Les technologies d’alimentations pour pédales d’effets

Dans cet article, on va entrer plus en détails dans les technologies d’alimentations pour pédales. Pour comprendre leurs différences, leur fonctionnement, et les avantages et inconvénients de chacune. Et si tu veux savoir quelle alimentation est la plus adaptée à ton board, on a aussi fait cet autre article pour te guider !

la pile 9v

La pile a été la première solution pour alimenter des pédales qui consomment peu. On en retrouve dans un grand nombre de pédales. Et hormis le fait qu’elle s’use, elle a tous les avantages d’une bonne alim. Avec des piles, on a une alimentation isolée pour chaque pédale, aucune boucle de masse qui pourrait capter des perturbations extérieures, une tension parfaitement continue, pas de 50Hz venant du secteur qui pourrait rayonner à proximité des pédales… La solution parfaite en terme de bruit !

Certains fabricants comme Danelectro se sont même amusés à faire des blocs d’alims à piles. Ca parait gadget comme ça, mais ça permet d’avoir un board qui ne bouge pas. En évitant d’arracher et ouvrir les pédales pour changer les piles, ou débrancher les câbles pour économiser les piles quand on ne joue pas. Tout en évitant les problèmes de bruits des alimentations à brancher sur le secteur !

l’alimentation dans la pédale

Pour éviter l’utilisation de piles, certains fabricants ont préféré alimenter leur pédales directement avec le secteur. A cette époque, les pédales d’effets étaient beaucoup plus encombrantes. On ne voyait pas non plus beaucoup de pedalboards monstrueux avec des dizaines de pédales. Du coup, les pédales de l’époque intégraient aussi toute l’électronique d’alimentation. On avait juste un câble qui sortait de la pédale, à relier directement à la prise.

Le problème d’alimenter la pédale avec le secteur, c’est que ça nécessite de l’électronique en plus. On doit convertir la haute tension alternative du secteur en tension continue plus basse pour alimenter la pédale. Mais ça permet de ne pas avoir de pile qui s’use, et de créer d’autres tensions que le 9V standard, pour apporter plus de headroom et garder une meilleure dynamique le long de la chaine d’effets.

Enfin, avec la miniaturisation des composants, on a commencé à sortir la partie alimentation de la pédale, en incluant toute l’électronique directement dans le boitier de la prise. C’est comme ça qu’on a aujourd’hui des alimentations comme la 1 Spot. Au moins si la 1 Spot est abîmée, il suffit de la changer sans avoir à changer toute la pédale !

de la prise secteur à la pédale d’effet

Allez, on rentre dans la théorie. On va voir étape par étape comment on passe du 230V alternatif du secteur en tension continue de quelques volts pour créer une alimentation pour pédale simple.

le transformateur

C’est la première étape ! Il va permettre d’abaisser la tension qui vient du secteur. Le secteur est une tension alternative, c’est à dire qu’elle varie et s’inverse régulièrement au cours du temps, en oscillant 50 fois par seconde (le fameux 50Hz).

Le transformateur est un anneau en fer, autour duquel est enroulé l’entrée et la sortie. La tension qui rentre dans le premier enroulement, relié directement au secteur, va créer un champ magnétique qui circule dans l’anneau en fer. De l’autre côté, il va se passer l’effet inverse : le champ magnétique qui passe dans le deuxième enroulement va générer une tension à ses bornes.

Le champ magnétique ne se forme que lorsque la tension varie, donc un transformateur ne fonctionne qu’avec une tension alternative. Si les 2 enroulements sont identiques, alors on aura exactement la même tension en sortie. Mais en jouant sur le nombre de tours des enroulements, on va pouvoir l’abaisser !

le redressement

On a abaissé la tension, maintenant il va falloir la rendre continue ! On fait ça en plusieurs étapes, et la première est le redressement. En utilisant des diodes qui laissent passer le signal uniquement dans un sens, on obtient une tension qui sera toujours positive, en redressant les parties négatives du signal.

le filtrage

Ensuite on filtre, pour s’approcher au maximum d’une tension continue. On peut utiliser un simple condensateur, qui va stocker et restituer des charges, ou des filtrages beaucoup plus complexes et efficaces.

le régulateur de tension

Pour finir, et obtenir une tension parfaitement lisse, on utilise un régulateur. C’est un composant qui va permettre d’abaisser et de maintenir une tension en sortie fixe, en évacuant l’excédent sous forme de chaleur. Quel que soit le courant demandé en sortie !

On a enfin une tension parfaitement continue ! Au final, on a transformé la tension secteur en 4 étapes pour pouvoir alimenter une pédale.

les alimentations multiples

On a vu comment créer une alimentation pour alimenter une pédale. Mais si on veut en alimenter plusieurs, on a le choix entre plusieurs technologies.

la guirlande

La solution la plus simple, on connecte toutes les pédales en parallèle à la sortie de l’alimentation. Ca fonctionne très bien pour 3-4 pédales analogiques, mais on va très vite rencontrer des problèmes de bruits si on en utilise plus, ou si on a des pédales numériques.

Avec une guirlande, il n’y a aucune isolation entre les pédales. Les pédales numériques pouvant générer de légères perturbations sur leur alimentation, ces perturbations vont se transmettre aux autres pédales connectées à la même guirlande.

En plus, on a des boucles sur la masse et le 9V entre chaque pédale. Chaque boucle agissant un peu comme une antenne, les appareils électriques à proximité des pédales peuvent générer des perturbations qui seront captées et transformées en bruit.

Enfin, le régulateur de tension ne pouvant pas non plus fournir des courants très importants, on peut être vite limité sur le nombre de pédales.

la fx power source : l’alimentation pseudo isolée

La FX Power Source fonctionne sur le même principe, mais avec des étages de filtrage et un régulateur de tension pour chaque étage de sortie.

Le fait d’avoir un régulateur sur chaque sortie va les isoler entre elles sur le 9V. On évite donc les problème de bruits lié à une pédale numérique qui génère des perturbations. En plus, la conversion alternatif/continu est faite dans un boitier externe. Ca évite d’avoir le 50Hz audible du secteur, responsable du « hum », qui passe à proximité des pédales.

On supprime aussi les boucles sur le 9V, mais on a toujours une boucle de masse entre les pédales. Et on reste limité sur les courants de chaque sortie à cause du régulateur, même si c’est suffisant pour la majorité des pédales. Jusqu’à 200mA par sortie, soit 90% des pédales du marché.

les cioks : l’isolation galvanique

La solution pour isoler complètement chaque sortie et éviter les boucles de masse : mettre un transformateur sur chaque sortie ! C’est notamment ce que fait Cioks sur la plupart de leurs alimentations.

Mais comme on l’a dit, un transformateur a besoin d’une tension alternative pour fonctionner. On va donc avoir du 50Hz qui circule dans le bloc d’alimentation, ce qui peut perturber les sorties par rayonnement électromagnétique. Et on reste encore limité en courant sur les sorties.

C’est une solution qui est nécessaire dans le cas où on a des pédales positive ground qui ne pourront donc pas fonctionner avec la masse commune.

la K+ : l’alimentation à découpage

On arrive à la dernière solution, et celle que l’on a décidé d’intégrer dans la K+, le découpage ! A la place du régulateur, on va utiliser un hacheur, qui va bloquer et laisser passer le signal, à une fréquence très élevée (plusieurs dizaines de kHz pour que ce ne soit pas audible). Ca permet de créer un signal carrée haute fréquence.

Puis, en contrôlant le rapport entre le temps où le signal passe et où il ne passe pas, on va pouvoir faire varier la tension en sortie, qui va être à nouveau filtrée pour repasser en tension continu.

L’avantage de cette techno, c’est qu’elle permet d’abaisser et fixer la tension simplement en contrôlant ce découpage. Pas d’évacuation sous forme de chaleur comme le régulateur, et c’est comme ça qu’on peut proposer jusqu’à 1A en sortie !

Comme pour la FX Power Source, toute la partie 50Hz du secteur est transformée dans un boitier extérieur pour éviter le rayonnement. On a donc aucune perturbation à l’intérieur du boitier de la K+. Les sorties sont aussi isolées sur le 9V grâce au hacheur. Mais on garde une masse commune qui ne génère pas beaucoup de bruit même dans le cas d’un système complexe.
Une attention particulière est donnée au filtrage du 50Hz et de ses harmoniques ce qui garanti un résultat sans bruit.

conclusion

On a vu les différentes technologies, et les avantages / inconvénients qu’elles présentent. Aucune n’est parfaite, mais elles ont chacune leur utilité suivant le type de board que l’on veut faire.

Si tu as besoin d’une alimentation adaptée à ton board, tu peux aller voir notre article sur choisir son alimentation, pour être sûr de choisir le modèle et la technologie qui te conviendra le mieux !

Tu peux également passer un peu de bon temps avec cette vidéo Palf !