{"id":596,"date":"2024-02-08T14:11:41","date_gmt":"2024-02-08T13:11:41","guid":{"rendered":"https:\/\/repairlab.unige.ch\/?p=596"},"modified":"2024-02-08T14:18:34","modified_gmt":"2024-02-08T13:18:34","slug":"journal-de-reparation-dun-rlc-metre-hp4192a","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/repairlab.unige.ch\/?p=596","title":{"rendered":"Journal de r\u00e9paration d\u2019un RLC m\u00e8tre HP4192A"},"content":{"rendered":"\n

Parmi les premiers \u00e9quipements confi\u00e9s au Repair\u2019Lab se trouve un analyseur d’imp\u00e9dance HP4192A. Datant du d\u00e9but des ann\u00e9es 80, il a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 et fabriqu\u00e9 au Japon par la filiale Yokogawa-Hewlett Packard. Cet appareil est con\u00e7u pour mesurer les propri\u00e9t\u00e9s de r\u00e9sistance<\/strong>, de capacitance<\/strong> et d’inductance<\/strong> de divers composants ou mat\u00e9riaux. Malgr\u00e9 son obsolescence sur plusieurs aspects, ce mod\u00e8le conserve de nombreux avantages. Il offre notamment la possibilit\u00e9 de faire varier la fr\u00e9quence de test entre 5 Hz et 13 MHz, ainsi que la tension de polarisation entre \u00b140 Volts de mani\u00e8re continue. Cette caract\u00e9ristique permet d’effectuer des balayages pour cr\u00e9er des courbes d’imp\u00e9dance en fonction de la fr\u00e9quence ou de la tension de polarisation.<\/p>\n\n\n\n

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Apr\u00e8s plus de 40 ans de service d\u00e9vou\u00e9 au sein de la section de Physique de l\u2019UNIGE, l’appareil a connu une panne et a \u00e9t\u00e9 rel\u00e9gu\u00e9 sur une \u00e9tag\u00e8re avec la mention \u201c Power supply out of order, irr\u00e9parable! \u201d. Cela a suscit\u00e9 un vif int\u00e9r\u00eat au sein de l’\u00e9quipe du Repair\u2019Lab, qui a pris cette inscription comme un d\u00e9fi et s’est engag\u00e9e dans une recherche approfondie pour identifier la cause de la panne.<\/p>\n\n\n\n

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Mise en garde<\/h2>\n\n\n\n

\u25cf La tension secteur est dangereuse !
\u25cb Risque de choc \u00e9lectrique potentiellement mortels.
\u25cb Risque d’incendie.
\u25cb Risque d’explosion.
\u25cf Les condensateurs peuvent rester charg\u00e9s \u00e0 une tension dangereuse m\u00eame apr\u00e8s avoir \u00e9t\u00e9 d\u00e9connect\u00e9s de l’alimentation.
\u25cf NE PAS ouvrir, r\u00e9parer, modifier ou construire d’appareils \u00e9lectriques sauf si vous \u00eates qualifi\u00e9(e) pour le faire.
\u25cf Vous assumez tous les risques et responsabilit\u00e9s en entreprenant toute action d\u00e9crite dans cet article.<\/p>\n\n\n\n

Premi\u00e8re inspection<\/h2>\n\n\n\n

Lorsqu’un dysfonctionnement de l’alimentation est suspect\u00e9, il est fortement recommand\u00e9 d’effectuer une v\u00e9rification pr\u00e9alable de l’appareil avant de le brancher sur le secteur. Cette d\u00e9marche vise \u00e0 \u00e9valuer son \u00e9tat et \u00e0 pr\u00e9venir toute d\u00e9t\u00e9rioration potentielle. Certains signes de dysfonctionnement peuvent \u00eatre d\u00e9tect\u00e9s visuellement, tels que des condensateurs d\u00e9fectueux, des fusibles ou des r\u00e9sistances grill\u00e9s, etc. Toutefois, il est \u00e9galement possible qu’une tentative de r\u00e9paration ant\u00e9rieure ait laiss\u00e9 l’appareil dans un \u00e9tat dangereux, avec des c\u00e2bles d\u00e9connect\u00e9s ou des composants de cartes non remont\u00e9s, par exemple.<\/p>\n\n\n\n

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Il devient rapidement \u00e9vident que la carte d’alimentation principale comporte une paire de batteries Nickel-Cadmium qui ont fui, entra\u00eenant la corrosion des composants et des pistes environnantes. Cela confirme que la d\u00e9cision de ne pas brancher imm\u00e9diatement l’appareil \u00e9tait judicieuse.<\/p>\n\n\n\n

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Les batteries sont utilis\u00e9es uniquement pour alimenter une m\u00e9moire lorsque l’appareil est \u00e9teint, elles ne sont pas essentielles au fonctionnement de l’appareil. Elles peuvent donc \u00eatre retir\u00e9es, et il sera possible de trouver une solution de remplacement une fois que l’appareil sera op\u00e9rationnel. Une inspection plus approfondie r\u00e9v\u00e8le un fusible qui a saut\u00e9 et un condensateur de s\u00e9curit\u00e9 pr\u00e9sentant un aspect tr\u00e8s suspect. Il est rare (mais pas impossible) qu’un fusible saute sans raison. Il est donc n\u00e9cessaire d’inspecter les environs, et id\u00e9alement, de chercher \u00e0 comprendre quelle panne a pu entra\u00eener la surintensit\u00e9 responsable de la d\u00e9faillance du fusible.<\/p>\n\n\n\n

Recherche de documentation<\/h2>\n\n\n\n

Une des raisons qui font des appareils HP de cette \u00e9poque des objets pr\u00e9cieux est la qualit\u00e9 de leur documentation. Ils sont les t\u00e9moins d\u2019une \u00e9poque o\u00f9 il \u00e9tait consid\u00e9r\u00e9 normal de r\u00e9parer un appareil en panne et cela se r\u00e9percute sur la conception et la documentation: Il est aujourd\u2019hui toujours possible de t\u00e9l\u00e9charger le manuel de service de 450 pages sur le site de HP. Il contient une explication d\u00e9taill\u00e9e du fonctionnement de l\u2019appareil, la liste des pi\u00e8ces et l\u2019int\u00e9gralit\u00e9 des sch\u00e9mas. Petit b\u00e9mol: la qualit\u00e9 de la num\u00e9risation ne permet pas de lire les d\u00e9tails de certains sch\u00e9mas. Qu’\u00e0 cela ne tienne, c’est suffisant pour comprendre le principe de fonctionnement de l\u2019alimentation et essayer de comprendre quels composants doivent \u00eatre test\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

R\u00e9paration de l\u2019alimentation<\/h2>\n\n\n\n

Le sch\u00e9ma ci-dessous repr\u00e9sente une section de la carte incrimin\u00e9e, qui s’av\u00e8re \u00eatre une alimentation \u00e0 d\u00e9coupage<\/strong>. Le principe g\u00e9n\u00e9ral est le suivant : la tension secteur de 230V entre dans le circuit par la gauche (J1) et est redress\u00e9e par le pont de diodes CR1. Une s\u00e9rie de condensateurs et un filtre en pi permettent ensuite de produire une tension continue d’environ 320V. Cette tension est ensuite hach\u00e9e par les deux transistors de puissance Q6 et Q7 et est appliqu\u00e9e au transformateur T1, qui g\u00e9n\u00e8re plusieurs tensions plus basses alimentant le reste de l’appareil. La partie de contr\u00f4le des transistors de puissance, responsable de la r\u00e9gulation de la tension, ainsi que la partie secondaire (basse tension), ne sont pas reproduites ici. Cependant, comme les composants suspects sont confin\u00e9s \u00e0 cette zone, nous disposons d\u00e9j\u00e0 d’informations suffisantes pour d\u00e9terminer quels composants tester.<\/p>\n\n\n\n

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Le fusible F3 ayant saut\u00e9, tous les composants en aval sont potentiellement suspects. Sans surprise, le condensateur \u00e0 l’allure douteuse est C16, en parall\u00e8le du fusible. Apr\u00e8s quelques tests, il appara\u00eet que les 4 condensateurs de lissage C26 \u00e0 C29 sont d\u00e9fectueux, leur \u00e9lectrolyte ayant probablement s\u00e9ch\u00e9 avec le temps et la chaleur. Ces condensateurs devront \u00eatre remplac\u00e9s<\/strong>, mais \u00e9tant donn\u00e9 qu’ils ne sont pas en court-circuit, la surintensit\u00e9 ayant fait sauter le fusible n’est toujours pas expliqu\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

Apr\u00e8s des tests suppl\u00e9mentaires, il s’av\u00e8re que les deux transistors de puissance Q6 et Q7 sont en court-circuit ! Nous avons identifi\u00e9 les responsables de la d\u00e9faillance<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Les condensateurs et le fusible peuvent \u00eatre command\u00e9s sans probl\u00e8me, mais les transistors sont obsol\u00e8tes<\/strong> et il n’est pas facile de trouver des \u00e9quivalents avec les m\u00eames sp\u00e9cifications dans le m\u00eame type de bo\u00eetier. Heureusement, il est possible de commander les m\u00eames transistors sur Ebay<\/strong>. Il est toujours un peu risqu\u00e9 de commander des composants par des canaux non-officiels, \u00e9tant donn\u00e9 que la contrefa\u00e7on<\/strong> de composants est un probl\u00e8me r\u00e9el. Cependant, il semble que nous ayons eu de la chance dans ce cas.<\/p>\n\n\n\n

Les composants d\u00e9fectueux sont retir\u00e9s de la carte, qui est ensuite soigneusement nettoy\u00e9e<\/strong> avant de proc\u00e9der au remontage des nouveaux composants.<\/p>\n\n\n\n

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La partie corrod\u00e9e<\/strong> par les batteries est \u00e9galement nettoy\u00e9e. Tout d’abord, on utilise du vinaigre de m\u00e9nage pour neutraliser le liquide alcalin, suivi d’un nettoyage avec de l’alcool isopropylique et de l’eau distill\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

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Pour terminer, les contacts corrod\u00e9s sont \u00e9galement remplac\u00e9s:<\/p>\n\n\n\n

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Premier test<\/h2>\n\n\n\n

La carte est d\u00e9sormais pr\u00eate et r\u00e9install\u00e9e dans l’appareil. Il est temps d’alimenter l’appareil pour la premi\u00e8re fois !<\/p>\n\n\n\n

Le r\u00e9sultat n’est pas concluant: aucun signe de vie<\/strong>. Bien que cela puisse \u00eatre d\u00e9courageant, le fait que le fusible ne saute pas et qu’aucune explosion ne se produise est d\u00e9j\u00e0 un soulagement !<\/p>\n\n\n\n

En mesurant les tensions, on constate que l’alimentation fonctionne correctement. Le 5V est notamment pr\u00e9sent dans la partie secondaire de l’alimentation. Alors, pourquoi l’appareil ne d\u00e9marre-t-il pas ?<\/p>\n\n\n\n

En suivant les tensions au voltm\u00e8tre, il s’av\u00e8re qu’une piste est coup\u00e9e pr\u00e9cis\u00e9ment sous le connecteur qui \u00e9tait corrod\u00e9, et le 5V n’est pas achemin\u00e9 \u00e0 la carte \u00e9quip\u00e9e du microprocesseur, le cerveau principal de l’appareil. Apr\u00e8s un rapide soudage d’un fil pour remplacer la piste d\u00e9fectueuse, une deuxi\u00e8me tentative<\/strong> d’alimentation est effectu\u00e9e, mais toujours sans r\u00e9sultat !<\/p>\n\n\n\n

Nous portons donc notre attention vers la carte logique pour v\u00e9rifier son alimentation et la pr\u00e9sence d’une horloge.<\/p>\n\n\n\n

Malheureusement, l’alimentation n’arrive toujours pas sur cette carte ! Et sans grande surprise, le probl\u00e8me persiste : la corrosion<\/strong> est remont\u00e9e par capillarit\u00e9 dans le c\u00e2ble, et les contacts \u00e0 l\u2019autre extr\u00e9mit\u00e9 du c\u00e2ble sont \u00e9galement corrod\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

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Enfin des signes de vie, et erreur 61<\/h2>\n\n\n\n

Apr\u00e8s avoir remplac\u00e9 les contacts de ce c\u00f4t\u00e9, l’appareil d\u00e9marre enfin !<\/p>\n\n\n\n

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Victoire<\/strong> ! Cependant, elle n’est pas compl\u00e8te : l’auto-test, qui permet de v\u00e9rifier le bon fonctionnement de l’appareil, signale une erreur 61<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

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Le manuel de service nous informe qu’il s’agit d’un probl\u00e8me de saturation du convertisseur analogique-num\u00e9rique multi-pente. Cela peut \u00eatre potentiellement probl\u00e9matique, car il y a une probabilit\u00e9 plus \u00e9lev\u00e9e de rencontrer un composant d\u00e9fectueux difficilement rempla\u00e7able. Le manuel de service pr\u00e9cise que les cartes A2 et A6 sont les causes probables de ce probl\u00e8me.<\/p>\n\n\n\n

Il fournit \u00e9galement une proc\u00e9dure d\u00e9taill\u00e9e permettant de v\u00e9rifier pas \u00e0 pas le bon fonctionnement de la carte et les valeurs ou formes d’onde attendues \u00e0 chaque point de test.<\/p>\n\n\n\n

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Assez rapidement, nous constatons qu’une des formes d’onde observ\u00e9e \u00e0 l’oscilloscope n’est pas exactement similaire \u00e0 celle attendue. La proc\u00e9dure recommand\u00e9e consiste \u00e0 v\u00e9rifier CR4, ainsi que U4B et U4C dans ce cas.<\/p>\n\n\n\n

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Notre attention se porte initialement sur CR4, un ensemble de 6 diodes dans un bo\u00eetier TO-12 assez atypique. Les premi\u00e8res mesures sur le circuit semblent indiquer des comportements suspects. Apr\u00e8s dessoudage et inspection minutieuse, il s’av\u00e8re que tout est normal et correspond \u00e0 la fiche technique du composant. Nous passons ensuite \u00e0 l’inspection de U4, un quadruple comparateur LM339N, et effectivement, un test sur une platine d’essais<\/strong> confirme qu’un des comparateurs ne se comporte pas correctement : l’une des entr\u00e9es n’est pas fonctionnelle.<\/p>\n\n\n\n

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Un composant de remplacement est command\u00e9, et apr\u00e8s quelques jours de suspense, l’erreur est effectivement r\u00e9solue suite au remplacement du composant !<\/p>\n\n\n\n

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Quelques tests sommaires permettent de confirmer que l’appareil est r\u00e9par\u00e9<\/strong>! Une calibration, des tests plus pouss\u00e9s, ainsi que le remplacement des batteries seront n\u00e9cessaires pour garantir le bon fonctionnement de l’appareil. Cependant, il est d\u00e9j\u00e0 tr\u00e8s gratifiant de pouvoir effacer la mention “irr\u00e9parable” inscrite sur l’appareil !<\/p>\n\n\n\n

Sans la documentation et les proc\u00e9dures de r\u00e9paration fournies par le manuel de service, il nous aurait \u00e9t\u00e9 virtuellement impossible de r\u00e9parer un appareil de cette complexit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Note : apr\u00e8s avoir r\u00e9par\u00e9 l’appareil, nous avons finalement trouv\u00e9 un site qui vend une version scann\u00e9e du manuel de service d’excellente qualit\u00e9 : https:\/\/artekmanuals.com\/<\/a>. Cela sera utile en cas de panne future !<\/p>\n\n\n\n

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