Salut
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Encore faut-il que le niveau soit élevé pour surcharger l’étage de sortie (et l’enceinte).
Pas nécessairement, parce qu'on peut le surcharger thermiquement très rapidement.
En effet, la puissance chutée dans les transistors de puissance vaut :
P = U * I
Or, la tension d'alimentation est calculée de façon qu'à puissance maxi, pratiquement toute la tension soit fournie à la charge (sur la crête).
Un ampli 100W/8Ohms va donc travailler avec une tension efficace sur la charge de U²=8 * 100 -> U = 28V
Cette tension efficace nécessite une tension d'alimentation symétrique de +- 28*1,41 = +-40V.
Donc, lors de la crête du signal, sur un ampli de 100W/8 ohms, on se retrouve avec aux bornes du transistor :
U = 0 (ou presque)
I = 40/8 = 5A
P instantané au max de la sinusoïde = pratiquement 0
Evidemment, il n'en est pas de même pour le reste de la sinusoïde, c'est pourquoi on ne peut pas arriver à un rendement proche de 100%.
On va prendre deux autres points critiques pour s'en rendre compte :
Au passage par 0, la tension aux bornes du transistor sera de 40V, mais le courant sera nul, donc la puissance dissipée également.
La puissance maxi sera dissipée à moitié de la sinusoïde, soit :
20V fournis aux HP, 20V dissipés dans le transistor
I dissipé = 20/8 = 2,5A
Donc à mi-hauteur de la sinusoïde, la puissance dissipée est de 20 * 2,5 = 50W, pour 50W fournis au HP.
On a donc une puissance dissipée instantanée qui varie de 0 à 50w en fonction de l'instant choisi, à pleine charge. Pour avoir la puissance moyenne, il faut calculer l'intégrale de la courbe obtenue, ou soustraire la puissance fournie au HP (100W) de la puissance fournie par l'alimentation (40V * Imoyen). Mais bon, le but est de montrer, pas de tout calculer.
Si on place une charge de 4 ohms sur cet ampli, il ne va pouvoir fournir que maximum les 5A pour lesquels il est prévu, et donc, au sommet de la sinusoïde :
P = RI² = 4 * 25 = 100W crête, soit 50W RMS au lieu des 100w prévus.
La tension aux bornes du HP sera de 100/4 = 25V
Pour cette puissance, on aura une dissipation lors de la crête de
(40-25)*5 = 75W au lieu de 0 sur la charge de 8 ohms
A mi-chemin de la sinusoïde, on aura
(40-12,5)-2,5 = 68W au lieu de 50W
On voit donc nettement qu'à une puissance de MOITIE de celle fournie à une charge normale, on a une puissance dissipée beaucoup plus importante.
Si on s'amuse à calculer pour 1/4 de la puissance, on verra que les puissances dissipées dans les transistors sont également très importantes.
Je passe les calculs d'intégrale pour calculer les puissances totales moyennes, mais on voit nettement en prenant 2 points sur la courbe que les transistors chauffent beaucoup plus (donc risque de claquage) en 4 ohms qu'en 8 ohms MEME en diminuant la puissance de façons conséquente.
Donc, il est dangereux d'utiliser des enceintes d'une impédance inadaptée sur un ampli, MEME en baissant la puissance de sortie de l'ordre d'un facteur 2 à 4.
Sans quoi le risque de claquage thermique est loin d'être négligeable si l'ampli n'est pas protégé en conséquence (et s'il l'est, il va disjoncter de toutes façons).
Si on ajoute à ça le fait que par malheur le rendement des enceintes 4 ohms était plus faible que celui des 8 ohms, l'utilisateur risquerait encore plus de ne pas estimer correctement la puissance appliquée aux enceintes.
Mon avis :
- N'utiliser que des enceintes d'une impédance convenant à l'amplificateur
- N'utiliser que des enceintes d'une puissance nominale supérieure ou égale à celle de l'amplificateur
Le reste n'est que bricolage, mais ce n'est que mon avis.
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Bigonoff
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