Réparation néon Cirqus Voltaire

Sommaire

1 Introduction
2 Fonctionnement du néon
- 2.1 Un peu d'électronique
3 Établir un diagnostic
4 Remplacement du transformateur du néon

1 Introduction

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 :

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.

2 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. 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 :

Une tension constante de +12V (tension continue) pour allumer le néon
Une tension nulle pour éteindre le néon
Une tension variable qui oscille doucement entre 0 et +12V (tension continue) pour éteindre et allumer progressivement le néon

Cette tension est délivrée entre les pins J139-2 et J110-1 de la carte power driver :

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.

2.1 Un peu d'électronique

C'est le pin J110-1 qui commande le néon.

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 :

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. 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 :

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 :

NB: LE signifie "Latch enable", cela veut dire front montant de l'horloge.

74LS374 est une simple bascule qui affecte une valeur d'entrée à une valeur de sortie à chaque front montant d'horloge.

Comme dit plus haut, U3 et U4 sont reliés, précisément le pin 1 de U3 est relié au pin 6 de U4.

Pour résumé, il doit y avoir continuité entre :

U4-6 et U3-1
U3-18 et U3-2
U3-17 et J110-1

3 Établir un diagnostic

Plusieurs éléments peuvent entrainer un dysfonctionnement du néon. Les voici, classés du plus probable, au moins probable :

Le transformateur est défectueux.
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 les tests 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 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.

2) 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).
- Résultat : Le néon ne s'allume que partiellement et sa luminosité reste constante au cours du temps.
- 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.

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

- Résultat : Le néon s'allume complètement.

- 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.

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.

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 :

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

4 Remplacement du transformateur du néon

J'ai pu acheter un transformateur neuf sur le site pinballheaven.

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. 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.