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 :

 

Ampli simple 50W a 200W classe AB schema 0

 

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

 

Ampli simple 50W a 200W classe AB schema 1

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.

 

Ampli simple 50W a 200W classe AB schema 2

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.

 

Ampli simple 50W a 200W classe AB schema 3

 

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).

 

Ampli simple 50W a 200W classe AB schema 4

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 :

 

Ampli simple 50W a 200W classe AB schema 5

Transistor BD139 d'un Vbe multiplier

 

Ampli simple 50W a 200W classe AB schema 6

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.

 

  Ampli simple 50W à 200W classe AB : schéma, publié par nina67 le
28 COMMENTAIRES
alain98

Bonjour nina67, Vous avez rapidement tenu promesse! Un grand merci de partager vos connaissances avec nous. Cordialement.

theomed

Bonjour nina67, j'ai regardé avec interêt les divers schémas que vous avez mis à disposition sur ce site, tous basé sur le même principe. j'ai la chance de posseder un logiciel de CAO electronique me permettant de simuler et router les montages. j'ai donc effectué la conception de ce schéma. je puis donc vous fournir le typon de cet ampli. cependant, la simulation donne en terme de bande passante un resultat assez mediocre dans les graves et meduim grave. Votre experience donne t'elle un resultat similaire ?

nina67

Bonjour, Oui, vous avez tout à fait raison. J'ai optimisé cet ampli pour de la sono. La bande passante limitée dans le grave est parfaitement voulue. Le but est d'éviter les trop basses fréquences nuisibles au caissons de basse. Si vous souhaitez l'augmenter, augmentez C1, C2 et C3. Quant aux aigus, la bande passante est limitée par C6 et C7. Le but est d'avoir la meilleure stabilité possible sans circuit de boucherot ni inductance de sortie. Et on a toujours à faire au compromis stabilité/rapidité. Si vous souhaitez augmenter la bande passante, diminuez C6 et C7, mais surveillez les oscillations et les instabilités qui détruiront de façon aléatoire les transistors de sortie (j'en ai assez cassé comme ça pour être plus que méfiant). Les TIP142/TIP147 sont lents et ne supportent pas de commutations rapides, le slew rate doit absolument être limité pour garantir la fiabilité. Cordialement

theomed

bonsoir nina67, Merci de cette réponse, je vais tenter de modifier les valeurs. bonne soirée

fezeuabel@yahoo.fr

parfait

chien noir

merci de publier ce type de schema je veut bien le realiser

karlson

merci c'est cool

niala2450

bonjour theomed je serais interesse par le typon de cet ampli classe AB vous serait il possible de me communiquer merci d'avance niala2450@voila.fr bien cordialemnt

nina67

Bonjour, vous pouvez trouver typon qui ressemble dans cet article : http://www.astuces-pratiques.fr/electronique/ampli-100w-ultra-simple-typon-et-schema Cordialement

tanous888

resgy

Manuben37

Salut Nina, Pour revenir au problème de mes lm3886, pour faire un ampli en courant je pensais réaliser un ampli en composant discret. Vous pensez que votre schéma est adaptable ? Par exemple, en ne prenant que l'étage de puissance avec le bootstrap, en injectant mon signal au niveau de l'émetteur du bd149 ? Ca me ferait un étage simple, pas de problème d'instabilité comme avec le 3886 en suiveur... Vous en pensez quoi ? Cordialement

nina67

Bonjour, oui, vous pouvez utiliser cet étage de sortie, mais le montage bootstrap ne fonctionne qu'en alternatif jusqu'à 10 Hz environ. Pour quelques Hz, il faut augmenter la valeur du condensateur. Cordialement

Manuben37

Merci pour votre rapidité. J'ai fait un schéma, si ça ne vous dérange pas, pourriez-vous me dire si cela semble correct? http://www.hostingpics.net/viewer.php?id=205874Amplicourant.png Cordialement

nina67

Bonjour, oui, c'est le même type de schéma proposé sur mon ampli, sauf que les Darlington sont remplacés par des transistors discrets. Cordialement

Manuben37

Merci pour votre rapidité! J'ai réalisé un schéma, pouvez-vous me dire s'il conviendrait? http://www.hostingpics.net/viewer.php?id=205874Amplicourant.png Merci encore pour votre aide. Cordialement

nina67

bonjour, vous pouvez supprimer la partie bootstrap R1 R2 cp, vu que le signal d'entrée doit déjà avoir l'amplitude du signal de sortie (montage suiveur). Cordialement

nina67

erreur de ma part, le montage bootstrap sert à polariser la partie avec le BD139. D'ailleurs, c'est le courant dans R1 et R2 qui polarise la base du transistors NPN. En tous les cas, ce montage fonctionnera. Cordialement

Manuben37

Bonjour, Merci pour ses réponses! Finalement j'ai revu mon schéma après discussion sur le forum techniguitare, car je voulais mettre un asservissement pour limiter la distorsion de sortie. J'ai donc rajouté une paire différentielle et un transistor en émetteur commun, le tout monté en suiveur. Si vous pouvez me donner votre avis, j'en serai très reconnaissant! http://www.hostingpics.net/viewer.php?id=650331amplcourant3.png Avec ce montage, j'espère avoir un rendu hifi ! Cordialement

alain98

Bonjour, pour theomed: avez vous apporté les modifs pour améliorer la bande passante?

Ampli

Bonjour Cette ampli pourra-t-il exploiter toutes les capacités d'un Kit d'enceintes DIY Monacor STRAIGHT. L’ampli a-t-il une bande passante suffisante pour bénéficier d’un son hifi de qualité ? J'ai peur de mettre des enceintes de grandes qualités avec un ampli qui n'est pas digne de ce nom, Pouvais vous m’en dire plus sur les capacités de cet ampli ? Cordialement

nina67

Bonsoir, il vaut mieux se tourner vers un ampli à LM3886 dans ce cas, présenté aussi sur le site bien sur :) Cordialement

Ampli

Bonjour l'ampli à LM3886 est peut-être un peu faible pour des enceintes qui font 150 W RMS ?

nina67

Bonjour, non, le LM3886 sera déjà très suffisant. Il n'y a que 3dB d'écart lorsqu'on double la puissance. Une enceinte de rendement 97dB poussée à 75W produira le même niveau sonore qu'une enceinte de rendement 94dB poussée à 150W... Cordialement

RipX

Bonjour et merci pour ce schéma, Pouvez-vous svp apporter quelques indications supplémentaires pour la version 200w ? Il s'agit d'un couple de transistor avec un couple de drivers ? Comment intégrer ça dans votre schéma ? Peut-être pourriez-vous nous faire un nouveau schéma spécial version 200w ? Ce serait l'idéal :) Autre question, quelle dimensions préconisez-vous pour un radiateur à ailettes afin de refroidir cette même version 200w ? En vous remerciant par avance :)

nina67

bonjour RipX, la puissance de l'ampli ne dépend que de l'alimentation. Pour obtenir 200Wrms / 4 Ohms, il faut créer 28V efficaces, soit 40V crête. L'alimentation à pleine charge doit être autour de +/-42VDC. On peut mettre en parallèle une paire de TIP142/TIP147 supplémentaire pour qu'ils se partagent le courant et donc la chaleur à dissiper, sinon vous pouvez aussi regarder ce schéma qui supporte une tension plus élevée : http://www.astuces-pratiques.fr/electronique/ampli-300w-ultra-simple-schema-et-typon

RipX

Merci pour votre réponse, je préfère rester sur cet ampli qui est "hifi" car c'est pour une utilisation salon. Je vais donc mettre en parallèle une autre paire de TIP142/147, car il est vrai que ce sera plus simple et moins cher. Quelles sont les autres modifs à faire sur le schéma ? Aucune valeur de composant n'est modifiée ? Je rajoute juste les deux darlingtons et le tour est joué ? Quelle est la taille du dissipateur sur votre réalisation pratique ? Merci de votre réponse :)

RipX

Je me réfère a votre post http://www.astuces-pratiques.fr/electronique/transistor-en-parallele-et-resistance pour réaliser le montage en parallèle, c'est une fois de plus très bien expliqué, merci beaucoup ! Je reste preneur si vous avez les dimensions du radiateur par contre ;) Merci

nina67

Bonjour RipX, pour la dimension du radiateur, ca dépend si il est monté dans un boitier ou à l'extérieur sur le côté ou sur l'arrière de votre réalisation. Pour ma part, je me réfère aux dimensions des radiateurs qu'on trouve dans les amplis hifi du commerce. Pour 200W (ou 2x100W), il faut quelque chose comme 8 x 8 x 20 cm avec des ailettes. Un lien pour un radiateur qui va pour 2x40 à 2x50W : http://www.ebay.fr/itm/Large-Aluminium-Heat-Sink-Power-Amplifier-Power-Supply-Transistor-IC-FET-PA-/180826754352?pt=LH_DefaultDomain_3&hash=item2a1a1d4d30

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