Ampli simple 50W à 200W classe AB : schéma

Ampli simple 50W à 200W classe AB : schéma

Cet article propose un ampli hifi classe AB simple et efficace en reprenant un ampli classe B plutôt destiné à la sono et à la simplicité de réalisation.

Ampli de classe B ultra simple :

Vous trouverez dans ce lien : schéma, conception détaillée et théorie.

http://www.astuces-pratiques.fr/electronique/ampli-ultra-simple-50w-a-200w-schema

Schéma de l'ampli hifi classe AB 50W à 200W

Schéma de l'ampli hifi classe AB 50W à 200W

Transistors de sortie T3/T4
TIP122/TIP127 jusqu'à 50WRMS/4Ohms (Alim jusq'à +/-25V)
TIP142/TIP147 ou BDW83C/BDW84C jusqu'à 125WRMS/4Ohms (Alim jusqu'à +/-45V)
2SC5200/2SA1943 (puissance)+2SC3117/2SA1249(drivers) jusqu'à 200WRMS (Alim +/-55V)

Seule la partie en violet et l'étage de sortie sont expliqués ici, tout le reste du schéma étant identique au schéma de l'ampli classe B.

T5 est le composant qui crée la tension de polarisation des bases de T3 et T4. Le pont de résistances R10 et P2 ajuste la tension Vce de T5. Il faut comprendre comment fonctionne ce montage : le Vbe multiplier.

Vbe multiplier

Le Vbe multiplier, comme son nom l'indique, se comporte comme un dipôle forme de plusieurs diodes en série. La tension base-émetteur Vbe est multipliée par le coefficient 1+R2/R1. Le nombre de diodes est égal à 1+R2/R1, ce qui a l'avantage de fournir un ajustement précis et non entier. L'autre intérêt du montage pour les amplis audio, c'est de créer un asservissement en température pour stabiliser le courant de repos dans l'étage de sortie. Le courant de repos se mesure par la tension aux bornes de R12 et R13. Plus ces résistances sont élevées (jusqu'à 1 Ohm), mieux la régulation se fait. Plus ces résistances sont faibles, plus faibles sont les pertes (effet Joule). La valeur 0.47 Ohm est assez élevée mais offre une bonne sécurité.

Le transistor du Vbe multiplier doit donc être monté sur le même radiateur que les transistors de puissance pour être à la même température. Ainsi, sa dérive thermique (-2mV/°C) imite exactement celle des transistors de puissance. Il y a compensation. En effet, pour reprendre un slogan publicitaire : qui mieux qu'une jonction PN peut imiter une jonction PN ?

Vbe multiplier en pratique

Il est utile de pouvoir ajuster la tension entre les bases de l'étage de sortie en jouant sur R1 ou R2. Quelle résistance doit être le potentiomètre ? Un potentiomètre âgé peut présenter des faux contacts et devenir un circuit ouvert, très rarement un court-circuit.

Si R1 est le potentiomètre défectueux, le Vbe multiplier devient une simple diode. Les transistors de sortie ne craignent rien et fonctionnent alors en classe B (pas de courant de repos et distorsion de croisement présente).

Si R2 est le potentiomètre défectueux, le Vbe multiplier devient un circuit ouvert ! La tension à ses bornes devient alors très grande et les 2 transistors de sortie deviennent passants autant qu'ils peuvent. Même avec des fusibles dans l'alimentation, c'est la destruction immédiate assurée des transistors (qui en grillant, se mettront en court-circuit, et feront sauter les fusibles...).

C8 stabilise la tension aux bornes de ce Vbe multiplier et ne peut pas faire de mal.

Montage du transistor du Vbe multiplier

Il est fondamental qu'il soit monté sur le même radiateur que les transistors de puissance. Le but est d'avoir un bon couplage thermique. Il est pratique d'utiliser un transistor de moyenne puissance (type BD139) pour 2 raisons :

- raison mécanique : son boitier se fixe facilement sur un radiateur, contrairement au boitier TO92 (BC546, 2SC945, etc).

- raison thermique : la faible résistance thermique entre son boitier et sa jonction PN n'est pas utilisée pour dissiper une grande puissance (10Watts environ), mais garantit à la jonction PN la température imposée par le radiateur.

Réalisation pratique

Voici quelques réalisations pratiques d'ampli classe AB et Vbe multiplier :

Transistor BD139 d'un Vbe multiplier

Transistor BD139 d'un Vbe multiplier

Dans l'ampli Pioneer SA506, le Vbe multiplier est formé de 3 diodes montées sur le radiateur :

http://www.astuces-pratiques.fr/electronique/Ampli-hifi-Pioneer-SA-506-schema

Mise sous tension de l'ampli et réglage

- Avant de mettre l'ampli sous tension, donner à P2 sa valeur maximale (1k). P2 est alors en butée.
- Mettre sous tension
- Après la mise sous tension, il faut tourner P2 jusqu'à ce que la tension aux bornes de R12 et R13 atteigne 20 - 30mV (sans connecter de haut parleur). Mesurer la tension pour surveiller sa dérive sur quelques minutes. Il ne faut jamais dépasser 100mV (courant de repos de 220mA excessif) ! Si la valeur augmente indéfiniment (100mV et plus), vous avez quelques secondes pour couper d'urgence l'ampli ! Il faut alors revenir en arrière dans le réglage de P2 : augmenter sa valeur.

Par prudence, on peut aussi allumer l'ampli en mettant en série, côté secteur, une ampoule de 60W environ pour limiter le courant :

http://www.astuces-pratiques.fr/electronique/tester-un-circuit-electronique-sans-faire-sauter-les-plombs

Au pire, l'ampoule s'allume mais l'ampli est sauvé ! En fonctionnement normal, l'ampoule doit rester éteinte.