Réparation néon Cirqus Voltaire : Différence entre versions

Version actuelle datée du 28 janvier 2021 à 10:10

Le flipper Cirqus Voltaire possède un joli néon sur son plateau. Ce néon ne s'allumait pas totalement chez moi :

Comment régler ce problème ?

1 Fonctionnement du néon

Le néon est commandé par la carte électronique "power driver". Cette dernière fait varier la luminosité du tube au cours d'une partie. Suivant les phases de jeu, le néon peut être allumé, éteint, ou varier progressivement d'un état à l'autre. Pour gérer ces effets, la carte fournit 3 types de tension :

Une tension constante de +12V
Une tension nulle
Une tension qui varie doucement entre 0 et +12V pour éteindre et allumer progressivement le néon

NB : Dans tous les cas, il s'agit d'une tension DC qui est délivrée entre les broches J139-2 et J110-1 de la carte power driver :

Cette tension arrive aux bornes d'un transformateur Haute-Tension qui multiplie sa valeur pour atteindre environ 1500V. Le néon requiert au minimum ce voltage pour s'allumer correctement. NB : Faire très attention lors de la manipulation du transformateur HT.

1.1 Un peu d'électronique

Comme indiqué plus haut, la tension d'alimentation du néon est délivrée entre les pins J139-2 et J110-1.

J139-2 est le pin de voltage : il existe en permanence une tension de +12V entre ce pin et la masse.

J110-1 est le pin qui commande le néon, sa tension par rapport à la masse varie entre 0 et +12V.

Le pin J110-1 est relié au circuit intégré U3 (ULN2803) de la carte power driver. Et U3 est quant à lui relié à U4 (74LS374) :

Comme indiqué sur le schéma, les points suivants sont reliés :

J110-1 et U3-17
U3-18 et U3-2 (= Connexion entre les deux premiers transistors Darlington de U3, nommés U3A et U3B sur le schéma)
U3-1 et U4-6

En cas de problème, il faut vérifier qu'il n'y a pas de rupture de piste entre ces différents points (Faire des tests de continuité).

Le circuit intégré U3 est un ULN2803, c'est à dire une rangée de 8 transistors Darlington dont le rôle est d'amplifier le courant de +5V de la carte power driver; de le transformer en un courant plus important capable de piloter le néon.

Le circuit intégré U4 est un 74LS374. Ce composant est directement relié à la carte CPU.

2 Établir un diagnostic

Plusieurs éléments peuvent entrainer un dysfonctionnement du néon :

Le transformateur est défectueux.
La carte "power driver" est en panne.
Le tube du néon est HS.

Afin de cerner le problème, il faut réaliser quelques tests.

Voici ceux que j'ai effectué sur mon Cirqus Voltaire :

1) Mesure de la tension qui arrive au transfo du néon. C'est à dire la tension entre les pins J139-2 et J110-1 de la carte power driver.
- Résultat : J'observe une tension qui oscille entre 0 et +12 volts.
- Interprétation : Ce comportement est normal. Le flipper était, à ce moment là, en "attract mode" et les cartes électroniques faisaient varier la luminosité du néon. Ce résultat laisse penser que la carte "power driver" fonctionne correctement.

2) Allumage "manuel" du néon, fil rouge du transfo relié à un point à +12V du flipper (par exemple le test point TP100) et fil noir relié à la masse (Par exemple au side rail).
- Résultat : Le néon ne s'allume que partiellement.
- Interprétation : Ce test consiste à passer outre la carte "power driver". On constate que le problème demeure... Il s'agit donc d'un dysfonctionnement du transformateur et/ou du tube du néon.

3) Branchement du transformateur 12V de ma box internet sur le transformateur du néon.

- Résultat : Le néon s'allume correctement.

- Interprétation : Ce résultat peut paraitre contradictoire avec les résultats précédents, mais il ne l'est pas. On a bypassé la carte power driver et on observe que le néon s'allume correctement. On pourrait conclure que c'est la carte power driver qui est en défaut et que le néon, ainsi que son transfo, sont OK. Mais en réalité le transformateur de ma box internet fournit un ampérage plus élevé que celui fourni par le flipper. Les sources de tension ne sont pas comparables. On peut simplement conclure que le tube du néon est fonctionnel car on a réussi à l'allumer complètement.

Bilan des tests : Les tests 1) et 2) excluent l'hypothèse d'une défaillance de la carte "power driver". Le test 3) exclue l'hypothèse d'un problème de tube. C'est donc le transformateur du néon qui est en cause.

S'il s'était avéré que le problème venait de la carte power driver, il aurait fallu vérifier les circuits intégrés de commande du néon sur cette carte, c'est à dire :

Le composant ULN2803 à l'emplacement U3
Le composant 74LS374 à l'emplacement U4

3 Remplacement du transformateur

J'ai commandé un transformateur neuf :

Pour information, voici ses spécifications techniques :

Son installation ne fut pas une mince affaire.

La première étape a consisté à enlever les rivets de la rampe. Pour cela j'ai utilisé un perceuse et une mèche de 6mm. La bonne technique est de ronger la rondelle derrière le rivet. C'est très long. Il ne faut pas trop insister sur un rivet sinon il a tendance à chauffer et s'enfoncer dans le plastique de la rampe. Il faut travailler 2 ou 3 minutes par rivet et passer au suivant pour le laisser refroidir. J'ai commencé par les deux rivets du fond qui sont les moins visibles.

Vient ensuite le moment de brancher le nouveau transformateur :

Soudage puis isolation avec des gaines rétractables :

Installation d'un connecteur Molex sur l'entrée du transformateur afin de le relier proprement aux fils sous le plateau.

Le moment est venu de mettre le flipper sous tension ...

C'est bon, tout fonctionne correctement .

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-{{Sommaire à droite}}
+__NOTOC__
-== Introduction ==
+Le flipper [[Cirqus Voltaire]] possède un joli néon sur son [[plateau]]. Ce néon ne s'allumait pas totalement chez moi :
-Le flipper [[Cirqus Voltaire]] possède un joli néon sur son plateau. Malheureusement, il est fréquent que ce néon soit en panne. Le mien, par exemple, ne s'allumait pas totalement :
+[[Image:Néon CV HS.JPG|400px|thumb|center]]
-[[Image:Néon-cv-pb.JPG|350px|center]]
+Comment régler ce problème ?
-Un [[Cirqus Voltaire]] avec un néon cassé perd beaucoup de son charme, c'est pourquoi j'ai rapidement souhaité le réparer. Mais au préalable, il m'a fallut comprendre comment il fonctionnait.
 == Fonctionnement du néon ==
-Le néon est commandé par la [[carte électronique]] "power driver". Cette dernière fait varier la luminosité du tube au cours du jeu.
+Le néon est commandé par la carte électronique "power driver". Cette dernière fait varier la luminosité du tube au cours d'une partie.
-Suivant les moments, le néon peut être allumé, éteint, ou varier progressivement d'un état à l'autre. Pour gérer ces effets, la carte fournit différents types de tension :
+Suivant les phases de jeu, le néon peut être allumé, éteint, ou varier progressivement d'un état à l'autre. Pour gérer ces effets, la carte fournit 3 types de tension :
-* Une [[tension]] constante de +12V (tension continue) pour allumer le néon
+* Une tension constante de +12V
-* Une [[tension]] nulle pour éteindre le néon
+* Une tension nulle
-* Une [[tension]] variable qui oscille doucement entre 0 et +12V (tension continue) pour éteindre et allumer progressivement le néon
+* Une tension qui varie doucement entre 0 et +12V pour éteindre et allumer progressivement le néon
+NB : Dans tous les cas, il s'agit d'une tension DC qui est délivrée entre les broches J139-2 et J110-1 de la carte power driver :
-Cette [[tension]] est délivrée entre les pins J139-2 et J110-1 de la [[carte power driver]] :
+[[Image:Connecteur néon.jpg|820px]]
-[[file:Connecteur néon.jpg]]
+Cette tension arrive aux bornes d'un transformateur Haute-Tension qui multiplie sa valeur pour atteindre environ 1500V. Le néon requiert au minimum ce voltage pour s'allumer correctement. NB : Faire très attention lors de la manipulation du transformateur HT.
-Cette [[tension]] arrive ensuite aux bornes d'un transformateur qui multiplie sa valeur pour atteindre environ 1500V. Le néon requiert au minimum ce [[voltage]] pour s'allumer correctement.
 === Un peu d'électronique ===
 Comme indiqué plus haut, la tension d'alimentation du néon est délivrée entre les pins J139-2 et J110-1.
-*J39-2 est le pin de voltage, il existe une tension constante de +12V entre cette broche et la masse.
+*J139-2 est le pin de voltage : il existe en permanence une tension de +12V entre ce pin et la masse.
-*J110-1 est le pin qui commande le néon, sa différence de tension avec la masse varie entre 0 et +12V.
+[[Image:J139.jpg|400px]]
+*J110-1 est le pin qui commande le néon, sa tension par rapport à la masse varie entre 0 et +12V.
+[[Image:J110.jpg|400px]]
-Le pin J110-1 est relié au [[circuit intégré]] U3 sur la carte power driver. Et en amont de U3, se trouve le circuit intégré U4.
+Le pin J110-1 est relié au [[Circuit intégré logique|circuit intégré]] U3 ([[ULN2803]]) de la carte power driver. Et U3 est quant à lui relié à U4 ([[74LS374]]) :
-Voici le schéma (Cliquez pour voir l'image en HD) :
+[[Image:Schéma commande néon CV.JPG|800px]]
-[[Image:Schéma commande néon.jpg|800px]]
 Comme indiqué sur le schéma, les points suivants sont reliés :
-* J110-1 et le pin n°17 de U3
+*J110-1 et U3-17
-* Les pins n°2 et n°18 de U3. Ce sont les deux premiers transistors Darlington de U3 qui sont reliés entre eux (U3A et U3B)
+*U3-18 et U3-2  (= Connexion entre les deux premiers transistors Darlington de U3, nommés U3A et U3B sur le schéma)
-* Le pin n°1 de U3 est relié à le pin n°6 de U4
+*U3-1 et U4-6
-Il faut vérifier qu'il n'y ait pas de rupture de piste entre ces différents points.
-Ce pin est relié au [[circuit intégré]] U3 de la carte power driver. Ce circuit intégré U3 est un ULN2803, c'est à dire une rangée de 8 transistors Darlington dont le rôle est d'amplifier le courant de +5V circulant dans la power driver afin de le transformer en +12V pour le néon.
-Voici le schéma du ULN2803 :
-[[file:ULN2803.jpg]]
-Sur la carte power driver, les deux premiers transistors Darlington sont reliés, c'est à dire que le pin 18 est directement relié au pin 2.
-Le pin 17 est connecté à J110-1 et le pin 1 du ULN2803 est quant à lui relié à un autre circuit intégré : Un 74LS374 qui se trouve à l'emplacement U4.
-Schéma du 74LS374 :
-[[file:74LS374.jpg]]
-Avec :
-* D0 - D7 : entrées
-* O0 - O7 : sorties
-* OE barre : Output enable, doit être bas pour que le circuit soit actif
-* GND : masse
-* CP: horloge
-Table de vérité :
-[[file:LS374_table_vérité.jpg]]
-NB: LE signifie "Latch enable", cela veut dire front montant de l'horloge.
-LS374 est une simple bascule qui affecte une valeur d'entrée à une valeur de sortie à chaque front montant d'horloge.
+En cas de problème, il faut vérifier qu'il n'y a pas de rupture de piste entre ces différents points (Faire des tests de continuité).
-Comme dit plus haut, U3 et U4 sont reliés, précisément le pin 1 de U3 est relié au pin 6 de U4.
+Le [[circuit intégré logique|circuit intégré]] U3 est un [[ULN2803]], c'est à dire une rangée de 8 transistors Darlington dont le rôle est d'amplifier le courant de +5V  de la carte power driver; de le transformer en un courant plus important capable de piloter le néon.
-Pour résumé, il doit y avoir continuité entre :
+Le [[circuit intégré logique|circuit intégré]] U4 est un [[74LS374]]. Ce composant est directement relié à la carte CPU.
-* U4-6 et U3-1
-* U3-18 et U3-2
-* U3-17 et J110-1
 == Établir un diagnostic ==
-Plusieurs éléments peuvent entrainer un dysfonctionnement du néon. Les voici, classés du plus probable, au moins probable :
+Plusieurs éléments peuvent entrainer un dysfonctionnement du néon :
+* Le transformateur est défectueux.
+* La carte "power driver" est en panne.
+* Le tube du néon est HS.
-# Le transformateur est défectueux.
+Afin de cerner le problème, il faut réaliser quelques tests.
-# La carte "power driver" est en panne.
-# Le tube du néon est cassé.
-Afin de cerner le problème, il faut réaliser quelques tests et procéder par élimination.
+Voici ceux que j'ai effectué sur mon [[Cirqus Voltaire]] :
-Voici les tests que j'ai effectué sur mon [[Cirqus Voltaire]] :
+) Mesure de la tension qui arrive au transfo du néon. C'est à dire la tension entre les pins J139-2 et J110-1 de la [[carte power driver]].<br>
-) Mesure de la [[tension]] qui arrive au transfo du néon. C'est à dire la tension entre les pins J139-2 et J110-1 de la [[carte power driver]].<br>
 - Résultat : J'observe une tension qui oscille entre 0 et +12 volts.<br>
-- Interprétation : Ce comportement est normal. Le flipper est en "attract mode" et les cartes électroniques font varier la luminosité du néon en lui fournissant une tension irrégulière. Ce résultat prête à penser que la carte "power driver" fonctionne correctement. Elle ne semble pas en cause.
+- Interprétation : Ce comportement est normal. Le flipper était, à ce moment là, en "attract mode" et les cartes électroniques faisaient varier la luminosité du néon. Ce résultat laisse penser que la carte "power driver" fonctionne correctement.
-) Allumage "manuel" du néon, fil rouge du transfo relié au pin +12v de la carte power driver (= pin J139-2) et fil noir relié à la masse (Par exemple au side rail).<br>
+) Allumage "manuel" du néon, fil rouge du transfo relié à un point à +12V du flipper  (par exemple le test point TP100) et fil noir relié à la masse (Par exemple au side rail).<br>
-- Résultat : Le néon ne s'allume que partiellement et sa luminosité reste constante au cours du temps.<br>
+- Résultat : Le néon ne s'allume que partiellement.<br>
-- Interprétation : En réalité, ce test consiste à passer outre le variateur de tension de la carte "power driver". Il est donc normal qu'on observe une luminosité constante. Le fait que le néon ne soit allumé que partiellement permet de conclure qu'avec ou sans intervention du variateur de tension, le problème demeure. Cela conforte le résultat précédent, à savoir que la carte "power driver" ne semble pas en cause mais qu'il s'agirait plutôt d'un problème du transformateur et/ou du tube du néon.
+- Interprétation : Ce test consiste à passer outre la carte "power driver". On constate que le problème demeure... Il s'agit donc d'un dysfonctionnement du transformateur et/ou du tube du néon.
 ) Branchement du transformateur 12V de ma box internet sur le transformateur du néon.
-- Résultat : Le néon s'allume complètement.
+- Résultat : Le néon s'allume correctement.
 [[Image:Néon-cv-transfo-box.JPG|400px|center]]
-- Interprétation : Ce résultat peut paraitre contradictoire avec les résultats précédents mais il ne l'est pas. Je m'explique : On a bypassé la carte "power driver" et on observe que le néon s'allume correctement. On pourrait trop hâtivement conclure que c'est cette carte qui est en défaut. Ce qui serait en contradiction avec nos conclusions précédentes. Mais en réalité le transformateur de ma box internet fournit un ampérage plus élevé que celui fourni par la carte "power driver". On ne peut donc tirer aucune conclusion sur le fonctionnement ou le dysfonctionnement du transformateur du néon car les sources de tension ne sont pas comparables. La seule conclusion que l'on peut tirer c'est que le tube du néon n'est pas cassé car on a réussi à l'allumer complètement.
+- Interprétation : Ce résultat peut paraitre contradictoire avec les résultats précédents, mais il ne l'est pas. On a bypassé la carte power driver et on observe que le néon s'allume correctement. On pourrait conclure que c'est la carte power driver qui est en défaut et que le néon, ainsi que son transfo, sont OK. Mais en réalité le transformateur de ma box internet fournit un ampérage plus élevé que celui fourni par le flipper. Les sources de tension ne sont pas comparables. On peut simplement conclure que le tube du néon est fonctionnel car on a réussi à l'allumer complètement.
-Bilan des tests : Les tests 1) et 2) excluent l'hypothèse d'une défaillance de la carte "power driver". Le test 3) exclue l'hypothèse d'un tube cassé. Par élimination, on peut déduire que c'est le transformateur du néon qui est à l'origine de la panne. Il est vraisemblablement en fin de vie.
+Bilan des tests : Les tests 1) et 2) excluent l'hypothèse d'une défaillance de la carte "power driver". Le test 3) exclue l'hypothèse d'un problème de tube. C'est donc le transformateur du néon qui est en cause.
-S'il s'était avéré que le problème venait de la carte "power driver", il aurait fallu remplacer les circuits intégrés de commande du néon sur cette carte, c'est à dire :
+S'il s'était avéré que le problème venait de la carte power driver, il aurait fallu vérifier les circuits intégrés de commande du néon sur cette carte, c'est à dire :
 * Le composant [[ULN2803]] à l'emplacement U3
 * Le composant [[74LS374]] à l'emplacement U4
-Il aurait fallu également vérifier qu'il n'y a pas de rupture de piste entre les points suivants :
-*J110-1 et U3-17
-*U3-18 et U3-2
-*U3-1 et U4-6
-== Remplacement du transformateur du néon ==
+== Remplacement du transformateur ==
-J'ai pu acheter un transformateur neuf sur le site [http://www.pinballheaven.com pinballheaven].
+J'ai commandé un transformateur neuf :
 [[Image:Néon-cv-nouv-transfo.JPG|center|500px]]
@@ Ligne 128 : / Ligne 89 : @@
 La première étape a consisté à enlever les rivets de la rampe. Pour cela j'ai utilisé un perceuse et une mèche de 6mm. La bonne technique est de ronger la rondelle derrière le rivet.
-Cette étape est la plus pénible : c'est très long, et il ne faut pas trop insister sur un rivet sinon il a tendance à chauffer et s'enfoncer dans le plastique de la rampe. Il faut travailler 2 ou 3 minutes par rivet et passer au suivant de façon à le laisser refroidir. Petit conseil : Commencer par vous exercer sur les deux rivets du fond qui sont les moins visibles. Comme ça, même si vous faites des bêtises, cela ne se verra pas trop.
+C'est très long. Il ne faut pas trop insister sur un rivet sinon il a tendance à chauffer et s'enfoncer dans le plastique de la rampe. Il faut travailler 2 ou 3 minutes par rivet et passer au suivant pour le laisser refroidir.  J'ai commencé par les deux rivets du fond qui sont les moins visibles.
 [[Image:Néon-cv-rivets.JPG|center|500px]]
@@ Ligne 143 : / Ligne 104 : @@
 [[Image:Néon-cv-soudage2.JPG|center|500px]]
-Pour finir, j'ai [[Connecteur_Molex|installé un connecteur Molex]] sur l'entrée du transformateur afin de le relier proprement aux fils sous le plateau.
+Installation d'[[Connecteur_Molex|un connecteur Molex]] sur l'entrée du transformateur afin de le relier proprement aux fils sous le plateau.
 [[Image:Néon-cv-molex.JPG|center|500px]]
@@ Ligne 149 : / Ligne 110 : @@
 Le moment est venu de mettre le flipper sous tension ...
-[[Image:Néon-cv-fini.JPG|center|500px]]
+[[Image:Néon_CV_OK.jpg|center|500px]]
 C'est bon, tout fonctionne correctement {{sourire}}.
+[[Catégorie:Guide réparation]]