Calculs



Les schémas de départ étant posés, il faut maintenant faire quelques calculs pour préciser un peu tout ça.
En effet, certains éléments sont critiques, et on ne peut pas faire n'importe quoi sans avoir au préalable vérifié qu'ils conviennent;
C'est le cas par exemple du transfo d'alimentation, mais aussi de la place disponible sur le châssis, ainsi que le volume dans la caisse, sous le tube et le haut-parleur.....

4.Chauffage des lampes

La première chose à calculer est le chauffage des lampes. J'ai décidé de les chauffer en série, donc d'utiliser des lampes série "P".

Il faut maintenant calculer la tension nécessaire afin de dimensionner l'enroulement du transfo.

repère

L1

L2

L3

L4

L5

L7

L8

L9

total

type

EL183

PCF80

ECC82

PL36

PY88

PCL85

ECC82

PCL86

 

tension

(V)

12,6

9

6,3

25

26

18

6,3

14,5

117,7


Il nous faut donc un enroulement secondaire de 120V environ, délivrant 0,3A.

Le tube est chauffé par un enroulement séparé délivrant 6,3V sous 0,1A

Reste les "spares"...les lampes que je pourrais être obilgé de rajouter. Ne sachant pas à priori lesquelles, je vais supposer que je les chaufferais en série aussi, donc je prendrai aussi des "P".
Il me faut donc du 6,3V au cas où j'ajouterais une ECC, du 9 ou 10V et du 12,6V. En fait, il me faut un enroulement de 28 ou 30V avec des prises intermédiaires à 6,3V-16V. Ainsi, je pourrais faire plusieurs combinaisons de tension. De plus, il me restera toujours la possibilité de partir de la tension totale et de la diminuer par une résistance série.

Résumons :
- S33 : 120V / 0,3A
- S32 : 6,3V / 0,1A
- S34 : 6,3V+9,5V+12,6V / 0,3A


5. alimentation haute tension

Voilà un sujet pas facile à résoudre....en effet, je n'ai qu'un ordre de grandeur de l'intensité que consommeront tous les étages de ce moniteur.
Je peux estimer les courants en supposant que les lampes seonr polarisées normalement et consommeront l'intensité nominale. Par exemple, la PCL86 devrait consommer environ 41,5mA sur le 250V uniquement pour sa pentode.

On peut ainsi dresser le tableau suivant :

repère

L1

L2a

L2b

L3

L4

L7a

L7b

L8

L9a

L9b

total

anode

(mA)

40

 

5

6

96

5

41

3

1

36

 

G2

(mA)

7

 

1

 

16

 

3

   

6

 

total

(mA)

47

1

6

6

112

5

44

3

1

42

263


Il faut noter que dans ce tableau, j'ai pris 90 mA pour L4 (la PL36) en partant du schéma du TF1446 et de la consommation de grille 2 (16 mA) et en multipliant celle-ci par 6(16x6)
Il y a de fortes chances que cette valeur soit surestimée : en effet, le petit tube de 9" demandera beaucoup moins d'énergie que le 14". Autrement dit, cette intensité totale de 112 mA sera sûrement revue à la baisse. Enfin, espérons le.....
Il est possible aussi que la PCL85 consomme moins que 44 mA, mais je ne pense pas qu'on puisse gagner plus de 10 mA.
On va donc partir sur cette base de 263mA, qui sera forcément un maximum
Pour mémoire, sur le TF1446, la self a une résistance de 50ohm et il se développe à ses bornes une tension (polar fixe dans le -HT) de 16V environ, ce qui donne un débit de 320 mA. On voit donc que la valeur de 263mA est un bon ordre de grandeur, tout en étant sûrement la limite maxi.

En partant d'une HT de 250V et une polarisation fixe de -20V environ, on voit qu'il faut que le redresseur fournisse 270V. En tablant sur une ronflette résiduelle de 10V, c'est donc 275V crête qu'il nous faut, soit une tension efficace de 275 / 1,4 = 196 V.
Prenons donc 200V.
Au sujet de l'intensité, on va supposer que le rendement du redresseur n'est que de 90%.
Sortie redresseur, il nous faut : 275V sous 260mA = 71,5W
Sortie transfo, il nous faut donc : 71,5 / 0.9 = 79,4VA. Mettons 80VA.

Ce qui donne une intensité de 0,4A sous 200V pour l'enroulement haute tension, S31



6. Transformateur

On a tous les éléments pour calculer le transformateur....les voici :
- S31 : 200V / 0,4A
- S32 : 6,3V / 0,1A
- S33 : 120V / 0,3A
- S34 : 28,4V / 0,3A

Calculons les puissances apparentes :
- S31 : 80VA
- S32 : 1VA
- S33 : 36VA
- S34 : 9VA

Soit un total de : 126VA au secondaire; la règle veut qu'un transfo de cette taille ait un rendement de 95%, cela donne donc une puissance primaire de : 133VA
Encore une fois, j'insiste sur le fait que cette puissance est un maximum.

Voici donc le détail des calculs :
- puissance = 133VA
- section apparente du noyau = 1,32 racine carrée de 133 = 15,2 cm²
- tôles standard 108 x 90 , hauteur = 15,2 / 3,6 = 42 mm
- tôles standard 126 x 105, hauteur = 15,2 / 4,2 = 36 mm
- section réelle = 15,2 / 1,1 = 13,8 cm²
- constante au primaire = 45/13,8 = 3,3 tr/V
- constante au secondaire = 3,3 x 1,1 = 3,6 tr/V
- S31 = 720 tours de 4/10 mm
- S32 = 23 tours de 2/10 mm
- S33 = 432 tours de 4/10 mm
- S34 = 23+34+46 tours de 3/10 mm
- Primaire, S30 = 726+33+33 tours de 5/10 mm (répartiteur 220V+10V+10V)

Voilà les données nécessaires au bobinage du transformateur; bien sûr, rien n'empêche d'en utiliser plusieurs, ni d'en modifier un, en récupérant juste le primaire et en rebobinant les bons secondaires; dans ce cas, il faudra mesurer la constante au secondaire avant débobinage !

Il est possible aussi, au lieu d'utiliser un pont de Graetz pour le redressement, qui impose un seul enroulement secondaire mais supportant toute l'intensité, d'utiliser un enroulement à point milieu et seulement deux diodes, comme cela se pratiquait avec les valves.
Voici cette variante :



Dans ce cas, il faut 2 enroulements, S31 et S35, mais qui ne supportent plus que chacun 0,2A.
Autrement dit, on peut utiliser du fil de diamètre 1,4 fois plus petit : du 25/100 ou 3/10 suffit.
Cette variante n'est pas à dédaigner dans le cas où l'on voudrait récupérer un transformateur existant; en effet, il est sûrement possible de trouver des anciens transfos qui équipaient des téléviseurs dans les années 60-70, et dans ce cas, il y a des chances qu'ils aient un enroulement double à point milieu ce qui économiserait du travail, car il n'y aurait que circuit de chauffage à rebobiner (on peut même imaginer passer tous les chauffages en 6,3V et utiliser l'enroulement de chauffage existant....)



7. Un transfo candidat


Voici un transformateur qui pourrait convenir....
Je ne sais pas d'où il provient, mais il y a gros à parier que c'est d'un téléviseur, vue sa taille.



Il est muni de 2 répartiteurs : un principal pour le choix du réseau 110 ou 220, et un secondaire qui permet d'ajuster la tension au mieux : 0 +7 +15 +25.
Pourquoi ce transfo me parait convenir ?
Tout d'abord, il faut relever ses dimensions.....en le retournant :



on peut mesurer les tôles : 90 de largeur sur 108 de longueur; ce sont donc des tôles standard
EI 108x90.
Il suffit de diviser par 3 la longueur pour obtenir la première dimension du noyau : 36 mm
Ensuite, la hauteur d'empilement des tôles :



52 mm, autrement dit, il y a 104 tôles (en général, elles font 5/10 d'épaisseur).
Donc nous avons là la deuxième dimension du noyau : 52 mm
On peut alors calculer la section du noyau en cm² : 5,2 x 3,6 = 18,72 cm².
Il est plus gros que celui dont j'ai besoin, mais qui peut le plus peut le moins....et puis, il vaut mieux utiliser un transfo trop gros en récupérant son primaire (et éventuellement un secondaire ou deux) que d'être obligé de tout rebobiner ...
Calculons voir sa puissance....il suffit de diviser la section par 1,32 :
18,72 / 1,32 = 14,1818.....
et d'élever au carré :
14,1818...² = 201
Ce transfo est donc un
200VA.
Bien sûr cela veut dire que les constantes calculées précédemment ne sont plus correctes, il faudra déterminer celle du secondaire par débobinage et comptage des tours.

Sur la première photo, on peut voir que j'avais marqué les tensions secondaires : 6,3 et 2x200V, autrement dit, avec ce transfo, j'aurai déjà l'enroulement HT toutfait, je n'aurai que les secondaires de chauffage à faire. (je pourrais garder le 6,3 et utiliser des lampes E aussi, mais j'ai plus de lampes P en stock et il est plus facile de câbler en 0,3A....)

il reste que le primaire est un peu fouillis avec tous les fils qui vont au répartiteur :



et c'est là la seule difficulté de débobinage et rebobinage : il faudra bien que je repère tous ces fils !

Conclusion : ce transfo me parait tout à fait convenable : il m'évite de rebobiner un primaire et l'enroulement HT, donc moins de boulot en perspective.


8. Premiers plans


En premier lieu, il convient de déterminer les dimensions du châssis en fonction de la place dans la caisse.
En se gardant de la marge, je pars sur un rectangle de 230 x 330 mm, ce qui parait grand pour un poste de radio, mais en fait est trop petit pour un téléviseur; sauf que là, pour un miniteur, ça devrait aller....
Comme je compte utiliser les composants anciens suivants :
- THT "en conserve" d'un TF1446 (ou 1786...)
- transfo alim déjà vu
- transfo de sortie trames récupéré sur un vieux châssis inconnu (surprise....)
- self de filtrage d'un TF1446
Les lampes sont également définies par les premiers schémas.
Il faut mesurer le tube et prévoir son volume au-dessus du châssis (par question de mettre une PCL85 juste en dessous...)
Les axes des commandes avant sont imposées par les trous de la caisse.
La hauteur du châssis est imposé par la hauteur des trous de la caisse par rapport au bas de caisse intérieur.

En tenant compte de toutes ces contraintes, voici une ébauche du plan d'implantation :



Comme on peut le voir, c'est serré ! Je n'ai pas pu prévoir 3 emplacements de libres pour des lampes "spares" : juste un seul.
Remarquez l'emprise du tube sur le châssis.
Du côté de la THT, pas beaucoup de place, il a fallu que j'écarte les 2 lampes L5 et L4 afin de les mettre au bord du châssis...

Voici le châssis seul , sans le tube :




Je n'ai pas fait de vue de côté: je me suis simplement contenté de ne rien mettre sous le tube; j'aurais peut-être pu gagner un peu de place en déplaçant par exemple L8 légèrement sous le tube......


Suite : début de la construction