Alimentation pour poste à batteries
Années 1920-1930
Pour ce Lemouzy ci-dessous (et tant d'autres similaires)
Exemple de Poste à batteries Lemouzy "Toutes Ondes" 1929
Merci
Jean-Marie
Sommaire: |
Tout ça ! Eh oui !
Les postes à batterie c'est quoi ?
La radio fonctionne bien en phonie (transmission de la parole) depuis 1910-1920.
Et à partir de 1920-1925 des particuliers achètent des postes de TSF (on ne dit pas encore "radio") TSF veut dire "Télégraphie Sans Fil".
En 1922 commencent des émissions publiques de radiodiffusion en radiophonie.
Et entre 1920 et 1922 les progrès dans ce domaine s'accélèrent.
Les postes de TSF (=radio) n'étaient pas encore directement alimentés par le secteur électrique. Certains secteurs délivraient des tensions continues difficiles à adapter aux radios (par ex. le 110V en courant continu). C'est donc avec des piles ou batteries qu'étaient alimentées les postes de TSF. Il fallait 2 sources différentes :
1) Une batterie au plomb de 4 volts pour le chauffage des filaments. La consommation était de l'ordre de 1A. Avec les plus petites batteries, 20 A/h on disposait ainsi de 20 heures de fonctionnement. L'utilisateur faisait recharger sa batterie 4 volts par son garagiste.
2) Et une pile non rechargeable de 45 ou 90V qui alimentait les plaques et les grilles écran. Le débit étant faible cette pile durait longtemps. Il exista aussi des batteries au plomb 120 V.
Beaucoup d'utilisateurs achetaient aussi des alimentations secteur adaptées à leur appareil. Ainsi la corvée de rechargement de la batterie, et l'achat de la pile haute tension était terminé.
On les appelait "Blocs secteurs".
-------------------------------------------
Le style de ces appareils est assez caractéristique et à partir de 1925 les lampes (tubes radio) sont incluses dans le coffret. Avant ils étaient visibles sur le coffret.
Pour ceux qui ne connaissent pas les postes à batterie voyez ci-dessous des "réclames" (publicités) de 1926... Pour ces postes à batterie.
Alimentation pour poste à batterie
Partie hautes tensions 40, 80 et 120 volts
(Cette image est imprimable)
Cliquer pour agrandir
Alimentation pour poste à batterie
La première chose à faire avec un poste à batterie sera de fabriquer une alimentation.
Cette alimentation devra délivrer une tension continue de 4 volts (1A) pour le chauffage des filaments et 4 tensions anodiques continues différentes, soit 40 volts (10 mA), 80 volts (60 mA) et 120 volts (20 mA). Certains postes exigent aussi une tension négative de polarisation ajustable de 0 à -12 volts sous moins de 1 mA (facile)
Cette alimentation n'exige donc aucune puissance car les postes à batterie consommaient très peu tant pour les filaments que pour les intensités anodiques.
Il existe de nombreux schémas sur le WEB, mais comme je ne bobine pas j'ai opté pour la solution la plus simple. Un transfo 230-110 VAC 0,5A, un transfo 230-6 VAC 2A et un minuscule transfo 230 vers 5-12 volts (genre transfo pour téléphone portable ou petits appareils).
Ne vous effrayez pas de l'apparente complexité, tout se fait par petits modules.
J'opte pour la régulation par MosFet de puissance, genre 400V 3A que l'on trouve dans les alimentations à découpage des ordinateurs. Ces MosFet sont, par exemple, de la série IRFxxx. Ils sont courants dans le commerce de composants. Leur boitier habituel est TO220 avec date-drain-source. Vous prendrez un type de MosFet tenant 400V et supportant quelques ampères. Coût de 1 à 3 euros.
Par ex. chez Conrad à 1,50 euro pièce l'IRF830 N - CHANNEL 500V - 100W - 4.5A - TO-220; 151573-62; TRANS.N-MOS IRF830; 1,50 €
La régulation (=stabilisation)
Module 80 Volts
La stabilisation se fait par des diodes zéner que l'on empile. Par exemple, pour la tension principale de 80V, 3 zéners de 24 V + une zéner de 12V donnent 84 volts. On fait parcourir cette chaîne de zéner par 3-4 mA.
Le principe
Application concrète
Compliqué ? Non !
J'ai mis une led verte (1,7V) dans la chaîne des zéners ainsi je visualise le passage des 4 mA. (Mais c'est parfaitement optionnel et il faut calculer les autres zéners en conséquence pour avoir les 84V)
La diode 1N4004 protège des retours de charge des condos en aval quand ont éteint l'alimentation. La résistance de 100K protège la gate. La diode zéner 12V protège aussi la gate des surtensions positives possibles , c'est simple sécurité.
Module 120 volts (134V)
Pour la partie 120 volts on ne régule pas et la tension sera de 134V ce qui n'a aucune importance. La résistance de fuite est remplacée par une petite ampoule néon qui sert de témoins de haute tension primaire. L'intensité est de 3 mA par la résistance de 22K. Une ampoule néon peut dans d'autres circonstance servir de diode zéner car sa tension interne est 63V. Par exemple si vous vouliez stabiliser le 120V, 2 néons en série fourniraient une tension de de référence de 2 x 63 = 126 V vous permettant avec un MosFet de sortir 122 V régulés et stabilisés.
Voyant
néon (néon bulb) = 63 volts 
----------------------------------------------
Module 40Volts
Pour la partie 40 volts on reprend le même système, pas besoin de zéner on utilise un diviseur de tension.
le régulateur 40 volts
Limiter le débit :
On utilise une astuce simple : un transistor ordinaire relie la gate et la source quand le courant dépasse une certaine valeur. Et ainsi le MosFet régulateur s'arrête de débiter.
Dès que le courant aux bornes de la résistance atteint 0,7 volt environ le NPN conduit et la gate est court circuitée avec la source. Plus de polarisation = plus de débit.
Quand le courant sur 8 ohms génère 0,7 V le BC547 conduit et court-circuite la gate avec la source. Le MosFet se bloque.
Ex: avec 8 ohms quand l'intensité sera de 0,0875 A donc 87 mA les 0,7 volts seront atteints. Et l'alimentation s'arrêtera de débiter. 0,7/8=0,0875.
-----------------------------------------
Les résistances de fuite diverses sont là pour permettre à l'alimentation d'avoir un régime de ralenti quand elle ne débite pas. Une alimentation qui ne débite pas craint les surtensions. Cela permet aussi la décharge du système quand on l'arrête.
------------------------------------------------------
Et voici ci-dessous la partie haute tension complète : 120-80-40 volts.
Partie basse tension
Ci-dessous l'alimentation filaments en 4V continu
Ci-dessous l'alimentation de polarisation des grilles de tubes
La partie basse tension est plus simple.
Alim. 4V filaments
Il faut un transfo donnant au secondaire entre 7 et 9 V sous 2A, avec ou sans point milieu.
Un pont redresseur, des résistances et des condos et un régulateur ajustable LM317 ou similaire avec un radiateur correct. Il faut aussi une zéner 5,1V et un thyristor de petite puissance 50V 5A minimum.
La partie alimentation proprement dite est tellement classique que je ne la commente pas.
Mais ce thyristor à quoi sert-il ?
Simplement à protéger les tubes qui sont rarissimes et très coûteux. Quand on sait qu'un tube d'origine neuf, des années 1925-1930, peut coûter entre 60 et 100 euros pièce, il n'est pas permis qu'une panne de l'alimentation qui créerait un surtension et grillerait les filaments des tubes soit possible. Donc si par malheur la tension fixée à 4 volts montait à 5,1V la zéner conduirait et amorcerait le thyristor. Et la sortie serait mise en court-circuit ce qui ferait fondre le fusible. Ainsi les précieux et rarissimes tubes seraient sauvés. CQFD.
Pourquoi c'est écrit Schottky sur les diodes ?
Parce qu'en basse tension si vous voulez un meilleur rendement il est conseillé d'utiliser des diodes de technologie Schottky qui ont un seuil direct de 0,4V au lieu de 0,7V pour les diodes silicium. (Si vous n'en trouvez pas utilisez des diodes silicium standard).
C'est quoi cette polarisation ?
Beaucoup de postes à batterie ont besoin d'une source de tension négative pour polariser le tube final de puissance. Cette tension négative n'a aucune consommation, et elle est quelquefois obtenu par une pile. Ici on l'obtient avec un module d'alimentation basique. Il permet de disposer d'une tension allant de - 9V à 0V.
On utilise n'importe quel minuscule transfo de récupération donnant entre 5V et 12V. Au besoin on utilise un doubleur. Le + sera relié à la masse de la haute tension.
Au final, "l'usine" (même pas)!!!
Ce qui donnera le principe suivant :
Dans ces postes à batterie il faut tester ces très anciennes lampes. Et aucun lampemètre actuel postérieur à 1940 ne permet ce test. Alors avec cette tension variable de -12V à + 0V on pourra, au besoin, vérifier ces tubes anciens. Il suffira d'utiliser des minuscules pinces crocodile avec des fils et de vérifier le débit des tubes avec un contrôleur.
ci-dessus : tubes des années 1925-1929.
Les travaux avancent :
ci-dessous : J'ai récupéré un coffret aéré d'un ancien ampli à tubes. La plaque avant est un tôle d'aluminium de 1mm d'épaisseur. Ici vous voyez l'implantation des modules sur le fond en aggloméré. Il ne faut pas être pressé et compter son temps. Et c'est la grande pagaille sur l'établi...
Ouf ! Enfin la fin...
FIN. 08 Janvier 2011. MAJ 10 Juillet 2015 (Mobile Friendly)