Un ampli à lampes Raysonic SE-20
Décembre 2021, magnifique cadeau de l'ami Yves
: un amplificateur Raysonic, type SE-20.
Voici un appareil bien plus récent que le reste de ma
collection. Il s'agit d'un amplificateur à lampes, donc de technologie
ancienne, mais de construction contemporaine.
C'est un appareil stéréo,
de relativement faible puissance : 8W par canal. Là ou la
conception
est intéressante, c'est qu'elle est à priori très ancienne... En effet,
c'est un
appareil à triode de puissance, montée ici en "single-end", c'est à
dire une seule lampe de sortie par canal. Et sans la moindre
contre-réaction !
Les lampes de puissance sont ici des 300B, une
triode conçue dans les années 30 par la société Western Electric. Bien
sur, on ne trouve plus de 300B d'époque maintenant, mais cette lampe
est encore construite par plusieurs fabricants, surtout asiatiques.
La société Raysonic a construit plusieurs modèles d'appareils
à lampes dans les années 2000 et a disparu apparemment vers 2012.
Cet appareil est complet, avec ses lampes, mais connaît
différents soucis, principalement de faux contacts. On va voir cela à
l'autopsie... Car il mérite une remise en état : j'ai très envie de
découvrir le son des triodes de puissance !
Voici le manuel d'origine (anglais et français), les relevés
de schémas sont
disponibles plus bas sur cette page.
Clic sur les
images pour agrandir.

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Voici l'amplificateur, ici sans ses lampes.
Le boîtier est robuste, en aluminium et laiton pour les coins. La
présentation est attrayante.
Il manque un bouton sur la photo, mais il a été fourni avec l'engin.
Cet
appareil est lourd comme une enclume !
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Vue de l'arrière.
Les borniers de connexion aux haut-parleurs semblent solides, fiches
d'entrées plaquées or... Le truc qui surprend est l'absence de la
mention CE, pourtant obligatoire sur le matériel vendu en Europe à
partir de 1996.
D'après le N° de série, il aurait été construit en 2006.
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Vue de côté (gauche).
L'interrupteur de mise en marche se trouve ici. Les boîtes carrées au
dessus du châssis contiennent les deux transformateurs de sortie, et la
boîte ronde du centre contient le transfo d'alimentation.
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Vue de l'autre côté.
Ici on trouve des petits trous permettant d'arriver aux organes de
réglage de la polarisation (bias) des lampes de puissance 300B.
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Vue du dessous.
La tôlerie est vraiment de qualité, les flancs de l'appareil sont en
aluminium massif de 10mm. La tôle de fond est épaisse aussi, et
comporte de nombreuses ouvertures permettant à l'air de circuler. Cela
assure une bonne aération de l'ensemble.
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Il est temps de l'ouvrir !
En dessous à gauche, une petite platine avec un filtre secteur. A
droite une grande platine avec une partie des alimentations. Au milieu,
une imposante self de filtrage DC. La partie du dessus, avec les
supports de lampes, est une tôle
épaisse montée à distance de la tôlerie extérieure : ici aussi
cela
assure une bonne ventilation.
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A l'examen, le câblage ne m'a pas vraiment plu du
côté des lampes.
Et en regardant de près, voici le genre de chose qu'on
trouve : des connexions "en l'air" entre des composants. Autant
dire
que ceci peut bouger pendant le transport... Ou pire encore, des fils
de composants peuvent ainsi casser puisque la connexion centrale n'est
pas fixe.
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Une autre connexion pas franchement terrible: le
point
commun de la résistance de 47k et du condensateur de 10nF est également
connecté à un fil souple, qui peut bouger et "tirer" sur cette
connexion.
Et ici, c'est une connexion d'alimentation provenant de la platine
d'alimentation !
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En dessous de la seconde 300B, le même bazar avec la
connexion
triple entre le condensateur noir et les deux résistances. Ici si cette
connexion bouge vraiment trop elle viendra toucher la broche de
chauffage de la 300B! Et cette connexion triple est celle qui va à la
grille de la triode...
Dommage de voir cela : l'appareil est de belle présentation, la partie
mécanique est de qualité, la conception électronique est bonne,
mais réllement le câblage interne en-dessous des lampes laisse à
désirer.
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Une fois la grosse self de filtrage démontée, on voit
les conducteurs provenant du transformateur d'alimentation. Les fils
rouge et noir vont à la platine de filtrage secteur. Les autres vont
vers l'électronique (redresseurs ou lampes de redressement).
Tous ces
conducteurs ont une isolation simple et peu épaisse, pourtant certains
sont à un potentiel élevé.
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Et sous la platine du filtre secteur, les fils
provenant du transformateur de sortie canal gauche. Ici aussi, souci
d'isolement possible : si un de ces conducteurs s'abîme au contact
d'une soudure (car ils touchent ces soudures et donc les
"pointes" des pattes de composants), ce sera le feu d'artifice de
l'année !
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Ce souci d'isolation possible me tracassant, décision
d'isoler correctement le dessous de la platine du filtre secteur. Voici
une plaquette en bakélite découpée (y compris un coin venant proche de
la prise secteur). Des rondelles de bakélite sont collées sur cette
plaquette : elles assureront la distance entre celle-ci et la platine
du filtre.
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Et voila cette isolation supplémentaire installée sous
la platine du filtre secteur.
Il a fallu bien sur utiliser des vis un
peu plus longues que celles d'origine, mais la visserie est standard
(ici M3) dans cet appareil.
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Les conducteurs "secteur" du transformateur
d'alimentation étaient isolés par un isolant simple (pas de double
isolation) et passant sous la self de filtrage, ils ont été gainés pour
assurer un meilleur isolement.
Pareil pour les fils du primaire du
transfo de sortie.
Ces fils sont visibles ci-contre, gainés en blanc.
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Voici la platine d'alimentation démontée pour relevé du
schéma. Deux choses sautent aux yeux : les supports de fusibles
médiocres, et les grosses résistances installées sur cette
platine.
Comme cette platine est montée à l'envers dans le coffret
(composants vers le bas), ces résistances vont chauffer et le circuit,
et surtout les condensateurs à proximité...
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Le relevé de schéma de l'alimentation. Il ne s'agit
pas
du schéma d'origine, mais bien d'un «reverse engineering» !!
Attention, les numéros de
composants sur ce relevé ne sont pas nécessairement ceux repris sur la
platine ! Comme ils sont imprimés sous les composants, il n'a pas été
possible de les lire.
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Le secteur arrive sur une petite platine (voir photos
ci-dessus) de filtrage secteur. Deux condensateurs et une double self
assurent un filtrage efficace. La primaire du transformateur
d'alimentation est alimenté juste après cette platine.
Le transformateur possède de multiples secondaires pour
la haute
tension, les alimentations des filaments (5 circuits en tout) et la
tension de polarisation.
La haute tension est redressée par deux lampes 5Z4 montées en parallèle
(avec des alimentations séparées pour leurs filaments). Ce sont des
lampes à chauffage indirect et donc elles vont chauffer lentement.
Ainsi la haute tension arrivera aux anodes des autres lampes (surtout
les 300B) quand celles-ci seront déjà chaudes.
La haute tension est filtrée par 2 condensateurs de
470µF en série, puis par une self de 4,5H, puis à nouveau par 2
condensateurs 470µF en série. Chaque condensateur 470µF est muni d'une
résistance de 150kΩ en parallèle, pour équilibrer les tensions aux
bornes des condensateurs. C'est un montage classique quand des
condensateurs sont montés
en série dans des alimentations. Un avantage de ces résistances est
qu'elles déchargent les condensateurs lorsque l'appareil est
coupé.
En tête de filtre on trouve donc 235µF (deux capas de
470µ en série) sur les deux 5Z4. La résistance de chaque demi
enroulement secondaire est de 20Ω, soit 40Ω d'anode à anode. Si on
regarde la datasheet de cette lampe (RCA), il est préconisé (pour un
filtre à condensateur de tête) un R min anode à anode de 50Ω, mais ici
il y a deux lampes en parallèle. N'empêche que 235µF de condensateur de
tête, c'est une fameuse valeur...
Cette
haute tension directe (+V1 sur le schéma) est appliquée aux anodes des
300B via les transformateurs de sortie.
Une cellule de filtrage supplémentaire, prise sur +V1,
avec la
résistance de 2,6k et le condensateur de 100µF est utilisée pour
l'alimentation de l'étage SRPP précédant les 300B (voir schéma de
l'amplification ci-dessous) : c'est +V2 sur le
schéma.
Et enfin, deux dernières cellules de filtrage (une
par canal), reprises sur +V2, avec les résistances de 39k (en série
avec 2k) + les
condensateurs de 47µF alimentent les étages d'entrée de l'ampli : c'est
+V3
sur le schéma.
Les alimentations des filaments des lampes audio sont
réparties sur 3 circuits
identiques comportant chacun un redresseur (bloc carré de 5A), suivi
d'une cellule de
filtrage en π
constituée d'un premier condensateur de 10mF (10.000µF), puis une
résistance
de 0.47Ω puis un second condensateur de 10mF. Les redresseurs sont
montés hors circuit imprimé, sur le bâti en aluminium, car ils
chauffent !
Le circuit avec le redresseur B1 sert aux 4 lampes de
préamplification et étage de pilotage des 300B. Ce circuit filament est
porté à un potentiel positif assez élevé par rapport à la masse, ceci
pour éviter une trop grande différence de tension entre le filament des
6SN7 du SRPP et la cathode de la lampe "du dessus". Cette polarisation
est assurée par les résistances de 330k et 150k, formant diviseur de
tension, le 100µF apporte un bon filtrage de cette polarisation. Cette
tension de polarisation est répartie de façon équilibrée sur la tension
de filament par les deux résistances de 120Ω.
Les deux autres
circuits (B2 et B3) servent pour chacune des 300B, qui sont des lampes
à chauffage
direct et donc nécessitent un circuit d'alimentation distinct pour leur
filament.
Les 3 circuits de chauffage filaments sont indépendants, et
ne doivent pas être reliés entre eux, ni à la masse !
Le dernier circuit d'alimentation sert à la tension
négative de polarisation des grilles des 300B. La consommation sur ce
circuit est très très faible et le filtrage est simplement assuré par
une cellule en π avec deux condensateurs de 100µF et une résistance de
6,8kΩ.
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Après relevé de schéma, la platine alimentation est
modifiée : les 4 résistances de puissance seront installées ailleurs
dans le
coffret, ou leur chaleur sera mieux dissipée. Ensuite, trois supports
de fusibles sont enlevés, ils seront remontés ailleurs dans le coffret
également (voir plus bas pour plus d'explications). Les deux restants
sur la platine (tension de polarisation et
haute tension
anodes) sont remplacés par des modèles pouvant recevoir un cache
protecteur.
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Ici aussi, sous cette platine passent les conducteurs
provenant du transformateur canal droit. Cela ne me rassurant pas
plus que de l'autre côté (sous le filtre secteur), découpe d'une plaque
de bakélite pour placer en dessous de cette platine. Sur la photo
ci-contre, prise de dimension avant la découpe.
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La
plaque d'isolation est en place, photo juste avant le remontage de la
platine d'alimentation. Sur la photo ci-contre, la self de filtrage est
déjà remise en place.
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Voici un support de fusibles additionnel qui sera ajouté
dans l'appareil.
Voir plus bas pour plus d'explications concernant la
modification de l'alimentation...
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La platine d'alimentation est remise en place, et la
tôle supportant les lampes est enlevée.
Lors du démontage, relevé du schéma de la partie
amplification.
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Le schéma de l'amplificateur. Ici aussi, il ne
s'agit
pas
du schéma d'origine, mais bien d'un «reverse engineering» !!
Les numéros de
composants sur ce relevé sont arbitraires, car les composants dans la
partie audio ne sont pas
numérotés dans l'appareil.
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Les signaux audio arrivent directement sur le sélecteur
d'entrées, via des câbles faradisés.
De ce sélecteur, les signaux sont appliqués sur le potentiomètre de
volume.
Le
signal après réglage de volume arrive directement
(via une résistance de 100Ω) sur les grilles de la première lampe L1,
une
6SJ7. Les deux triodes de cette lampe sont montées en parallèle. La
résistance de cathode (1,5k) et celle d'anode (47k) sont donc communes
aux deux triodes de cette lampe. L'alimentation provient de +V3 et
chaque canal possède sa propre cellule de découplage (voir schéma de
l'alimentation ci-dessus)
Le
signal amplifié par L1 est pris au niveau des anodes, et transmis à
la grille de la première triode de L2 (6SN7) via un condensateur de
100nF et une résistance de 100Ω. Les deux triodes de cette lampe sont
montées en série, montage dit "SRPP", assurant un grand gain en
tension. L"anode de la triode "du dessus" est connectée directement à
+V2. Un condensateur de découplage de 220nF est monté à proximité de la
connxion d'anode de chaque lampe (un découplage par canal).
Le signal audio, fortement amplifié, est repris
sur la cathode de la seconde triode, et envoyé vers la lampe de
puissance L3 (300B) par un condensateur de 330nF et une résistance de
910Ω.
La grille de L3 est polarisée fortement
négativement (aux alentours de -65V) via la résistance de 150k,
connectée au potentiomètre de réglage (voir schéma de la partie
alimentation). La connexion vers la masse du filament de L3 (filament
qui sert de cathode puisque la 300B est à chauffage direct) est faite
par un potentiomètre d'équilibrage et une résistance de 10Ω. Cette
résistance est utile pour mesurer la polarisation de la lampe : elle
sert ainsi de shunt de mesure, si on y mesure 0.6V cela signifie
qu'il y a un courant de cathode de 60mA. A cet effet la tension mesurée
est rapportée sur la platine comportant le potentiomètre de réglage,
ainsi on peut connecter un voltmètre DC entre la masse et ce point de
test pour effectuer le réglage sans ouvrir l'appareil. Un petit trou à
coté de celui du potentiomètre (sur le côté de l'appareil, voir photo
ci-dessus) permet d'introduire une sonde de mesure.
Les anodes des 300B sont connectées directement au
primaire du transformateur de sortie, celui-ci alimenté par la tension
+V1. Les transformateurs de sortie comportent deux enroulements
secondaires, pour pouvoir connecter un haut-parleur de 4 ou 8Ω. Le
point "zéro" du secondaire est connecté à la masse de l'appareil.
Cet amplificateur ne comporte pas de boucle de
contre-réaction classique partant de la connexion haut-parleur et
remontant vers la préamplification.
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Voici
la
tôle supportant les sockets des lampes et les redresseurs des circuits
filaments (ici démontés). Il ne reste ici que le câblage des
alimentations filaments et les liaisons entre les anodes des deux
lampes de redressement (à l'avant plan).
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Les supports des lampes octal (les deux redresseuses 5Z4
et les 4 lampes de la préamplification) ne sont pas de très bonne
qualité. Le contact avec les broches des lampes se fait juste par deux
"pointes". Et les lames faisant ressort sur ces pointes se détendent
avec le temps,
créant des faux contacts.
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Et malheureusement les sockets UX-4 des lampes 300B ne
sont guère mieux. Les contact avec les broches est assuré par des lames
ressort, et on peut voir ici que sur les deux broches de droite ces
lames ont tout siplement disparu. Apparemment elles cassent !
Le second
socket est dans le même état.
Décision : remplacement de tous les sockets (aussi bien
les octal que les UX-4) de cet appareil !
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Il aura fallu plusieurs mois entre la commande des
sockets (janvier 2022) et leur livraison complète (fin juin 2022).
Le remontage s'est fait au fur et à mesure, hélas sans photos car ce
travail fut
entrecoupé par d'autres évènements.
Il a été fait usage de barrettes à
cosses relais côté basse fréquences, pour remplacer les connexions
«volantes» d'origine. Il a fallu percer quelques trous + taraudage M3
pour les fixer à la tôle support (heureusement épaisse assez).
Certains conducteurs ont été
gainés, pour augmenter l'isolation par rapport au châssis ou d'autres
conducteurs.
Le câblage autour des lampes de préamplification est
refait au plus court vers la connexion centrale de masse, dans l'esprit
du câblage d'origine. Ceci explique la position des composants
biscornue à première vue !
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Voici l'appareil avec les sockets remplacés, et recâblé.
Les fusibles filaments et haute tension sont en place,
sous la
plaquette en
bakélite.
Voir ci-dessous pour un peu plus d'informations sur cette modification.
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Comme expliqué plus haut, l'alimentation a subi quelques
modifications.
En effet,
les fusibles F5, F21 et F31 se trouvaient câblés après les
redresseurs, et positionnés sur le
circuit imprimé. Mais si les choses tournent mal
pour une raison quelconque, ces redresseurs peuvent claquer et
certaines
de leurs diodes se mettre en
court-circuit. Ceci mettra en danger le transformateur d'alimentation
puisque ces secondaires débiteront alors sur un quasi court-circuit.
Oui, mais... Il y a bien un fusible au promaire du
transfo, non ?
Bien sur. Mais avec ces transfos à secondaires multiples, la puissance
totale (sur laquelle le dimensionnement du fusible primaire est
calculé) est donc répartie sur plusieurs enroulements. Il n'est dès
lors pas certain du tout qu'un court-circuit sur un de ces enroulements
fera claquer le fusible primaire !
Autant protéger au mieux ce transfo
: en cas de pépin, c'est un modèle introuvable par sa spécificité, et
en faire rebobiner un sera très compliqué - sans parler du coût.
Dans
la même logique, deux fusibles ont été ajoutés sur les sorties "haute
tension" de ce transfo (F5 et F6 sur le schéma), avant d'aller aux
anodes des redresseuses. Il est assez rare que les anodes d'une lampe
de redressement se mettent en court-circuit entre elles, mais un défaut
d'isolation peut arriver, la tension entre ces deux conducteurs est
très élevée.
Tous
ces fusibles se trouvent sur la plaquette ajoutée.
Enfin, les grosses
résistances de puissance R5, R11, R14 et R15 qui étaient présentes sur
la platine
d'alimentation ont été montées à distance, pour éviter de chauffer les
condensateurs, dont elles étaient proches.
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Voici le schéma modifié de l'alimentation, avec le
déplacement des fusibles "filaments" F5, F21 et F31, ainsi que l'ajout
des fusibles "haute
tension" F5 et F6.
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La remise en route se fait dans une première phase sans
placer
les deux redresseuses, pour tester toutes les autres tensions (filaments et polarisations). Comme cet
appareil n'a plus été alimenté depuis longtemps, et que le câblage
soit être testé, mise sous tension progresssive avec le Variac
d'atelier. Mesures des différentes tensions (sauf la haute tension
puisque les redresseuses sont absentes) à chaque étape, tout semble
bien ok ! Lors de ce test, il faut surveiller le courant consommé
par l'appareil et couper rapidement s'il augmente de façon anormale.
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Etape
suivante : test avec les deux redresseuses en
place.
Ayant déjà assisté à des explosions de condensateurs, je préfère
refermer l'appareil pour sa première remise en service côté haute
tension... Ici aussi, usage du Variac et montée progressive de la
tension d'alimentation : tout se passe bien, la tension redressée
monte gentiment. Même si les
filaments des redresseuses sont sous-alimentés, celles-ci fonctionnent
tout de même, d'autant plus à vide comme ici. La haute tension est bien
sur trop élevée quand l'appareil est alimenté en 230V, puisqu'il n'y a
pas de consommation par les autres lampes, qui ne sont pas encore en
place.
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A suivre ! La restauration est en cours,
et
sera
publiée ici !
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