Modification pour ajuster à 5V l’alimentation Williams System 9-11 voire Data East

Astuces, conseils, infos, tout sur les flip en général (tout type confondu)

Flipper concerné :

Si necessaire, merci de proposer un flipper en relation avec ce sujet.
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nenesselapointe
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Modification pour ajuster à 5V l’alimentation Williams System 9-11 voire Data East

Message par nenesselapointe » mer. 05 02, 2020 09:28

Quand on a suivi toutes les recommandations données sur le Wiki (ou sur le site Multibille.fr), sur le site de Thierry04 et que l’alimentation 5V est malgré tout faiblarde sur la carte CPU, du style 4,8V que peux-t-on faire de plus ?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________
| Avertissement
|
|Cette solution ne va pas résoudre miraculeusement vos problèmes et il faut impérativement suivre les conseils |donnés sur ces deux sites avant d’envisager cette solution |et/ou le Wiki de Flipjuke :
|
|http://the.nerv.free.fr/docpro/reset_wpc.pdf
|
|https://www.multibille.fr/wiki/R%C3%A9p ... imentation
|
|Elle ne doit venir qu’en dernier recours et il faut ne pas s’amuser à augmenter la tension avec la CPU branchée sans |la contrôler car vous risquez de flinguer votre CPU !
|___________________________________________________________________________________________________________________________________________

Préambule

J’ai en pension un Williams Space Shuttle (System 9) avec une CPU en rade affichant le code erreur 7. En même temps, un membre de l’extrême ouest, se préoccupait aussi d’une alim 5V faiblarde sur un EarthShaker (System11). Après avoir fouiné et cherché des infos, j’ai lu qu’il fallait avant tout vérifier l’alimentation après avoir refait les connecteurs reliant l’alimentation et la CPU, ce que j’ai fait (remplacement des connecteurs avec cosses Trifurcon). J’ai mesuré mes tensions et j’avais 4,93V en sortie de l’alimentation et 4,8V sur le microprocesseur de la CPU. J’ai donc commandé des LM723 (ou équivalent) sur un site marchand mais j’en ai également récupéré qui dormaient dans un tiroir depuis très longtemps.

Après avoir retiré l’ancien composant et mis un support tulipe, j’ai installé le 723 que j’avais commandé et je me suis aperçu avec surprise que la tension de sortie de l’alimentation était plus faible qu’avec le composant d’origine. J’en ai essayé un autre, d’une autre provenance et d’un autre fabricant et la tension était plus élevée.

C’est à ce moment-là que je me suis gratté la tête ! J’ai cherché sur le net et je n’ai trouvé aucune réponse.

Schéma alimentation 5V du Space Shuttle
photo1_alim5V_sys9.jpg

Les valeurs de tensions attendues sont notées sur le schéma, on y voit notamment que sur la broche 6 on doit avoir 7,1V et sur la broche 5, 5V.
A noter l’erreur de valeur de schéma concernant R8 (il est noté 5,99k au lieu de 4,99k alors que sur la nomenclature des composants, R8 est bien spécifiée 4,99k).

J’ai pris les mesures suivantes pour montrer les différences entre composants :
photo2_tableau3.jpg
On s’aperçoit que la tension de sortie en TP1 a la même valeur que la tension entre la broche5 et la masse et que cette tension dépend de ce composant.

J’ai donc regardé de plus près la documentation technique du 723 !

Documentations techniques du LM723 ou équivalents

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm723.pdf

pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/nati ... 008563.PDF

https://www.digchip.com/datasheets/part ... 23-pdf.php

Etude du document contructeur du LM723 ou équivalent

Circuit équivalent au composant
photo3_circuit_equivalent_lm723.jpg
photo3_circuit_equivalent_lm723.jpg (71.53 Kio) Vu 2351 fois
On voit que le composant est alimenté entre V+ et V-. La valeur d’alimentation du composant entre ses broches doit être comprise entre 9,5V et 40V, cette valeur n’est donc pas critique pour notre cas (sur le schéma il est indiqué 26,7V,j’ai mesuré un peu moins 22,4V). A partir de cette tension d’alimentation, le composant fournit une tension de référence VREF sur la broche 6 (boitier 14 broches).
Cette tension est particulièrement importante car c’est elle qui va définir la tension de sortie.

Valeur de la tension Vref
photo4_valeurs_vref.jpg
Le fabricant du composant garantit que son composant fournit une tension de référence VREF comprise entre 6,95V et 7,35V avec une valeur typique de 7,15V. Pour le LM723C c’est entre 6,8V et 7,5V.
Ces différences vont avoir une importance sur la valeur de la tension de sortie.

Application typique du composant donné par le constructeur
photo5_application_typique.jpg
photo5_application_typique.jpg (50.24 Kio) Vu 2351 fois
Dans sa documentation, le constructeur donne des applications typiques. On retrouve les mêmes schémas quelques soient les fabricants de ce composant. C’est une de ces applications typiques qui a servi pour les alimentations sur les flippers Williams System9, System11, sur les Data East et peut-être même d’autres.

Calcul de la valeur de la tension de sortie
photo6_calcul_tension_sortie.jpg
Valeurs de résistances
photo7_valeurs_resistances.jpg
Le constructeur donne des valeurs de résistances pour obtenir des tensions de sortie spécifiques.
Ce sont ces valeurs que les constructeurs ont utilisé pour les alimentations. Pour obtenir 5V, le fabricant recommande d’utiliser en R1 une résistance de 2,15kohms et en R2 une résistance de 4,99kohms.

Si on fait le calcul avec les valeurs VREF=7,15V, R1=2,15kohms, R2=4,99kohms, on trouve une tension présente sur la broche 5 de 5V qui impose la tension de sortie TP1.

Pour en savoir plus :
http://www.electronique-3d.fr/Le_regulateur_LM723.html

Le problème c’est la valeur du VREF qui peut être comprise entre 6,8V et 7,5V ce qui modifie considérablement la tension de sortie.

Avec VREF=6,8V, la tension de sortie tombe à 4,75V.

Sur les schémas, R1 correspond à R7 et R2 à R8.
photo8_723_sys9.jpg
Les solutions pour augmenter la tension de sortie et avoir 5V ou légèrement plus

* Solution 1 la plus simple :

Remplacer R8 (4,99kohms) par une valeur supérieure 5,1 kohms, 5,6 kohms ou 6,2 kohms. La valeur
5,6 kohms me paraît la plus appropriée mais faire une mesure avant de brancher la CPU.
Avantage : facilité de mise en œuvre
Inconvénient : pas de possibilité d’ajuster la tension de sortie.

* Solution 2 :

Mettre une résistance ajustable en série avec la résistance R8 existante de façon à faire le schéma suivant :
photo9_modif_alim5V_sys9.jpg
photo10_modification.jpg
photo10_modification.jpg (56.72 Kio) Vu 2351 fois

Pour plus de précision dans mon réglage, j’ai décidé de mettre une résistance ajustable de type trimmer multitours vertical d’une valeur de 1kohms.

C’est quoi un trimmer multitours vertical ?

Ce composant va permettre de réaliser une résistance variable de 0 ohms à 1kohms. Mis en série avec la résistance de 4,99kohms, on pourra faire varier R8 de 4,99kohms à 5,99 kohms en tournant une vis située sur le dessus du composant.
photo11_trimmer1.jpg

Photo de la modification à faire sur une alimentation d’un System9
photo12_photo_modif.jpg

J’ai réglé sur table la valeur de la tension de sortie à 5,1V
photo13_resultat_modif.jpg


Installation dans le fronton et vérification de la valeur de la tension de sortie connecteurs débranchés sauf celui venant du transformateur.
photo14_final.jpg
photo14_final.jpg (72.33 Kio) Vu 2351 fois
Modifié en dernier par nenesselapointe le mer. 05 02, 2020 09:36, modifié 1 fois.
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Re: Modification pour ajuster l’alimentation 5V Williams System 9-11 voire Data East

Message par nenesselapointe » mer. 05 02, 2020 09:33

Suite


On peut l’appliquer aussi à l’alimentation 5V des Williams System11 ainsi qu’à toutes les alimentations utilisant l’application typique du 723. Il faudra alors « bidouiller » car l’implantation des composants sur la carte imprimée est différente.

Schéma de l’alimentation Williams System11
photo15_schema5V_sys11.jpg
photo16_alim_sys11.jpg

Exemple de remplacement de la résistance R8

Par exemple, dessouder une des deux broches de la résistance de 4,99kohms, la positionner de façon verticale et utiliser l’autre pastille pour souder une des broches extrêmes du trimmer multitours, la deuxième broche de la résistance étant soudée aux deux autres broches du multitours (ou à la broche du milieu du multitours, ça revient à la même chose).
N’ayant pas d’alimentation de System11, j’ai simulé le remplacement de la résistance sur une plaque à essai.
photo17_exemple_soudure.jpg
photo17_exemple_soudure.jpg (74.68 Kio) Vu 2348 fois

Schéma de l’alimentation Data East (Guns N’Roses)
photo18_5V_guns_n_roses.jpg
On retrouve le même schéma autour du 723 avec les mêmes valeurs de résistance appelées ici R2 et R3.

Conclusion

Toutes les alimentations dont le schéma est organisé autour d’un LM723 (ou équivalent) risquent d’avoir une tension de 5V faible à partir du moment où on change ce composant.
La carte CPU du Space Shuttle consomme 1,3A (cette valeur m’a surpris mais je l’ai lu par ailleurs dans une documentation) et avec la connectique, les fils, la perte en ce qui concerne le flip était de 0,15V environ sur l’alimentation 5V malgré le changement des connecteurs. Cette solution doit permettre d’avoir une tension sur la CPU plus proche de 5V et d’éviter alors beaucoup de désagréments.

Remerciements aux membres de FJ

Thierry 04 pour ses articles sur son site
Leveeger pour ses traductions et son wiki
SRTX pour les photos de l’alimentation de son Earthshaker et ses encouragements
L'homme sage est celui qui connaît ses limites. Harry Callahan

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Re: Modification pour ajuster à 5V l’alimentation Williams System 9-11 voire Data East

Message par crazy » mer. 05 02, 2020 10:11

:x26: article et astuce super intéressant :x24:
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Une boule de flipper ce n'est pas un testicule de dauphin. :roll:

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Re: Modification pour ajuster à 5V l’alimentation Williams System 9-11 voire Data East

Message par fabien » mer. 05 02, 2020 12:40

tres bel article :x26:
ça devrait aussi concerner les alims des system7
Merci Neness

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Re: Modification pour ajuster à 5V l’alimentation Williams System 9-11 voire Data East

Message par AL 44 » mer. 05 02, 2020 13:06

Merci pour ces deux solutions Nenesse !
J'ai eu 3 sytem 9 ( tous des Comets) et les recommandations de Marvin m'avaient été suffisantes pour avoir un bon 5 v logique...
www.collectionneursdeflippers.com/ballycrazy

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Re: Modification pour ajuster à 5V l’alimentation Williams System 9-11 voire Data East

Message par DocRV » mer. 05 02, 2020 15:29

Super bien expliqué et documenté. Un grand merci, j'ai bcp appris.
Confronté au problème des resets (malgré les solutions classiques, C5, BR1/2, Q1 etc...), je pourrais me laisser tenter.
... et puis j'ai lu ta signature (comme quoi j'ai vraiment tout lu ton article ;-) :

"L'homme sage est celui qui connaît ses limites."

...alors je vais réfléchir un peu encore :D:
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W. Allen

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Re: Modification pour ajuster à 5V l’alimentation Williams System 9-11 voire Data East

Message par srtx » mer. 05 02, 2020 19:22

bel article :x26:

on a les explications , et , la solution , il est vrai que moi aussi en changeant simplement le LM 723 je me suis retrouvé avec une tension inferieure à celui qui était en place depuis 30ans .

Merci neness :x26:
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Re: Modification pour ajuster à 5V l’alimentation Williams System 9-11 voire Data East

Message par alex20117 » mer. 05 02, 2020 19:59

:x26:

Comme quoi neness ne fait pas que regarder la télé pour poster dans "flipper et cinéma" :bd:

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Re: Modification pour ajuster à 5V l’alimentation Williams System 9-11 voire Data East

Message par Freeman98 » mer. 05 02, 2020 21:31

bel article documenté et finement expliqué ! Merci pour le partage ! :x26:
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Re: Modification pour ajuster à 5V l’alimentation Williams System 9-11 voire Data East

Message par williams69 » mer. 19 01, 2022 14:54

Merci pour cet article et le temps passé en investigations

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