Cherche testeur pour transistors

[P.Clement]

Bonjour Jean Yves,

1. Sur les écarts de Hfe et Vbe que tu mesures :
L'écart de Hfe de 30% est effectivement significatif. Mais comme tu l'as justement relevé, la mesure au Peak est faite à très faible courant (quelques mA). Or, le Hfe varie considérablement avec le courant de collecteur. Sur des transistors de puissance, le Hfe à 1mA n'a aucun rapport avec le Hfe à 1A ou 2A (courant de repos typique d'un Classe A 30W). Il est donc prématuré de tirer des conclusions sur l'appairage Hfe avec ces seules mesures.

L'écart de Vbe de 11 mV est un peu plus préoccupant, car le Vbe varie moins avec le courant. Un écart de 11 mV est supérieur à la règle des ±5 mV que tu cites. Cela peut générer un offset en sortie, qui ne devrait pas  être dramatique pour l'enceinte. En revanche, il peut indiquer un déséquilibre dans l'étage différentiel qui se traduira par une distorsion asymétrique.

L'écart systématique entre PNP et NPN  est très courant. Les fabricants ont souvent des gammes de Hfe légèrement différentes entre les complémentaires.

2. La distorsion de croisement
En Classe A, il n'y a pas de distorsion de croisement. C'est justement l'intérêt de ce mode de fonctionnement : les transistors de sortie conduisent en permanence. Le "croisement" entre NPN et PNP se fait en douceur, sans zone de blocage.
Si tu entends une distorsion de croisement, c'est que ton ampli n'est pas en Classe A, ou que le courant de repos est insuffisant. Dans un classe A 30W, le courant de repos est de l'ordre de 1.5 à 2A par paire. À ce niveau, les transistors sont largement dans leur zone linéaire et la distorsion de croisement est inexistante.
L'appairage Hfe entre NPN et PNP n'est donc pas le facteur principal de la distorsion de croisement. Ce qui compte, c'est d'avoir un courant de repos suffisant et bien stabilisé thermiquement.

3. Faut-il doubler les transistors de sortie ?
Pour un 30W Classe A, une seule paire peut suffire, mais je te recommande vivement d'en mettre deux en parallèle pour plusieurs raisons :
Répartition thermique : En Classe A, chaque transistor dissipe énormément. Avec deux paires, la chaleur est répartie sur deux puces, ce qui abaisse la température de jonction de chacun. La fiabilité sera meilleure.
Sécurité : La zone de fonctionnement (SOA) d'un seul transistor peut être mise à rude épreuve dans les pics de courant. Deux paires doublent la marge de sécurité.
Linéarité : En faisant travailler chaque transistor à un courant plus faible (la moitié du courant total), tu restes dans une zone où le Hfe est plus stable et la distorsion plus faible.
Facteur d'amortissement : La résistance équivalente de sortie est divisée par deux, ce qui améliore le contrôle du haut-parleur (meilleur damping factor).

4. Radiateur et stabilité thermique
Des radiateurs "largement dimensionnés" sont une obligation. Pour un 30W, prévois une dissipation totale de l'ordre de 100 à 150W par canal.
Pour ce type de montage, il est souhaitable de monter les drivers sur le même radiateur que les transistors de puissance. L'idée est de créer un "bloc thermique" unique où tous les transistors sont à la même température. Cela permet un suivi thermique plus précis.

Et si on utilise des radiateurs individuels ?
C'est une option. Cela permet d'isoler thermiquement les drivers des fortes chaleurs dégagées par les transistors de puissance. La compensation thermique est plus complexe à réussir, il y a risque de dérive du courant de repos si elle est mal conçue (sur ou sous compensation).

Capas :
Tes Panasonic HC Series sont un très bon choix. En alimentation d'ampli Classe A, l'ESR et le courant d'ondulation (Ripple) sont bien plus importants que la valeur en µF.
L' ESR
C'est la résistance interne. Plus elle est faible, meilleure est la régulation et le facteur d'amortissement. En mettant 6 condos en parallèle, l'ESR équivalent est divisé par 6. Avec 0,035 Ω par condo, tu obtiens un ESR total de 5,8 mΩ. C'est une excellente performance.
Le courant d'ondulation (Ripple Current)
Le courant d'ondulation, c’est le courant alternatif résiduel que le condensateur doit absorber en permanence pour lisser la tension après le pont de diodes. Dans un ampli Classe A de 30W, le courant consommé est constant et élevé (1,5 à 2 A par paire) . Avec 6 en parallèle par rail, tu as une marge de sécurité très confortable.

Drivers :
Les modèles que tu as choisis sont des hautes tensions (faible courant). Le datasheet indique un hFE minimum de 10 seulement à 2 A sous 5 V. C'est très faible pour un driver, et cela signifie que sous moins de 30V, le gain réel sera bien inférieur à ce qu'il pourrait être à une tension plus élevée.
Des paires comme les BD139/140-16,TTC004B / TTA004B ou KSC2690 / KSA1220 ou encore MJE15030 / 31 feront mieux pour ton application. Pas de TIPxx.

Tous les composants doivent venir de chez Mouser, RS, DigiKey ou Farnell. C'est le seul moyen d'avoir du vrai. Toute autre provenance est à proscrire absolument.

[LUX35]

Excellente explication !

[Mad]

Effectivement, malgré mes connaissances de bulot, j'ai progressé !

Bonjour,
Pour faire quoi ? Quel est l'objectif final ?
Avant de te recommander un testeur spécifique, il est essentiel de définir précisément tes besoins en amont. Les critères d'appairage diffèrent totalement selon la nature du semi-conducteur :

- S'agit-il d'un tri de BJT (NPN/PNP), de MOSFET (canal N/P), de JFET ou de Darlington ?
- L'application visée ? : pour un étage différentiel en entrée d'ampli audio, on appairera surtout le Vbe (ou Vgs) et le hFE à faible courant. Pour un push-pull de puissance en classe AB, on se focalisera sur le gain (hFE) et le Vbe au courant de repos au plus proche des conditions réelles de ton montage. Pour une alim à découpage, on regardera plutôt la charge totale (Qg) ou la résistance passante (Rds(on)), etc...

Avant même de sortir le testeur, le premier tri se fait chez le fournisseur : achetez des composants d'un même lot de fabrication (même date code / batch). Cela garantit déjà une dispersion minimale. Aujourd'hui, les procédés de fabrication sont très stables. Acheter des transistors du même lot (même date code) garantit déjà une dispersion bien moindre que les productions d'il y a 30 ou 40 ans.
En attendant d'investir dans un appareil dédié, une méthode de tri "au multimètre" est très efficace et souvent plus fiable que les petits testeurs chinois génériques : leur courant de test est ridiculement faible et non paramétrable, ce qui donne des écarts de mesures totalement décorrélés de l'utilisation réelle.

Pourquoi choisir une réalisation qui impose un tri sélectif des composants? Un circuit bien conçu tolérera de petites variations. Si le design est merdique, même des transistors parfaitement triés ne feront pas de miracle.

J'ai un projet de préampli Pass B1.

Cliquez sur l'image pour l'agrandir

Il va me falloir appairer deux LSK170B par voie. Les J fet d'origine sont des 2sk170 qui ne sont plus fabriqués depuis belle lurette. D'après les recommandations de Nelson Pass : "Tous les transistors sont des JFET à canal N. Les pièces de stock sont 2SK170, LSK170 ou 2SK370, et vous pouvez utiliser des substituts ayant des Idss compris entre 5 et 10 milli-ampères et des valeurs de transconductance de 5 à 30 milli-9i- Siemens."

Il me semble que le LSK170B est dans ces tranches (ça vaut juste une blinde...)

Cliquez sur l'image pour l'agrandir

https://www.mouser.fr/fr/ProductDetail/ ... s9IA%3D%3D

Pour l'appairage, j'ai différents schémas (j'avais construit il y a plusieurs années un Plantefeve Zenquito, et j'avais déjà appairé des couples de 2sj74 2sk170 . J'ai trouvé d'autres recommandations sur DIY.
A moins qu'un testeur chinois suffise ?

[mkl]

Pour le B1, on trouve toujours en vente le PCB avec les J-Fets appairés :
https://www.passdiy.com/store

[Mad]

Merci Mickael, j'ai bien vu, mais avec le port et les taxes, ça commence à chiffrer (mon dernier achat de 180 euros sur le site DIY m'a valu 58 euros de taxes...). Et j'aimerai bien faire l'appairage moi même, histoire de progresser un peu !  

[mkl]

Pour le coût, c’est vrai que les frais de port et de dédouanement ont pas mal augmenté depuis l’époque où j’avais acheté les composants pour mon B1. Mais c’est aussi à comparer avec celui du nombre JFet à acheter pour tri (une vingtaine pour en sortir 4?) plus celui de l’appareil (qui pourra resservir, il est vrai).

Mais je te comprends, car c’est toujours sympa de faire les choses soi-même).

[Mad]

Ah, je n'avais pas vu que tu avais un B1....  
Comment tu le trouves devant un Aleph ?

[mkl]

J’en suis content, mais je n’ai rien essayé d’autre.
Dans ma configuration, le gain unitaire est bien adapté (potard à midi/1h avec la platine vinyle, 10h/11h avec le CD). Le résultat est supérieur, à mes oreilles, à quand j’utilisais l’Aleph en intégré, avec un potard installé à l’intérieur.

[Mad]

Merci pour ton retour. J'ai failli aussi construire l'Aleph en intégré, et les différentes lectures sur Diyaudio m'en ont dissuadé. Tu aurais des photos de tes appareils ?

[mkl]

J’ai ça à la maison, mais là, je suis en vacances.

Sinon, il y en a dans mon fil Histoire d’O, si tu as le courage de fouiller.
Histoire d'O

En utilisant l’outil de recherche dans un le fil, ça doit être plus facile. Pour de la fouille chronologique, j’ai construit l’Aleph J au printemps 2015 et le B1 début 2017.

Édit: je ne retrouve pas les photos de l’Aleph sur le fil. C’est peut-être sur Mélaudia que j’en avais postées. Pour le B1, il y en a page 15.

[P.Clement]

ATTN MAD
Bonjour MAD,

Nelson Pass dispose d'une véritable communauté sur DIY audio. Les nombreux experts qui participent au forum et qui ont déjà construit ces projets pourront sans doute te fournir des conseils bien plus avisés que les miens. Tu n'es sans doute pas le seul qui a déjà été confronté à ce problème de remplacement ; ils ont probablement trouvé des solutions viables.

J'ai testé le LSK170. C'est un excellent choix, mais effectivement, son prix est très élevé.Mais, si tu en achètes une paire tous les 20 ans...

FET vs BJT:
Concernant les JFET, ils présentent de grandes dispersions par rapport aux BJT, et le marché regorge de contrefaçons en dehors des circuits de distribution officiels que j'ai mentionnés précédemment. L'offre en boîtier traversant (TO-92) est aujourd'hui extrêmement réduite. Et c'est quasi systématiquement les mêmes références, devenues complètement obsolètes qui reviennent. Le 2SK30, par exemple, équipait déjà des appareils à la fin des années 1960.
Les modèles actuels (dont la majorité sont en SMD) surpassent largement ces "vieux papys" en termes de performances. Il me semble donc peu productif de partir à la chasse aux prétendus vieux stocks et de les trier pour un résultat final aux performances  limitées par la techno de 1970.
Cela dit, si tu veux absolument du TO-92, je vois peu de candidats: LSK189, IF170x ou la série Jxxx, des 2SK2145 en //. Il te faudra simplement les rechercher sur les sites des distributeurs (Mouser, DigiKey, etc.). Si tu as encore de bons yeux et de quoi souder des SMD, là il y a le choix: JFE2140, 2SK2145 (double)...

Matchage:
Méthode classique:  mesure du courant de drain à grille-source court-circuitée (Idss) avec pile ou alim DC (9 à 24v) et multimètre. C'est précis, flexible et ne coûte rien. Voir sur Google ou DIY.

[Mad]

Merci beaucoup pour toutes ces infos.

[P.Clement]

Bonjour,
Dernier point que j'ai oublié de mentionner : avant de finaliser ton montage, n'oublie pas d'intégrer un soft-start pour limiter la montée en puissance au démarrage. L'énergie nécessaire pour alimenter le gros transformateur, charger le banc de condensateurs et les deux amplis (fortement polarisés) génère une pointe suffisante pour "faire tomber" ton disjoncteur au démarrage.

[Damounet74]

Il y a une CTN en série avec le primaire du transfo si les souvenirs sont bons  

[P.Clement]

Oui, une simple CTN peut suffire (genre CL-80), c'est une solution simple.