Auteur Sujet: Question sur les amplificateurs Classe D  (Lu 958 fois)

alexcelsius

  • Invité
Question sur les amplificateurs Classe D
« le: avril 03, 2019, 12:41:30 pm »
Bonjour.

Je viens d'acquérir un ampli classe D Pioneer A-70.
J'en suis très content. Je trouve sa restitution douce dans l'aigu, expressive sur le medium et maîtrisée sur les grave.
Un chouette ampli qui se marie très bien à mes Triangle Altea ESW.

Par contre, je me pose une question technique sur la classe D...

Mon ampli est donné pour 2x65W sous 8 ohms mais affiche une consommation de 74W à l'alimentation.
Je n'ai que très peu de connaissances en physique mais je me demandais comment il est possible de produire une telle puissance de sortie avec une alimentation qui consomme si peu ?

Je précise que j'ai testé le Pioneer face à un classe A/B 2x100W avec alimentation de 270W (un Yamaha A-S801 pour ne pas le citer) et il paraissait aussi puissant et à l'aise...
Je pense que ces performances sont inhérentes à la technologie classe D mais si quelqu'un peut expliquer simplement comment c'est possible je lui en serai reconnaissant :)

Merci d'avance :)

OH

  • Invité
Re : Question sur les amplificateurs Classe D
« Réponse #1 le: avril 03, 2019, 14:23:38 pm »
Bonjour,

Le rendement des amplis classe D est d'environ 90%, ils fonctionnent en commutation, technologie qui n'a rien à voir avec la classe A ou AB. Quelques éléments de réponse au chapitre 2.8 de ce document très intéressant !

https://www.chireux.fr/mp/cours/electronique/Chap2.pdf

Le rendement élevé explique pourquoi ils sont majoritairement utilisés pour les autoradios, là où la tension n'excède pas 12V et où le courant produit par l'alternateur du véhicule n'est pas infini non plus.

Une possible réponse à la question de comment peut-on sortir 2x 65W alors que l'alimentation consomme 74W seulement.
Considérons ces watts comme étant des valeurs rms, efficaces en français, et convertissons-les en valeurs crêtes à crêtes.
La consommation de 74W sur le réseau 230V~ implique un courant consommé de:
74W/230V=0,322A, gardons de coté cette donnée pour plus tard.

230V rms vaut: 230*racine(2)*2=650V crêtes à crêtes (attention ça pique!)

La consommation de l'alimentation devient: 650*0,322=209,5W "crête à crête".

Le rendement de l'ampli classe D est d'environ 90%, ce qui nous donne une puissance disponible en sortie: 209,5*0,9=188,52W "crête à crête".
La puissance en watts rms: 188,5/racine(2)=133,3W pour les deux canaux.
En stéréo: 133,3/2=66,65 W rms par canal, on est pas loin des 2x 65W !

Cordialement
Olivier
« Modifié: avril 03, 2019, 16:02:57 pm par OH »

alexcelsius

  • Invité
Re : Question sur les amplificateurs Classe D
« Réponse #2 le: avril 03, 2019, 16:42:33 pm »
Alors là chapeau !!!

J'ai pas tout compris dans le détails il faut que j'approfondisse mes notions d'électronique mais dans les grande lignes j'ai compris !!!

Merci beaucoup à toi c'est riche d'enseignement ce forum est excellent :)

Je vais lire pdf que tu m'as conseillé :)

Alex.




OH

  • Invité
Re : Question sur les amplificateurs Classe D
« Réponse #3 le: avril 05, 2019, 18:10:01 pm »
Bonjour,

Mine de rien je suis toujours sur ce sujet ! Pas que ce soit d'un intérêt majeur pour la survie de l'espèce, mais quand même une question intéressante, et je l'avoue volontier, ma "possible" explication ne me convient pas complètement non-plus ! Alors plutôt que de laisser un truc pas satisfaisant "trainer" sur le forum et qui ne manquera pas de faire railler au besoin, je préfère apporter une autre "possible" explication qui, celle-ci me satisfait un peu mieux que la première...

Je suis parti cette fois sur la tension moyenne fournie par l'alim à découpage du A-70. Les alims à découpage ont cette particularité d'avoir le redressement (le pont de diodes) avant le transformateur abaisseur de tension, et non pas après comme pour les alims linéaires.

Avec une tension secteur de 230V~ redressée en double alternance par un "vulgaire" pont de diodes, la tension moyenne redressée est:
230*2*racine(2)/Pi= 230*2*1,41/3,14= 206,46 V "continu", enfin ayant plutôt l'allure de dents de scie: vvvvvvvvvvvv
Avec un condensateur, on va filtrer énergiquement cette tension qui pour le moment ne m'inspire guère il faut bien le dire...
La tension devient théoriquement: 206,46*racine(2)= 291,1 V continu de cet aspect: ------------- , ah!

J'avais déjà calculé le courant consommé coté réseau 230 V, "La consommation de 74W sur le réseau 230V~ implique un courant consommé de: 74W/230 V= 0,322 A", et bien gardons cette donnée pour maintenant!
La puissance moyenne de l'alimentation disponible avant le transformateur est donc: 291,1*0,322= 93,74 W . On ne prendra pas en compte les pertes dans le transformateur pour la suite.

Bon, cette alim alimente deux amplificateurs (en stéréo) classe D dont le rendement est d'environ 90%, ça ça ne change pas. On a du coup en sortie de chaque ampli, une puissance moyenne disponible: 93,74/2*0,9= 42,18 W

La puissance moyenne n'est pas égale à la puissance efficace, il faut multiplier P moyenne par racine de 2 pour obtenir P efficace.
On a alors: 42,18*1,41= 59,48 W efficace par canal !

Le compte n'y est pas me diriez-vous, on attendait 2x 65 W !

Le dernier calcul multipliant la P moyenne par racine de 2 n'est valable que pour un signal sinusoïdal constant en amplitude et en fréquence, vous voyez où je veux en venir... et bien un signal musical n'est pas franchement une sinus constante en amplitude et en fréquence, mais plutôt une somme de modulation d'amplitudes variées (et pas forcément symétrique par rapport au zéro) et de fréquences divers (en gros de 20 à 20kHz).
Le vrai calcul de la puissance efficace tient compte de nombreuses mesures, c'est pourquoi sa valeur est supérieure à celle du simple (voire simpliste) calcul mathématique.

Bon, avec quasiment 2x 60W calculés empiriquement (sans connaître la tension utilisée au secondaire du transformateur, ni le courant consommé par les amplis) contre 2x 65W promis par Pioneer, on est pas très loin de la vérité je pense !

Cordialement
Olivier
« Modifié: avril 08, 2019, 16:16:04 pm par OH »

alexcelsius

  • Invité
Re : Question sur les amplificateurs Classe D
« Réponse #4 le: avril 05, 2019, 20:32:21 pm »
Là il y a du niveau !!!

J'avoue ne pas suivre le raisonnement par manque de connaissance dans le domaine. J'en suis à lire l"l'électronique pour les nuls" c'est pour dire ! lol

Je vous remercie néanmoins pour votre explication car ça me permet quand même de comprendre que la classe D est une technologie crédible.

Beaucoup de personnes ne veulent pas en entendre parler par principe. Personnellement, quand j'ai entendu la qualité de son de l'ampli en question, je me suis beaucoup questionné sur le pourquoi du comment lol.

Merci encore pour vos réponses :)

Tonipe

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Re : Question sur les amplificateurs Classe D
« Réponse #5 le: avril 06, 2019, 08:05:35 am »
Bonjour

La classe D est excellente dans le grave.
Si elle pèche c'est dans le médium-aigu, c'est là qu'il faut porter son attention.

Cordialement, Dominique

alexcelsius

  • Invité
Re : Question sur les amplificateurs Classe D
« Réponse #6 le: avril 06, 2019, 08:09:16 am »
L'ampli semble très doux dans l'aigu sans perdre de détails non plus. Une présence agréable et suffisante.
Dans le medium c'est aussi correct. Mais il faut dire que les Triangle en ont à revendre dans ces registres.