05/04/2016-14:25:22
(Modification du message : 05/04/2016-14:30:31 par jsilvestre.)
RE: La boucle (de masse)
Bonjour Hervé,
La tension induite n'est pas un problème en elle même, elle est trop faible, il s'agit de mV voire dizaines de mV. Ce qui pose soucis est la différence de tension entre les 2 conducteurs, tension qui se retrouve ajoutée au signal.
Cette tension différentielle est crée par le passage d'un courant dans la résistance du conducteur de masse d'un câble coaxial.
En boucle ouverte pas de courant donc pas de problème.
Autre solution tout mettre dans un seul boitier. Une seule connection de terre plus de boucle de terre!
Là ça devient plus compliqué!
Les capacités parasites des transfos laissent passer un courant entre primaire et secondaire, courant qui va transiter d'un appareil à l'autre par la masse.
Les capacités parasites d'un transfo peuvent être modélisées par 2 capacités, une entre phase et secondaire et l'autre entre neutre et secondaire. Leurs valeurs dépendent de la géométrie du transfo et ne sont généralement pas identiques.
Le petit dessin montre un schéma équivalent de 2 appareils reliés par un câble de modulation.
Un courant passe entre phase neutre d'un appareil et phase neutre du 2ème appareil par la tresse du câble de modulation.
Cpe est la capacité entre le fil d'entrée du primaire et le secondaire.
Cps celle entre le fil de sortie du primaire et le secondaire.
Maintenant relions les 2 appareils à la terre.
Rm est la résistance de la tresse de masse du câble de modulation.
Rt1 est la résistance du fil de terre du câble d'alimentation de l'appareil 1, Rt2 celle de l'appareil 2.
Rt est la résistance de la terre.
Comme à son habitude le courant va se partager entre les différents passages possibles avec une préférence pour le passage le moins résistif. Dans l'ordre Rm puis Rt1 + Rt2 et loin derrière Rt.
Seule une petite partie du courant parasite va retourner directement à la terre, le courant entre les 2 appareils change très peu.
Donc relier les appareils à la terre ne change pas grand choses vis à vis de ce problème...
Cpe et Cps n'ont pas la même valeur et la tension entre neutre et terre est proche de 0. Suivant le sens de connection de la prise secteur la phase va être reliée à Cpe ou à Cps et le courant sera différent. Le rendu à l'écoute aussi.
La première approche est de trouver le bon sens de la prise secteur mais il faut le faire pour chaque appareil. Avec le nombre d'appareils interconnectés le problème devient rapidement inextricable et pas optimal. Pas moyen d'annuler le courant, juste de le réduire.
Une meilleure approche passe par la symétrisation du secteur. Plus de phase et neutre mais 2 phases inversées par rapport à la terre.
Cpe et Cps forment un diviseur capacitif. Si leur valeur est identique la tension en sortie du diviseur par rapport à la terre est nulle. Pas de tension donc pas de courant.
A l'origine Cpe et Cps sont différentes. Mais rien n'empêche de rajouter une capa en parallèle sur la plus faible pour les rendre équivalentes. Sauf des questions de sécurité, jouer avec le secteur c'est mal il faut bien savoir ce que l'on fait...
En prenant les précautions qui s'imposent j'ai essayé. Ca marche pas mal, le fondamental 50Hz peut être atténué d'un facteur quelque part entre 100 et 1000. Mais restent les harmoniques, commutations des diodes et autres.
Aux mesures le courant passe de quelques centaines de µA à quelques dixièmes de µA.
La photo montre le courant entre un dac et un ampli alimentés par un secteur symétrisé et capas légèrement différentes:
Et le courant après ajustage des 2 capas:
Les valeurs efficaces des courant passent de 4µA à 0.2µA. Et la différence à l'écoute est appréciable!
Restent les résidus hautes fréquences difficiles voire impossible à annuler. Peut mieux faire, rendre ces courants inopérants...
Dans le dac il restait un plan de masse dans la partie numérique et ce courant passait par ce plan de masse. En modifiant le câblage des masses pour respecter le principe de l'étoile le courant à été détourné du plan de masse pour passer directement aux alimentations et donc retourner directement au secteur. L'effet sur l'écoute à été important.
En passant par le plan de masse il augmentait le jitter. De pas grand chose, la résistance du plan de masse est dans l'ordre des mΩ, le courant dans les µA et la tension perturbante dans les nV...
Et depuis la mise en étoile de la dernière partie qui ne l'était pas déjà la symétrisation du secteur ne fait plus de différence à l'écoute.
Avec des choses du genre "casseur de boucle de terre", 2 diodes en anti parallèle dans la connection de terre il est possible de relier le boitier à la masse et à la terre sans créer de boucle. Cette approche est pas mal utilisée en audio pro.
Le compromis est de limiter l'impédance d'accès à une valeur un peu inférieure à celle des condensateurs. C'est sûr c'est pas toujours simple ou même possible. Après il faut concéder d'autre compromis...
Joël
herve00fr a écrit :"Oui, tu confirmes donc qu'un problème existe aussi avec les boucles ouvertes."
La tension induite n'est pas un problème en elle même, elle est trop faible, il s'agit de mV voire dizaines de mV. Ce qui pose soucis est la différence de tension entre les 2 conducteurs, tension qui se retrouve ajoutée au signal.
Cette tension différentielle est crée par le passage d'un courant dans la résistance du conducteur de masse d'un câble coaxial.
En boucle ouverte pas de courant donc pas de problème.
herve00fr a écrit :Il y a une autre solution : réduire la surface de la boucle avec la terre.
Si la terre prend le même trajet que le signal et la masse, tous les problèmes sont résolus.
La solution consiste à connecter le secteur et la terre d'un appareil à celui qui le suit.
Autre solution tout mettre dans un seul boitier. Une seule connection de terre plus de boucle de terre!
herve00fr a écrit :Ouvrir la boucle ne supprimera pas le problème, la boucle sera de toutes façons fermée par une capa parasite quelque part
Là ça devient plus compliqué!
Les capacités parasites des transfos laissent passer un courant entre primaire et secondaire, courant qui va transiter d'un appareil à l'autre par la masse.
Les capacités parasites d'un transfo peuvent être modélisées par 2 capacités, une entre phase et secondaire et l'autre entre neutre et secondaire. Leurs valeurs dépendent de la géométrie du transfo et ne sont généralement pas identiques.
Le petit dessin montre un schéma équivalent de 2 appareils reliés par un câble de modulation.
Un courant passe entre phase neutre d'un appareil et phase neutre du 2ème appareil par la tresse du câble de modulation.
Cpe est la capacité entre le fil d'entrée du primaire et le secondaire.
Cps celle entre le fil de sortie du primaire et le secondaire.
Maintenant relions les 2 appareils à la terre.
Rm est la résistance de la tresse de masse du câble de modulation.
Rt1 est la résistance du fil de terre du câble d'alimentation de l'appareil 1, Rt2 celle de l'appareil 2.
Rt est la résistance de la terre.
Comme à son habitude le courant va se partager entre les différents passages possibles avec une préférence pour le passage le moins résistif. Dans l'ordre Rm puis Rt1 + Rt2 et loin derrière Rt.
Seule une petite partie du courant parasite va retourner directement à la terre, le courant entre les 2 appareils change très peu.
Donc relier les appareils à la terre ne change pas grand choses vis à vis de ce problème...
Cpe et Cps n'ont pas la même valeur et la tension entre neutre et terre est proche de 0. Suivant le sens de connection de la prise secteur la phase va être reliée à Cpe ou à Cps et le courant sera différent. Le rendu à l'écoute aussi.
La première approche est de trouver le bon sens de la prise secteur mais il faut le faire pour chaque appareil. Avec le nombre d'appareils interconnectés le problème devient rapidement inextricable et pas optimal. Pas moyen d'annuler le courant, juste de le réduire.
Une meilleure approche passe par la symétrisation du secteur. Plus de phase et neutre mais 2 phases inversées par rapport à la terre.
Cpe et Cps forment un diviseur capacitif. Si leur valeur est identique la tension en sortie du diviseur par rapport à la terre est nulle. Pas de tension donc pas de courant.
A l'origine Cpe et Cps sont différentes. Mais rien n'empêche de rajouter une capa en parallèle sur la plus faible pour les rendre équivalentes. Sauf des questions de sécurité, jouer avec le secteur c'est mal il faut bien savoir ce que l'on fait...
En prenant les précautions qui s'imposent j'ai essayé. Ca marche pas mal, le fondamental 50Hz peut être atténué d'un facteur quelque part entre 100 et 1000. Mais restent les harmoniques, commutations des diodes et autres.
Aux mesures le courant passe de quelques centaines de µA à quelques dixièmes de µA.
La photo montre le courant entre un dac et un ampli alimentés par un secteur symétrisé et capas légèrement différentes:
Et le courant après ajustage des 2 capas:
Les valeurs efficaces des courant passent de 4µA à 0.2µA. Et la différence à l'écoute est appréciable!
Restent les résidus hautes fréquences difficiles voire impossible à annuler. Peut mieux faire, rendre ces courants inopérants...
Dans le dac il restait un plan de masse dans la partie numérique et ce courant passait par ce plan de masse. En modifiant le câblage des masses pour respecter le principe de l'étoile le courant à été détourné du plan de masse pour passer directement aux alimentations et donc retourner directement au secteur. L'effet sur l'écoute à été important.
En passant par le plan de masse il augmentait le jitter. De pas grand chose, la résistance du plan de masse est dans l'ordre des mΩ, le courant dans les µA et la tension perturbante dans les nV...
Et depuis la mise en étoile de la dernière partie qui ne l'était pas déjà la symétrisation du secteur ne fait plus de différence à l'écoute.
herve00fr a écrit :et tu perds le blindage que pourrait t'offrir le boitier.
Avec des choses du genre "casseur de boucle de terre", 2 diodes en anti parallèle dans la connection de terre il est possible de relier le boitier à la masse et à la terre sans créer de boucle. Cette approche est pas mal utilisée en audio pro.
herve00fr a écrit :Je ne partage pas cet avis, lorsque je fais un filtre je préfère que l'impédance d'accès à la masse du pied des condensateurs soit très (très) faible.
Le compromis est de limiter l'impédance d'accès à une valeur un peu inférieure à celle des condensateurs. C'est sûr c'est pas toujours simple ou même possible. Après il faut concéder d'autre compromis...
Joël