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Alimentation haute tension 5KW

 

                                                               

  Cahier des charges:

1/ Fabriquer une alimentation fournissant de 3500V à 4200V en charge pour un seul ampli de 5000W (avec deux GS35b, par exemple) ou deux ampli de 2500W fonctionnant simultanément. Soit 2A en charge ou 2 X 1A en charge.

2/ Contrôle permanent de la tension de sortie (échelle de 0 à 6000V) ainsi que l'intensité du courant (0 à 3A)

3/ Un démarrage en douceur ou "soft start"

4/ Sécurité portant sur la haute tension: minimum 75% de la HT et maximum 120% de la HT

5/ Sécurité portant sur l'intensité: maximum 3A

6/ Sécurité de porte (extinction du primaire et décharge des capa en cas d'ouverture)

7/ L'alimentation complète doit pouvoir rouler et prendre place sous le plan de travail du shack.

 Le schéma:

      

                                               

          

        

 Voici le schéma de l'ancienne version du circuit (celui que j'ai adopté) de Dominique F1FRV, une version plus récente est disponible sur son site: http://f1frv.free.fr/  . Ci-dessus à droite, voici l'arrangement pour utiliser deux amplificateurs simultanément (puissance totale des ampli: 5000w). Cela implique la mise en place de deux connecteurs HN pour le + et deux connecteurs XLR pour le - à l'arrière de la baie, mais aussi de doubler R13.

        

  Les capas de découplage sont soudées sur les entretoises. 

  

 Pour les mises à jour de ce circuit, voici un lien sur le site de Dominique F1FRV: http://f1frv.free.fr/

Approvisionnement des composants principaux:

1/ La baie 19 pouce:

     

  C'est un cube de 60cm de côté de récupération. Après dépoussiérage et lavage, mise en place de quatre roulettes solides et de qualité. Mise en place du système de ventilation (trois ventilateurs ultra silenceux 12V 12cm de récupération alimentation à découpage PC). La baie est pourvue d'une porte avant et d'une porte arrière, ce qui est fort pratique pour la construction et pour toute intervention. La porte avant est en plexiglass  teinté de 5mm d'épaisseur. Les deux portes seront équipées chacune de contacteurs pour la sécurité d'ouverture de porte.

2/ Le transformateur:

          

 Ce transformateur dont les caractéristiques se trouvent ci-dessous, a été produit par la société M.E.T (Matériel Electronique Transformateur) se trouvant 27, rue des Pinsons à Neuilly sur Marne 93330, France.

Le rapport qualité-prix est intéressant comparé à d'autres produits que j'ai testé à mes dépens...

     

3/ Les capacités de filtrage:

Pour un ampli de 2500W, prévoir une capa de 42µF et le double (84µF) pour un ampli de 5000W.

          

  

   Les capacités sont serrées en douceur contre la baie, isolées de la masse au moyen d'entretoises en plexiglass de 4mm d'épaisseur surmontées de petites rondelles en feutrine (servant habituellement au dessous de pieds de chaises). Ce système maintient efficacement les capacités sans exercer de pression.

4/ Le bleeder et la carte de redressement:

     

 Trois résistances de 120K 280W en série forment le bleeder.

   

 La carte de redressement (20cm X 12cm) contient 4 lignes de 10 diodes P600M. Vu la simplicité du circuit, j'ai opté pour une fabrication "à l'ancienne" : traçage des pastilles au crayon gris, vernis au pinceau fin, puis perchlorure avec de l'eau tiède.

   

 Conserver la longueur d'origine des diodes, s'assurer qu'elles sont bien alignées (déformation professionnelle) et ne pas hésiter à "charger" en soudure pour une bonne tenue mécanique. Ne pas oublier de prévoir l'emplacement des trous pour la fixation des cosses arrivées et sorties HT.

 5/ Les galvanomètres de contrôle 6KV et 3A:

   

  

 Les galvanomètres choisis ici sont des 250µA de qualité mesurant 11,5cm X 9,5cm

 Il est assez aisé de créer soi-même le cadran de chaque galva avec un petit logiciel ("GALVA") gratuit mis au point par F5BU. On peut le télécharger ici:  ou ici:   http://www.radioamateur.org/download/

ou encore ici: http://f1frv.free.fr/

                                                    

Au début, il parait assez compliqué, mais lorsqu'on s'interesse un peu et qu'on "s'amuse" un peu avec, on arrive à de jolis résultats. Pour plus de facilité, je joints les captures d'écran qui permettront  d'obtenir rapidement les cadrans, il faudra ensuite affiner par rapport aux galvas utilisés:

   

  Il suffira ensuite d'imprimer à partir du logiciel sur une feuille format A4, blanche autocollante, découper soigneusement et appliquer au plus juste sur le galva vièrge en évitant les bulles d'air.

 

Voici le résultat avec les galvas en place.

 6/ Arrangement "tempo" , "sécu" + gestion galva 6KV et 3A:

     

 La peinture du tiroir est enlevée aux endroits reliés à la masse pour un contact franc.

Une plaquette de plexiglass de 4mm d'épaisseur isole la platine du tiroir et pour plus de sécurité, un retour de plexi recouvre les résistances chutrices + arrivée HT sur la carte.

La résistance de démarrage est constituée par deux résistances de 5,6 ohms 25 watts en série (en haut à droite sur la photo ci-dessus)

     

 Ci-deussus, à droite, on notera les deux résistances R13 et R13BIS : une pour chaque ampli dans l'éventualité d'utiliser deux amplificateurs simultanément.

Les fils de liaison blancs comportent chacun deux conducteurs avec tresse autour. Les gaines de ces fils sont en Téflon, ce qui renforce la solidité et meilleure résistance aux soudures.

     

Ci-dessus, vue sur les fusibles 40A du primaire et le la tempo de démarrage.

  

L'alimentation 24V est tout ce qu'il y a de plus simple: redressement avec 4 diodes, filtrage 1000µF 63V, régulateur 7824 et balast 2N3055.

Les colliers plastiques de serrage sont indispensables pour un arrangement propre et sécurisé.

 

                   Voici l'alimentation terminée:

 

     

  Face avant, coffret ouvert avec cordons de liaison: RG213 et 2X fiches HN pour le plus 4000V et cordons XLR male-XLR male pour le moins 4000V, chaque cordon mesure 4 m environ.

     

Le coffret est muni d'une porte avant transparente teintée et d'une porte arrière métalique, ces deux portes sont munies de sécurités qui coupent le primaire de l'alimentation (si l'une ou l'autre est ouverte) et la décharge immédiate des capacités.

Sur la porte arrière et directement à l'arrivée du 230V du secteur, se trouve un filtre secteur QRO boiné avec du 6 carré sur tore carré de récupération THT de TV.

La deuxième connexion pour un deuxième ampli et fonctionnement simultané et prévue mais pas encore branchée pour le moment.

      

 Vue de l'arrière du coffret ouvert...                            puis fermé.

                 

 Le coffret sur roulettes prend parfaitement sa place sous la table de travail.

  Un soin tout particulier est à apporter à la mise en place des fiches HN, le serrage doit être effectué avec les clés appropriées, il doit être efficace: en tirant très fort, on ne doit pas pouvoir dessolidariser la fiche du coaxial, c'est une question de vie ou de mort.

Enfin, les connections vers la terre doivent être également prises au sérieux avec serrage par vis et boulons et de larges tresses, ou mieux: du tuyau de plomberie.

J'ai déja pas mal trafiqué avec cette nouvelle alimentation, je n'ai pas fais d'essais poussées, mais les résultats sont très satisfaisants par rapport aux chutes de tension sur les pointes de modulation: 4300v à vide et 4100v en charge:

1/ ALIM SOUS TENSION:

le voyant blanc s'alume, présence de 230v au niveau de la prise 230v

                                               

2/ ALIM ALLUMEE:

Le voyant vert s'allume, présence de haute tension, le voyant jaune s'allume: le temps de la tempo (ici 5 secondes), l'alim se "charge" , tension galva: 4000V

                                            

3/ ALIM PRETE A L'EMPLOI:

Après les 5 secondes le voyant de charge jaune s'éteint, la résistance de 12 ohms dans le primaire et court-circuitée et l'alim est prète à l'emploi. Tension galva: 4300V

                                            

Un grand merci à Dominique F1FRV qui a largement participé au bon déroulement des opérations et qui n'a pas ménagé son temps dans ce sens.