of an issue with this many chokes, than it is using one. for 1350 volts, i needed 1250 AC. compare this with one choke in the normal place, and 920 AC. my filter outperforms the simple pi filter by combining choke input qualities with better filtering. this is far better than a CLCLC type and can also be used for class AB2 amps... which makes the other transform your fancy amp into a not so fancy compressor.

this is very old school thinking, but using modern parts. sometimes, by the book is, well, by the book. its just that the book got chucked in the garbage where i retrieved it. now i'm using it to rip up the man (NOT!). that's bolshevik engineering. or fight club? both. neither... i did leave the USA.
he 2 H chokes are separate because this is a TRANSMITTING tube power supply. 1750 ppV ac! you can screw around with your life, but mine is protected with 1/4" of solid linen phenolic, some teflon, and then a massive billet aluminum chassis. i like amps that can kill you, but i'm not that into death.

[tboll]

Bonsoir à tous,

Si je ne me trompe pas, il s'agit du schéma dont on avait discuté sur Elektor peu avant sa fermeture.
Il est un peu original Morrison comme son schéma d'ailleurs.


Thierry

[Selkie_boy]

Bonjour à tous,

Oui Thierry, c'est celui là.
Pour ceux qui ne comprennent pas l'anglais, un petit résumé:

Pour JC Morrison, les selfs avant les redresseurs fonctionnent de la même manière que des selfs après les redresseurs.
L'avantage est qu'il peut utiliser des selfs sans entrefers. Je n'ai pas mis le paragraphe mais il avoue recycler des transfos d'appareils de mesure comme selfs pour ses propres réalisations.

Pour les valves il est en accord avec Francis. Les GZ34 chauffent trop rapidement. Pour ses réalisations il emploie des valves de télévision qui ont un temps de chauffe beaucoup plus long. Mais on lui a interdit de le faire sur cet ampli pour des raisons commerciales.

Il y a d'autres choses mais ceci est le principal.

Jean-Noël

[francis ibre]

Bonjour à tous,

des selfs sans entrefer ????
Même en courant alternatif une self peut saturer sur la pointe de courant tirée par le redresseur suivi du condo de tête !

C'est d'ailleurs exactement là que réside la difficulté de réalisation d'un filtre secteur : les selfs de mode différentiel (une par branche, comme les 2 H du schéma) doivent supporter le courant de pointe sans saturer...
Et si elles saturent ??? alors leur inductance s'effondre... et la chute de tension à leurs bornes diminue d'autant : c'est EXACTEMENT ce qu'il a constaté !!!
En effet, c'est ce qui se passe lorsqu'il parle de régulation "négative" avec une tension DC qui augmente lorsque le courant augmente...

C'est simplement l'effet d'une self saturable, cet effet est utilisé dans certains régulateurs à découpage modernes, et était déjà utiliser dans les régulateurs de tension ferromagnétique (comme les Sabirmatic) qu'on installait avec les TV dans les années 50-60 : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Alors pour moi, il "noie le poisson" en développant un paquet d'arguments, presque tous inutiles et sans rapport avec le "coeur" de son montage, simplement pour cacher le vrai "plus" de son montage : régulation de tension par selfs saturables.

Incohérences aussi, lorsqu'il argumente sur la self qu'il vaut mieux mettre dans la branche négative... pourtant il en met quand même une dans la branche positive... pour faire symétrique...

Bref, je me questionne sur ses compétences : soit il n'en a pas suffisamment, soit il les cache derrière un discours fumeux.

Francis

[Julien591]

Oui, tout ça est étrange.
Enfin, perso, ma self est en pot, bien isolée, donc je n'ai pas besoin de la mettre dans la ligne de masse.
Et puis, je préfère utiliser un vrai filtre secteur si besoin

Pour les symétrie des selfs, j'ai déjà lu ceci sur le site d'Emission Lab :
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Je me suis toujours demandé l'utilité et j'avais posé la question sur Elektor, et on m'avait répondu qu'il n'y avait pas d'interêt à ce montage

[Jef]

Bonjour

L'exemple donné sur le site concerne une self Lundahl dont les enroulements peuvent être combinés en série ou en parallèle, sachant qu'elles sont sur un unique noyau.

Les indications ainsi que les variations de mesure suivant les combinaisons sont apportées dans les datasheet Lundahl [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Jef

[francis ibre]

Bonjour Julien,

il suffit de lire la fiche technique de la self Lundahl LL1673 pour tout comprendre :

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

en mettant un bobinage dans chaque branche, avec des ampère-tours dans le même sens, les flux magnétiques s'ajoutent en mode différentiel : on obtient une self de 5H + 5H = 10 H...
Du point de vue électrique ça ne change rien qu'on mette tout dans la branche positive, ou tout dans la ligne de masse, ou moitié-moitié.
Du point de vue de l'isolation, comme déjà dit plus haut, il est préférable de disposer la self dans la ligne de masse.

Maintenant, on a vu aussi des schémas (je ne dirai pas sur quel appareil) où les deux moitiés de la self sont câblées "en opposition" : en mettant un bobinage dans chaque branche, avec des ampère-tours opposés, les flux magnétiques s'annulent en mode différentiel, mais s'ajoutent en mode commun.
C'est le troisième schéma de la fiche technique, repéré "improved common mode rejection"...

Dans un filtre d'alimentation DC, ce montage est stupide !
Pourquoi :
- l'ondulation qu'on cherche à éliminer est en mode DIFFERENTIEL
- le mode commun a été éliminé par le transfo qui est en amont, c'est le propre de tout transfo...
- la valeur de la self obtenue avec ce câblage est de 0 parce que 5H - 5 H = 0...
- en mode commun on a bien 10 H mais ça ne sert à rien ici !

Francis