Pinwiki - Entretien des flippers - Vérifications génériques

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13/ Utilisation de la sonde logique:

Généralités:

Niveau logique "haut" (signal continu).

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Un des outils de test les plus simples et bon marché, qui vous pouvez inclure dans votre arsenal de dépanneur est la sonde logique. Bien que de nombreuses personnes se sentent dépassées par les sondes logiques, celles-ci sont en fait très simples à utiliser. En ce qui concerne leur fonction, considérez-les comme un outil entre un multimètre et un oscilloscope.

Alors qu'un multimètre est fait pour lire les tensions constantes, il devient inefficace lorsqu'il s'agit de mesurer un signal pulsé (intermittent, comme ci-dessous). Ce qui le multimètre essaiera de faire dans ce cas est d'en faire la moyenne et de vous communiquer une lecture fixe, ce qui ne vous aidera pas… Alors, bien sûr un oscilloscope est parfait pour ce genre de mesure, mais il est bien plus couteux et complexe…

Signal logique pulsé.

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Sur les flippers, les matrices, d'éclairage et de contacts, sont constituées de signaux pulsés, sans compter les circuits de la carte mère, l'affichage et les cartes sons. Pour faire des lectures dans ce genre de circuits, il est bien plus facile d'utiliser une sonde logique.

Sonde logique Elenco 560.

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Voici la sonde que nous recommandons, une Elenco LP-560, que l'on peut trouver sur Amazon pour 17$. Bien sûr, vous pouvez acheter plus cher, mais c'est tout ce dont vous aurez besoin. En plus de toutes les fonctions standards (que nous détaillerons un petit peu), elle bipe en plus des signaux lumineux (LEDs). Bien que cela ne paraisse pas utile au départ, lorsque vous serez plus expérimentés, parfois les indications sonores seront plus significatives que les signaux lumineux.

La seule fonction qu'elle n'ait pas est le "générateur d'impulsions", qui permet d'appliquer un signal dans un circuit. C'est une fonction avancée, et la plupart des novices n'en auront pas l'utilité.


Les familles logiques:

Remarque: Les informations de ce chapitre ont été simplifiées afin de pouvoir être appréhendées par les débutants. Pour exemple, les portes logiques CMOS et TTL ont des niveaux "d'entrées" et de "sorties" logiques différents, mais nous les considérerons ici comme identiques. Bien que ce ne soit pas totalement nécessaire, si vous voulez comprendre les différences entre CMOS et TTL, consultez l'article en suivant le lien ci-dessous:

http://www.allaboutcircuits.com/textboo ... ge-levels/

Il s'agit de générations et de familles de circuits intégrés, différentes. Chaque famille logique a un comportement différent, et à l'intérieur de chaque famille, il peut y avoir des subdivisions avec des caractéristiques particulières. Mais les 2 familles en relation avec notre domaine sont les TTL et les CMOS.

Les puces TTL utilise un Vcc nominal (Vcc est un terme prétentieux pour nommer la tension d'alimentation) de 5 Volts, et les entrées/sorties sont toujours binaires (états "haut", "bas" et "bagottage"). Les puces TTL sont en général, mais pas toujours, conventionnellement nommées 54XX ou 74XX.

Sinon, les puces CMOS ont un Vcc variant entre 3 et 15 Volts, et selon la puce les entrées sorties peuvent être binaires ("haut", bas" et "bagottage") ou analogiques. Les puces CMOS sont en général, mais pas toujours, conventionnellement nommées 40XX ou 45XX.

Un exemple de puce CMOS dans le domaine du flipper est le comparateur de tension LM339, qui est utilisé dans les circuits de contacts matriciels des Williams/Bally. Nous parlerons de ceci plus en détail lorsque nous entrerons dans la description de cet exemple sur le contact matriciel, mais pour l'instant, ce qui est important est de savoir distinguer si une puce est un TTL ou un CMOS. En cas de doute, vous pourrez toujours consulter la fiche technique (spécification) de la puce concernée.

Selon la famille "logique" de la puce, il y a différentes plages de tension déterminant l'état "haut" ou "bas" du circuit numérique. Dans le cas des TTL, l'état "bas" est compris entre 0 et 0,8 Volts, et l'état "haut" est compris entre 2 et 5 Volts. Aussi, toute lecture entre 0 et 0,8 Volts est considérée comme un zéro logique, et toute lecture comprise entre 2 et 5 Volts est considérée comme un 1 logique.

La spécification des CMOS placés dans un circuit en 5 Volts est: état "bas" compris entre 0 et 1,5 Volts, et état "haut compris entre 3,5 et 5 Volts. Dans le cas d'un Vcc de 10 Volts, la spécification est: état "bas" compris entre 0 et 3 Volts, et état "haut" compris entre 7 et 10 Volts. Les plages de tensions "hautes" et "basses" se mettent à l'échelle de manière linéaire selon les niveaux possibles d'alimentation compris entre 3 et 15 Volts.

Heureusement, vous n'aurez pas besoin de vous souvenir de tout ceci, car il y a un interrupteur TTL/CMOS sur la sonde Elenco (comme sur toutes les autres sondes, excepté celles qui sont à détection automatique). Placez l'interrupteur dans la bonne position (compte tenu des descriptions faites préalablement sur les CMOS et TTL) et la sonde lira les signaux "hauts" et "bas" de la famille logique sélectionnée.

Caractéristiques des sondes logiques:

Indicateurs d'états de la sonde Elenco.

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La 1ère chose que vous remarquerez est que la sonde logique est dotée de 2 fils (un rouge et un noir) équipés de pinces crocodiles à leurs extrémités. C'est par là que la sonde est alimentée et ces fils doivent être reliés à la masse et la tension d'alimentation. Si vous devez tester un circuit en 5 Volts, le fil rouge doit être relié sur le 5 Volts, et le fil noir sur la masse. Si vous devez tester un circuit en 12 Volts (les composants du contact matriciel, par exemple), le fil rouge doit être relié au 12 Volts et le fil noir à la masse.

L'objet pointu relié au fil est la sonde en elle-même. A la différence d'un multimètre, cette sonde est la seule chose dont vous avez besoin pour effectuer la mesure. Il s'y trouve 2 interrupteurs, TTL/CMOS et MEM/PULSE, qui doivent être paramétrés correctement.

Si vous devez analyser une puce TTL, régler l'interrupteur TTL/CMOS sur TTL, et si vous devez tester une puce CMOS, réglez-le sur CMOS. La position mémoire de l'interrupteur MEM/PULSE capturera une impulsion (bagottage) et mémorisera la lecture, ce qui peut être un avantage dans certaines situations "rares", mais pour ce que nous avons à faire en général, il faudra le régler sur PULSE.

Indicateurs d'états de la sonde Elenco.

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La dernière partie de la sonde, mais sûrement la plus importante, est composée des voyants LEDs HI/LO et PULSE ("haut", "bas" et "bagottage"). Les LEDs, rouge ("haut"), vert ("bas") et jaune ("bagottage"), indiquent l'état du signal au point de mesure. Remarque: Certaines sondes utilisent des combinaisons de lumières différentes pour indiquer l'état… Ici, pour mémoire, nous utilisons la convention attachée à la sonde Elenco.

Sur l'illustration ci-dessus, vous pouvez voir les différents signaux qui peuvent être indiqués par les LEDs. Dans la plupart des cas, vous pourrez les ramener à 3 occurrences: le signal est "haut", "bas" ou en "bagottage". Sur le haut de l'illustration, vous avez la correspondance avec la lecture que vous auriez sur un oscilloscope.

Exemple du contact matriciel:

A présent, rentrons dans des exemples concrets (ici, un Williams WPC, mais la théorie est la même pour les flippers des autres marques) afin de voir comment fonctionne la sonde logique lorsqu'on l'utilise pour tester le contact matriciel. Remarque: Le fonctionnement du contact matriciel n'est pas couvert par cet article. Suivez le lien suivant pour plus d'informations: Contact matriciel (http://www.pinwiki.com/wiki/index.php?t ... tch_Matrix).

L'illustration ci-dessous montre un circuit générique de contact matriciel WPC, et nous y montrerons à quoi chaque point de test doit ressembler, à commencer par les colonnes, ou les signaux "envoyés".

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L'ULN2803 est une puce TTL utilisant du 5 Volts logique en entrée (point B), qui commande un signal 12 Volts en sortie (point A). Ainsi, la sonde logique devra dans ce cas être réglée sur TTL et le fil rouge devra être connecté au 5 Volts pour tester les entrées et au 12 Volts pour tester les sorties.

Astuce: Si vous regardez l'illustration ci-dessous, vous apercevrez 3 cercles rouges entourant des résistances de "tirage" et leurs tensions d'alimentation. Si la résistance de tirage est reliée au 5 Volts, vous travaillerez sur un circuit en 5 Volts. Si la résistance est reliée à une source 12 Volts, vous travaillerez sur un circuit en 12 Volts.

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A l'aide de la sonde logique reliée au 5 Volts et placée au point B, nous obtiendrons une lumière verte et le jaune clignotera. Cela indique un signal "bas" avec un bagottage "haut". Ce signal est une synchronisation continue qui ne changera pas, tant que l'état de l'interrupteur est stable.

Le cercle au point A (à la sortie de la puce) nous indique que le signal de sortie provenant d'ULN2803 est inversé. Ainsi, une entrée "haute" produit une sortie "basse" et inversement. Par conséquent, avec notre sonde logique connectée au 12 Volts et la sonde placée au point A, nous obtiendrons une lumière rouge et le jaune clignotera. Ce qui indique un signal "haut" avec un bagottage "bas".

La partie "ligne" (du contact matriciel) est un peu plus complexe et les lectures changeront selon l'état de l'interrupteur (contact). La 1ère partie du circuit qui nous intéresse est le LM339. Il s'agit d'une puce CMOS qui reçoit un signal en 12 Volts sur l'entrée "+" (point C) et produit un 5 Volts logique en sortie (point D). Aussi, la sonde doit être réglée sur CMOS et le fil rouge doit être relié au 12 Volts pour tester les entrées, et au 5 Volts pour tester les sorties.

La sonde étant reliée au 12 Volts et placée sur le point C, nous obtiendrons une lumière rouge lorsque l'interrupteur (contact) est ouvert, indiquant ainsi un état "haut". Lorsque l'interrupteur est fermé, nous obtiendrons une lumière rouge et un jaune clignotant; ce qui indiquera un signal à l'état "haut" avec un bagottage "bas".

Lorsque la sonde est reliée au 5 Volts et placée sur le point D, nous obtiendrons une lumière rouge lorsque l'interrupteur est ouvert, ce qui indique un état haut. Lorsque l'interrupteur est fermé, nous aurons une lumière rouge et un jaune clignotant, indiquant un signal "haut" et un bagottage "bas".

Le 74LS240 est une puce TTL, et comme il y a un petit cercle en sortie, nous savons que le signal est inversé. Avec notre sonde réglée sur TTL, reliée au 5 Volts et placée au point E, nous obtiendrons une lumière verte lorsque l'interrupteur est ouvert, et une lumière verte avec le jaune clignotant lorsque l'interrupteur est fermé. Dans le 1er cas, nous avons un état "bas", dans le second, un état "bas" avec un bagottage "haut".

L'illustration ci-dessous montre une représentation graphique de l'état des LEDs de la sonde logique pour chaque point de test:

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14/ Réparation du panneau de l'afficheur matriciel:

Les fabricants principaux des panneaux d'affichage matriciel étaient/sont Vishay/Dale, Cherry et Babcock. Tous 3 utilisaient des conceptions très similaires comprenant des routeurs de signaux en colonnes et en lignes, haute tension, ainsi que quelques petits composants "discrets". Certains panneaux utilisent des puces de commandes 4 colonnes, d'autres utilisent un autre niveau d'intégration qui ne nécessite que des puces de commande à 2 colonnes.

Les réparations sur panneau d'affichage ne sont pas toujours économiquement rentables, et elles nécessitent un "bon" niveau en soudage/dessoudage. Les cellules d'affichage dégazées ne valent pas le coup d'être réparées, car les cellules en verre sont maintenant difficiles à trouver et coûteuses. De plus, seules les anciennes cellules sont dotées de brochages mâles, les autres sont collées sur la carte, ce qui les rend irréparables.

Toutefois, il y a quelques cas pour lesquels la réparation est envisageable.

Hautes tensions négatives en court-circuit:

Lorsqu'elles sont sous tension, les broches de haute tension négative devraient montrer un décalage sur le 12 VDC. Si les mesures de ces tensions sont de valeurs proches lorsqu'elles sont reliées à l'alimentation, et que le test de l'alimentation est OK lorsqu'elle n'est pas connectée à l'affichage, alors il est probable que certains éléments du panneau d'affichage soient en court-circuit.

Lorsqu'on le déconnecte de l'alimentation, la mesure de la résistance entre les 2 broches de haute tension négative devrait être de 330 KOhms. Des composants en court-circuit feront que la lecture de la résistance sera bien moindre, peut-être même en court-circuit franc.

Les puces sur la carte peuvent être testées avec le multimètre en mode "diode". Dans l'exemple ci-dessous, il a été facilement établi que la puce 14069 en U6 était court-circuitée. De même, les broches 25 et 26 (à gauche du support, 2ème/3ème et 4ème pattes en partant du bas) de la puce HV5222PJ en U8 étaient en court-circuit. Les dommages présents sur les 2 puces étaient visibles à l'œil nu.

Panneau d'affichage matriciel Vishay/Dale:

Puce 14069 grillée.

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Commande de ligne HV5222PJ en court-circuit.

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Platine de soudage d'U6.

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Platine de soudage d'U8.

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15/ Comment tester un circuit intégré:

Hors de l'utilisation d'une sonde logique pour vérifier les circuits intégrés, lorsque le jeu est sous tension, il existe une technique "hors tension" qui peut être utilisée. Ce test fonctionne pour de nombreuses puces de la série 74XX.

Test d'une puce au multimètre.

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Procédure: Retirez autant de connecteurs que possible de la carte à vérifier. Moins il y a de composants dans le circuit, plus le test est fiable. Le multimètre doit être réglé en mode "diode".

Placez l'électrode rouge sur la patte de la puce dédiée à la masse. Lorsque la broche n°1 est orientée en haut à gauche, la broche de masse sera, la plupart du temps, celle qui se trouve en bas à gauche… Pour une puce de 14 broches, la masse est généralement la broche n°7. Pour une puce à 16 broches, la n°8, etc. Sinon, l'électrode rouge peut être reliée à la masse de la carte… Ça peut être utile lorsqu'on teste plusieurs puces sur la même carte. Placez l'électrode noire sur chacune des autres pattes, une à la fois.

Interprétation des résultats:

Une lecture de 0,4 à 0,7 signifie généralement que la patte, et la porte logique interne associée, est OK. Une lecture de "court-circuit" (0?) établit que la puce connait un problème, sauf si la patte est reliée à la masse. Consulter les schémas de la carte.

Une lecture "ouvert" (1?) établi un problème sur la puce. Ecartez les lectures lorsque l'électrode noire est reliée soit au BUS du +5 Volts logique, soit à la masse.

Comparez vos résultats à ceux d'une puce (du même type) que vous savez OK.

Les résultats en dehors de la plage de 0,4 à 0,7 peuvent indiquer une puce défaillante, ou que le circuit dans lequel elle est montée perturbe la lecture d'une manière ou d'une autre… Si vous déposez la puce du circuit, vous pourrez la tester sans effet parasite. Dans ce cas, le test est presque fiable à 100%.

Comme dans le cas du test des transistors, cette vérification peut vous indiquer si un composant est définitivement HS. Toutefois, comme ce test n'est pas réalisé sous tension, le composant peut être testé OK et s'avérer HS une fois sous tension.


16/ Comment tester les fusibles:

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Voici un exemple montrant pourquoi il faut retirer un fusible de son support pour le tester. Ce support vide appartient au circuit du GI (éclairage général) sur un jeu Williams. Le multimètre affiche une "continuité" alors que le fusible n'est pas là. Le multimètre détecte un chemin vers le transformateur secondaire…

Les fusibles sont utilisés dans de nombreux circuits afin de les protéger des défaillances de composants (court-circuits par exemple) ou d'un drain trop important de puissance dans le circuit. Le fusible est prévu d'être à un calibre donné afin de constituer le "maillon faible" du circuit. En cas de défaillance, il grille afin de protéger le reste du circuit.

Un des tests basiques à faire sur les flippers est de vérifier les fusibles. Pour ce faire, réglez votre multimètre sur "continuité" (ou "bip"). Faire le test tant que les fusibles se trouvent sur leurs supports peut donner un résultat "positif" erroné. Cela arrive (parfois) lorsque le multimètre trouve un chemin d'une extrémité à l'autre du fusible en passant par d'autres circuits. Pour éviter ce genre d'erreur, il faut toujours retirer le fusible de son support pour le vérifier. Au pire, sortez une de ses extrémités du support.

C'est aussi l'occasion de vérifier si les fusibles sont du bon calibre. Comparez les fusibles à la spécification comprise dans le manuel du jeu (ou sur les étiquettes agrafées dans la caisse ou le fronton). Il est nécessaire de vérifier l'ampérage, le voltage et le type (rapide/retardé ou FB/SB). N'utilisez jamais un fusible d'un ampérage supérieur à celui qui a été spécifié. Prenez toujours un fusible avec un voltage au moins égal à celui de la spécification (si c'est au-dessus, c'est OK). Si vous prenez un fusible d'un ampérage plus grand ou un type "retardé" plutôt que "rapide" vous allez détourner le fusible de son rôle premier, celui d'être le maillon faible du circuit, et par conséquent, un autre composant deviendra le maillon faible à sa place, probablement un circuit intégré, une piste ou un fil du jeu…

Enfin, les clips des supports ou les extrémités des fusibles corrodés entrainent une augmentation de la résistance, ce qui a un impact défavorable sur les circuits d'alimentation. Si vous devez remplacer un support de fusible, assurez-vous qu'il soit suffisamment calibré pour son application.


17/ Comment tester une diode:

Bonne mesure de la diode dans ce sens.

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Les flippers électroniques modernes utilisent des centaines de diodes, dans le contact matriciel, l'éclairage matriciel et sur les bobines. Les diodes, dans les matrices de contacts ou d'éclairages sont employées pour isoler "électriquement" les contacts ou les ampoules au sein de la matrice. Cela permet à la carte mère de détecter seulement les contacts prévus, et d'allumer que les ampoules prévues.

Les diodes sont aussi employées sur les bobines pour repousser le retour de champ électromagnétique… Sans celles-ci, le pic de courant en retour généré, lors de l'effondrement du champ magnétique de la bobine, endommagerait le transistor qui conduit le courant de la bobine à la masse et permet ainsi de l'activer…

Les diodes, sur les bobines, ne peuvent être testées "en circuit". C'est parce que le courant suit toujours la ligne de moindre résistance… Et votre multimètre lirait le courant qui passe au travers de l'enroulement de la bobine (le bobinage) au lieu de celui qui traverse la diode. Il faut, au moins, couper une des pattes de la diode afin de pouvoir la tester. Comme les diodes ne coûtent presque rien, il est raisonnable de directement changer une diode qui pourrait être suspecte… Les diodes sur les culots d'ampoules et les contacts (à lamelles) peuvent être testés "en circuit".

Procédure: Réglez votre multimètre sur "diode". Placez l'électrode noire sur le côté repéré de la diode. Placez l'électrode rouge sur le côté non repéré de la diode. Vous devriez obtenir un résultat compris entre 0,4 et 0,7. Inversez le sens des électrodes, un résultat "ouvert" devrait être trouvé (pas "court-circuit" ou pas une résistance à zéro).

Les diodes 1N4004 sont généralement utilisées dans le domaine des flippers, bien qu'on puisse trouver des modèles allant de 1N4001 à 1N4007, pour les contacts, les ampoules et les bobines. On peut également trouver des diodes 1N4148 et 1N5817. Celles-ci peuvent être testées de la même manière, mais le niveau de lecture sera sensiblement différent.

Les diodes Zener peuvent être partiellement testées en utilisant la même technique. Mais les Zener laissent passer le courant à partir d'un niveau donné qui est inférieur à celui qui est utilisé par le multimètre en mode "diode". Alors qu'il est possible de tester la capacité de "blocage" de la tension, il n'est pas possible de mesurer le niveau de fuite avec un multimètre uniquement.

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18/ Comment tester un pont redresseur:


18.1/ Informations génériques à propos des ponts redresseurs:

Pont redresseur typique.

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Un pont redresseur est constitué de 4 diodes au sein d'un unique boitier. Son but est de convertir (redresser) le VAC en VDC. Il peut avoir des pattes plates (comme sur les cartes d'alimentation Williams System11 ou Data East) ou rondes (comme sur les cartes d'alimentation/commande des WPC). Les 2 types fonctionnent exactement de la même manière.

Remarquez l'encoche placée sur l'un des angles du pont redresseur. Sur les versions plus anciennes, il pouvait un avoir un petit "décroché" plutôt qu'une encoche. Quoiqu'il en soit ce repère indique la sortie (positive) du VDC. A l'opposé, en diagonale, se trouve la sortie (négative) ou le retour du VDC.

Schéma d'un pont redresseur montrant les 4 diodes qui le composent.

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Lorsqu'on teste un pont redresseur, cela revient à tester les diodes qui se trouvent à l'intérieur. Pour la théorie, consulter le paragraphe 17.

Comment réaliser un pont redresseur à partir de diodes.

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Afin de comprendre comment un pont redresseur est structuré, l'illustration ci-dessus montre comment en fabriquer un à partir de diodes.

Comparaison des ondes.

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Un pont redresseur altère la forme de l'onde de la tension électrique. Le courant alternatif (VAC) possède une forme d'onde alternée (qui monte et descend à une certaine fréquence ou nombres de cycles). Elle a la forme d'une onde sinusoïdale. La fréquence de chaque pic (ou plutôt la distance entre chaque pic) de l'onde représente un cycle (ou Hertz). Aux USA le cycle du VAC est de 60 Hz alors qu'en Europe il est de 50 Hz.

Un redresseur d'onde transforme la partie négative de l'onde sinusoïdale en onde positive. Un redresseur de demi-onde (ou de simple alternance) supprime tout simplement la partie négative de l'onde sinusoïdale, mais cela réduit la tension généralement.

Pour les circuits d'alimentation qui nécessite une "certaine" tension avec un reliquat d'onde VAC, on adjoint un grand condensateur de "filtrage" afin d'atténuer cette onde VAC au sein de l'onde redressée et produire une tension "continue" bien stable (VDC). Cette technique est utilisée dans tous les circuits d'alimentation du 5 Volts logique de la plupart (si ce n'est pas tous) des flippers.


18.2/ Procédure de vérification des ponts redresseurs:

Un pont redresseur se teste en 4 temps. Les points, rouge et noir, représentent la position des électrodes du multimètre.

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Voici les 4 lectures à prendre pour tester un pont redresseur. Réglez votre multimètre en mode "diode". Placez l'électrode noire sur la patte excentrée du pont. Il s'agit de la patte qui n'est pas orientée comme les 3 autres (dans le cas des ponts avec pattes plates) ou la patte qui ne permet pas de former un carré (pour les ponts à pattes rondes). Il s'agit de la patte du VDC positif.

Placez l'électrode rouge sur chacune des pattes adjacentes, une à la fois. Vous devriez obtenir un résultat compris entre 0,5 et 0,7 (ce qui représente la chute de tension entre les diodes composant le pont).

Ensuite, placez l'électrode rouge sur la patte opposée (en diagonale) à la patte excentrée, qui est la patte du VDC négatif. Placez l'électrode noire sur chacune des pattes adjacentes, une à la fois. Là encore, vous devriez obtenir un résultat compris entre 0,5 et 0,7.

Test d'un pont redresseur "en circuit". Cette partie du pont est OK.

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Des résultats en dehors de cette plage indique un pont défaillant ou sur le point de l'être. Notez que le niveau de ces résultats n'est pas figé dans le marbre… Une lecture de 0,462 sera probablement acceptable. En fait, nous recherchons une "ouverture" ou un "court-circuit". Remarquez que ce test n'est pas effectué sous tension et il est possible que le pont ressorte du test OK alors qu'il soit défaillant sous tension (mais c'est également vrai pour les tests concernant les diodes, les transistors, etc.).

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19/ Comment tester un transistor SCR (silicon controled rectifier) ou FET (field effect transistor):

Réserves: L'exactitude des allégations reste à valider. Nous ne faisons que des suppositions… Les lectures du MJE15030/31 sont probablement erronées. Elles devraient être autour de 1.1. Une section dédiée aux FETs et une au SCRs est nécessaire…

Un transistor est un composant qui sert à amplifier le courant. Un courant "faible" passant de la base à l'émetteur (B à E) permet à un courant plus "fort" de passer du collecteur à l'émetteur (C à E). C'est un peu comme un relais, où le circuit base/émetteur représente la bobine, et circuit collecteur/émetteur représente l'interrupteur (le contact). Les transistors se déclinent en 2 types de polarités: NPN et PNP. Les transistors NPN sont les plus courants, car ils réalisent une mise à la masse. Les transistors PNP font une commutation vers le positif (phase) et sont rarement utilisés excepté pour l'aspect "alimentation" du contact matriciel, et certains redressements de tensions.

Un transistor peut devenir défaillant de 2 manières: 1/ Lorsque les matériaux à l'intérieur du boitier fondent et fusionnent, cela provoque un court-circuit franc. 2/ Plus rarement, le transistor devient "ouvert" et ne commute plus le circuit. On distingue les transistors FETs et SCRs comme suit (les tests de ces composants seront ajoutés plus tard):

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Les transistors sont également fabriqués au travers de différents types de boitiers ou de formes. Les boitiers communément utilisés dans les flippers sont:

 Les TO-3: Comme les 2N3055, 2N6057 ou MJ10000. Si l'on regarde le composant de l'arrière, les pattes orientées vers le bas, le boitier est le collecteur (C), l'émetteur est à gauche (E) et la base (B) à droite.
 Les TO-39: Tels que les 2N3440 que l'on trouve sur les redresseurs des bobines sur les cartes de commande Bally/Stern.
 Les TO-66: Tels que les 2N3584 que l'on trouve sur les redresseurs des bobines sur les cartes de commande Bally/Stern.
 Les TO-92: Tels que les 2N4401, 2N5401 et MPS-A13, dont les pattes sont architecturées EBC.
 Les TO-218: Tels que les TIP-36C que l'on trouve sur les cartes d'alimentation/commande des Williams WPC, dont les pattes sont architecturées BCE.
 Les TO-220: Tels que les TIP-102 et les TIP-107 que l'on trouve sur les cartes d'alimentation/commande des Williams WPC et les MJE15030/MJE15031 que l'on trouve sur de nombreuses cartes d'alimentation.

Chaque transistor est équipé d'un émetteur, d'une base et d'un collecteur, communément référencés EBC. La manière de tester un transistor dépend de son boitier – NPN opposé à PNP – et de la disposition de ses pattes. Pour tous les tests, le multimètre doit être réglé sur "diode". Remarque 1: Certains multimètres afficheront 4xx à 6xx (plutôt que 0,4 à 0,6) tel qu'indiqué plus haut. Remarque 2: Un transistor peut être testé OK est tout de même être défectueux.

Pour les transistors NPN de boitier TO-3 (2N3055, 2N6057, 2N6059, MJ10000), placez l'électrode noire du multimètre sur le boitier métallique du transistor. Sondez chacune des pattes avec l'électrode rouge. Vous devriez obtenir un résultat compris entre 0,4 et 0,6 Volts. Toute lecture en dehors de cette plage indique un transistor défaillant.

Pour les transistors PNP de boitier TO-3 (MJ2955, 2N5875, 2N5880, 2N5884), placez l'électrode rouge du multimètre sur le boitier métallique du transistor. Sondez chacune des pattes avec l'électrode noire. Vous devriez obtenir un résultat compris entre 0,4 et 0,6 Volts. Toute lecture en dehors de cette plage indique un transistor défaillant.

Pour les transistors NPN de boitier TO-92 (2N3904, 2N4401, 2N5550, 2N5551, 2N6427, MPS-A42, PN2222A), placez l'électrode rouge du multimètre sur la patte centrale du transistor. Sondez chacune des pattes adjacentes avec l'électrode noire. Vous devriez obtenir un résultat compris entre 0,4 et 0,6 Volts. Toute lecture en dehors de cette plage indique un transistor défaillant.

Pour les transistors PNP de boitier TO-92 (2N3906, 2N4403, 2N5401, MPSA92), placez l'électrode noire du multimètre sur la patte centrale du transistor. Sondez chacune des pattes adjacentes avec l'électrode rouge. Vous devriez obtenir un résultat compris entre 0,4 et 0,6 Volts. Toute lecture en dehors de cette plage indique un transistor défaillant.

Pour les transistors NPN de boitier TO-220 (TIP-31C, TIP-32C, TIP-41C, TIP-102, TIP-122, MJE15030, 2N6043), placez l'électrode noire du multimètre sur la languette métallique du transistor. Sondez chacune des pattes latérales avec l'électrode rouge. Vous devriez obtenir un résultat compris entre 0,4 et 0,6 Volts. Toute lecture en dehors de cette plage indique un transistor défaillant. Sondez ensuite la patte centrale avec l'électrode rouge. Vous devriez lire un "court-circuit". Dans le cas contraire, le transistor est défaillant.

Pour les transistors PNP de boitier TO-220 (TIP-36C, TIP-42/A/B/C, TIP-107, MJE15031), placez l'électrode rouge du multimètre sur la languette métallique du transistor. Sondez chacune des pattes latérales avec l'électrode noire. Vous devriez obtenir un résultat compris entre 0,4 et 0,6 Volts. Toute lecture en dehors de cette plage indique un transistor défaillant. Sondez ensuite la patte centrale avec l'électrode noire. Vous devriez lire un "court-circuit". Dans le cas contraire, le transistor est défaillant.

Pour les transistors MPS-A13, placez l'électrode rouge du multimètre sur la patte centrale. Placez l'électrode noire que la patte de gauche (par rapport au côté composant de la carte). Vous devriez obtenir une lecture de 1,3 Volts. Déplacez l'électrode noire sur la patte de droite. Vous devriez obtenir une lecture de 0,7 Volts. Des résultats proches de ceux-ci, ou équivalents à ceux des composants (du même type) qui sont adjacents, indiquent que le transistor est OK. Si les résultats sont différents alors le transistor est défaillant.

Pour les transistors MPS-U45 (ou NDS-U45, CEN-U45, qui sont des équivalents), faites la mesure sur le côté soudure de la carte, J5 et J6 étant orienté vers vous. Placez l'électrode rouge du multimètre sur la patte centrale. Placez l'électrode noire sur la patte de gauche. Vous devriez avoir une lecture de 1,3 Volts. Déplacez ensuite l'électrode noire sur la patte de droite. Vous devriez avoir une lecture de 0,7 Volts. Des résultats proches de ceux-ci, ou équivalents à ceux des composants (du même type) qui sont adjacents, indiquent que le transistor est OK. Si les résultats sont différents alors le transistor est défaillant.

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20/ Comment tester une bobine:

Bobinage et manchon fondus… Aïe!!!

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Si un transistor de commande entre en court-circuit, établissant fortuitement un chemin vers la masse pour le courant traversant la bobine, cela entrainera l'activation forcée de la bobine qui restera bloquée ainsi. Lorsque l'enroulement de la bobine deviendra suffisamment chaud, cela brûlera l'isolation du fil du bobinage, mettant ainsi en court-circuit les spires adjacentes, et réduisant la résistance de la bobine proche de zéro Ohm. Si cela se produit et que vous remplaciez le transistor, mais que vous ne vérifiez pas la bobine, la bobine en court-circuit endommagera immédiatement le transistor tout neuf dès la mise sous tension.

Si vous n'êtes pas sûr de l'état des bobines dans un jeu, il sera prudent de vérifier la résistance de chacune des bobines avant d'allumer le jeu. Votre odorat est utile pour établir que quelque chose a brûlé, aussi n'hésitez pas à y recourir. De même, l'observation des bobines peut vous permettre de voir les papiers d'emballage brunis, symptôme d'une bobine en court-circuit. Si le bobinage ou le manchon de la bobine a fondu, alors ce sera évident…

Les bobines de batteurs possèdent 2 enroulements, un pour l'activation du batteur, l'autre pour le maintenir activé. On peut facilement les identifier car elles possèdent 3 pattes au lieu de 2. Vous pouvez les considérer comme 2 bobines distinctes pour effectuer le test qui suit…


20.1/ Vérification de la résistance:

Pour tester la résistance d'une bobine, réglez votre multimètre sur "Ohms" (Ω) et placez ces électrodes (rouge et noire) sur les pattes de la bobine. Si le résultat est inférieur à 2 Ohms, soit la bobine est en court-circuit interne, soit il y a un problème avec le fil. Certaines bobines de batteur peuvent avoir une résistance inférieure à 2 Ohms, mais être OK.

Dessoudez les fils reliés aux pattes de la bobine et revérifiez la résistance sur les pattes à nouveau. Si la lecture est la même, alors le problème vient bien de la bobine (fondue). Mais, si la résistance de la bobine apparait comme "normale", une fois celle-ci déconnectée, vous pouvez avoir un problème avec le câblage ou le transistor de commande.

Quoi qu'il en soit, il est avisé de vérifier l'ensemble du câblage et les transistors qui sont associés à la bobine qui a fondu avant de remettre le jeu en service.


20.2/ Vérification de la tension:

Le jeu étant sous tension, réglez votre multimètre sur VDC. Reliez l'électrode noire à la barrette de masse. Placez l'électrode rouge sur la patte de la bobine qui est du côté du repère de la diode (s'il y en a une). Selon la bobine et le jeu (et le fabricant) vous devriez avoir un résultat compris entre 20 et 75 Volts. Déplacez ensuite l'électrode rouge sur l'autre patte de la bobine. Là encore, vous devriez obtenir une lecture de 20 à 75 Volts. Si ce n'est pas le cas, le fil de la spire de la bobine est coupé quelque part entre les 2 pattes. La plupart du temps, le fil casse au niveau de la patte de la bobine (là où il est soudé). Notez que certains jeux sont dotés d'un interrupteur de sécurité, sur la porte, qui doit être enclenché pour que les bobines soient alimentées.


20.3/ Vérification de la diode des bobines:

Si les fils reliés à la bobine sont inversés, sur une bobine comportant une diode (par exemple un WMS System11), la diode grillera à la mise sous tension. Si vous installez une bobine qui devrait avoir une diode, et qui n'en a pas (ou que la diode à grillé), vous ferez probablement "sauter" le transistor de commande. Cela peut vous entrainer dans un cercle infernal de remplacement de diodes et de transistors…

Pour tester une diode de bobine, coupez une des pattes de la diode et tordez-la légèrement de telle sorte qu'elle soit "hors circuit". Attention de ne pas couper le fil de l'enroulement ou la patte de la bobine. Réglez votre multimètre sur le mode "diode". Placez l'électrode noire sur le côté repéré de la diode. Placez l'électrode rouge sur le côté non repéré de la diode. Vous devriez obtenir une lecture d'environ 0,5 Volts. Ressoudez précautionneusement la patte de la diode.

La raison pour couper une patte de la diode est que le multimètre lira le chemin de moindre résistance, qui est celui de l'enroulement de la bobine si la diode y est reliée.


20.4/ Vérifications des transistors de commande:

Dans le manuel du jeu, vous trouverez (normalement) la liste des transistors associés à chaque bobine. Si vous avez vérifié l'état du câblage entre la bobine et la carte de commande, alors il est temps de tester le transistor. Consulter le chapitre 19 pour plus d'informations.


21/ Diagnostic des cartes sons:

Quel que soit le fabricant, il existe quelques étapes simples dans le cas où il n'y a pas de sons. Voici une liste de vérifications à faire, de la plus simple à la plus complexe:

 Assurez-vous que le haut-parleur (HP) soit correctement connecté. Si des cosses (plates) femelles à sertir sont utilisées sur le câblage branché sur les pattes du HP, il n'est pas rare qu'elles prennent du jeu ou même cassent. Si les fils sont directement soudés sur les cosses du HP, assurez-vous que la soudure soit effective en tirant doucement sur les fils.
 Assurez-vous du bon fonctionnement du HP. Si aucun son n'en sort, pas même un bourdonnement lorsque l'on actionne le potentiomètre, vérifiez si le HP n'a pas grillé. Même un HP dont le cône est déchiré peut émettre certains sons dans la plupart des cas. Le son peut être déformé, mais il devrait être présent. Il existe 2 manières de tester un HP. La façon la plus sûre est de relier un Ohmmètre aux 2 cosses du HP et de voir si la résistance est égale à l'impédance du HP. La plupart des HP (si ce n'est pas tous) placés dans les flippers ont une impédance de 4 ou 8 Ohms. L'autre méthode est de connecter une pile de 9 Volts aux cosses du HP, mais avant de le faire, il est important de déconnecter le HP de la carte son. Une fois la pile reliée, le cône devrait se contracter ou s'épandre, selon le sens de la polarité de la pile. Ne laissez pas la pile connectée trop longtemps.
 Assurez-vous que le potentiomètre du "volume" soit correctement connecté, s'il y en a un (les jeux les plus récents comme les WPC WMS, les Stern/Sega/White Star et Stern SAM systems utilisent des potentiomètres numériques). Si actionner le potentiomètre pour augmenter le volume ne génère aucun son, tournez le potentiomètre dans l'autre sens. S'il ne s'agit pas d'un potentiomètre mécanique, passez à l'étape suivante.
 Assurez-vous que le potentiomètre du volume soit OK. Prenez un Ohmmètre, reliez ses électrodes au potentiomètre et actionnez-le en faisant des allers-retours. Lorsque le potentiomètre est à fond, vous devriez avoir une lecture proche de zéro Ohm. Lorsqu'il est réglé au minimum, la valeur devrait être celle du potentiomètre (ceux placés dans les machines sont compris entre 5 et 25 KOhms selon le fabricant). Les potentiomètres développent parfois des zones "mortes". Lorsque le potentiomètre est activé du minimum vers le maximum (de la valeur de résistance la plus élevée à zéro), la valeur de la résistance devrait diminuer progressivement. Si pendant la manipulation du potentiomètre, la valeur chute à zéro avant de revenir à une valeur plus grande, le potentiomètre contient une zone morte. Un spray nettoyant pour TV peut être parfois utilisé pour solutionner le problème. Faire des allers-retours peut aussi parfois être une solution.
 Assurez-vous que les sorties de la carte sons soient OK. Si la carte est dotée de broches mâles, en sortie vers les potentiomètres/HPs, vérifiez qu'il n'y ait pas de fissures sur les plots de soudure. En dehors d'une inspection visuelle de la carte déposée du jeu, essayez de tripoter le connecteur de sortie. Ça ne prouvera pas que les plots de soudure soient fissurés, mais cela pourra mettre en évidence une défaillance de la connexion mâle et/ou femelle. De plus, vérifiez l'état des connexions à l'intérieur des connecteurs (en particulier s'il s'agit d'un connecteur IDC).
 Dans certains cas, les cartes sons emploient un "ampli" à 5 broches relié à un radiateur (plaque de dissipation de chaleur). Il peut y avoir des plots de soudure fissurés. Si en tripotant le radiateur on obtient du son de manière intermittente, alors vous pouvez mettre en doute l'état de la soudure sur les pattes de l'ampli.
Les autres problèmes relatifs aux cartes sons sont spécifiques. Consultez des articles dédiés aux réparations des cartes-sons en questions.

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22/ Remplacement de composants obsolètes ou difficiles à trouver:

Réserves: nécessité de couvrir les résistances/condensateurs en séries (SCRs), les adaptateurs SOIC et DIP.

Diode de blocage: Les diodes calibrées à une tension plus élevée peuvent être remplacées par des diodes calibrées à des tensions plus basses.

Transistors: Les transistors calibrés à une puissance ou une tension plus élevée peuvent généralement remplacer des transistors moins puissants, tant que la polarité et les boitiers sont identiques. Dans certains cas, des MOSFETs peuvent parfois remplacer des transistors.

Résistances: Elles peuvent être remplacées par des résistances avec une puissance en Watt plus élevée, tant que la résistance en Ohms reste la même. Les résistances avec une tolérance plus serrée peuvent remplacer celles dont les tolérances sont plus larges (par exemple: un composant dont la tolérance est de 1% peut remplacer un composant dont la tolérance est de 5%).

Condensateurs: Les condensateurs utilisés pour filtrer les tensions peuvent être généralement remplacés par des capacités (en Farads) légèrement plus élevées. Les condensateurs utilisés dans des circuits de synchronisation ne peuvent généralement pas être remplacés par des condensateurs dont la capacité est différente, sans que les signaux d'horloge ou de synchronisation n'en soient affectés. En général, les condensateurs peuvent être remplacés par ceux qui sont calibrés avec un plus grand Voltage.


22.1/ Les jeux de résistances (ou résistances en série):

Les jeux de résistances ont été employés sur de nombreuses cartes de flipper, à la fois pour faciliter le processus de production et pour économiser de l'espace sur le circuit imprimé. Les cartes mères des Williams System11 en comportent plusieurs, dans la zone affectée par la corrosion engendrée par la batterie, qui parfois ont besoin d'être remplacées.

Les jeux de résistances se déclinent en 2 types: en bus et séparées. Les jeux de résistances séparées ont un nombre de pattes pair. Chaque paire de pattes donne une valeur de résistance. En général, toute autre patte est reliée à la masse. Les jeux de résistances en bus sont similaires, mais chaque résistance partage la patte n°1 qui est commune. Toutes les autres pattes délivrent une valeur de résistance. Dans ce cas, la patte n°1 est généralement reliée à la masse. Les jeux de résistances en bus peuvent être de différentes longueurs, avec un nombre de pattes, pair ou impair.

Jeu de résistances en bus (en série).

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Jeu de résistances séparées.

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Jeu de résistances séparées sur la carte de commande d'un Williams "Hyperball".

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Si jamais vous ne pouvez pas vous procurer un jeu de résistances de la bonne valeur, vous pouvez en fabriquer un. Les jeux de résistances séparées sont les plus faciles à réaliser, car on peut les remplacer par des résistances "discrètes" comme montré sur la photo ci-dessus (c'est le cas de SR16, SR2 et SR3 sur cette carte de commande d'un "Hyperball").

Les jeux de résistances en bus (série) peuvent être fabriqués plus ou moins de la même manière, en intégrant l'extrémité de toutes les résistances dans un perçage, puis en reliant toutes les autres extrémités à la patte n°1 (une photo de ce montage est nécessaire…).

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23/ Le contact matriciel:

Tous les flippers électroniques comportent un contact matriciel (multiplexage). Le contact matriciel est composé de lignes à impulsions séquencées (en général et de lignes de retour (en général également . Aux intersections de chacune des lignes, d'impulsions séquencées et de retour, une diode de blocage est montée en série sur le contact (interrupteur), reliant la ligne de séquençage à la ligne de retour.

La raison de placer un contact matriciel est lié à une volonté de faire des économies sur le câblage (ce qui est facilement compréhensible)… Il ne faut que 16 fils pour réaliser une matrice de 64 contacts. Si les concepteurs avaient choisi un câblage individuel pour les 64 contacts, il aurait fallu un minimum de 65 fils.

Comment fonctionne la matrice de contacts:

En théorie, le fonctionnement de la matrice est simple. La carte mère ordonne aux circuits "retour" d'écouter l'arrivée de signaux séquencés, sur chaque ligne, simultanément. La carte mère envoie alors une séquence sur la colonne n°1. Tout contact fermé sur la colonne n°1 permet au signal de revenir sur la ligne de retour, vers les circuits qui ont reçu l'ordre d'écouter. Un retour sur la ligne 1, pour un signal envoyé dans la colonne 1, signifie que le contact à la position [1.1] est fermé dans la matrice. Ensuite, la carte mère envoie un signal sur la colonne 2 et répète les mêmes étapes. Une fois les 8 colonnes balayées, la carte mère revient à la colonne n°1 et recommence le processus. Cela se poursuit tant que le jeu est sous tension.

Remarquez que le circuit électrique est un petit peu plus complexe que la théorie, et ses descriptions pourront être trouvées dans les articles du Wiki classés par marques/fabricants. Il faut également savoir qu'une impulsion dans ce contexte, ne sera pas compris comme un état "haut", mais plutôt comme un changement d'état (passage du 1 logique au zéro logique et vice-versa).

Voici une représentation de la matrice de contacts sur un jeu WPC Bally/Williams. Les colonnes de séquençage sont représentées par les lignes verticales. Les lignes de retour sont représentées par les lignes horizontales.

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Solution des problèmes dans la matrice des contacts:

La première chose à faire est de déterminer si le problème se trouve dans les circuits de la carte mère ou dans le câblage (fils/contacts/connecteurs/diodes) du jeu. Les différents chapitres dédiés au système du contact matriciel de chaque jeu, devraient aider à cette identification.

Une fois déterminé que le problème ne situe pas sur la carte mère, les possibilités sont peu nombreuses. Pour commencer, il vaut mieux tester plus de contacts que le contact suspecté. Vous devrez déterminer si le problème concerne un seul contact, plusieurs contacts sur une ligne ou une colonne, ou tous les contacts d'une même ligne ou colonne.

S'il s'agit d'un seul contact:

Examiner le contact de près. Les fils des lignes et des colonnes de la matrice des contacts sont sûrement reliés avec les diodes des contacts. Vérifiez que les pastilles des contacts ne soient pas sales ou endommagés; Les contacts des flippers électroniques ne devraient jamais être nettoyés à la lime, mais comme vous ne pouvez pas maitriser ce qui a pu se passer au préalable… Assurez-vous que les pastilles du contact se "ferment" correctement.

Vérifiez que la diode du contact ne soit pas ouverte. Utilisez la fonction "diode" de votre multimètre. La procédure de test est décrite dans ce chapitre. Si la diode est ouverte, la fermeture du contact ne sera jamais perçue.

Vérifiez que le câblage de la matrice de contacts n'a pas été coupé/cassé. Testez la continuité entre le plot de soudure de la colonne des contacts à un autre contact de la même colonne. Faites la même chose pour les lignes de contacts. Si la connexion en série des lignes et colonnes de la matrice de contacts est rompue, au moins un des contacts ne sera pas opérationnel. Mais il y a des chances que plus d'un contact soit hors service, car la rupture dans le câblage peut se trouver n'importe où sur une ligne/colonne de 8 contacts. Quoi qu'il en soit un fil cassé dans la matrice mettra certainement au moins un contact HS.

Si plus d'un contact ne fonctionne pas dans une ligne ou une colonne, mais que tous les contacts de cette ligne/colonne ne sont pas HS, il est certain que le chemin (connexion en série) de la colonne ou de la ligne a été coupé. Là encore, utilisez votre multimètre réglé sur "continuité" pour tester les connexions sur la même ligne/colonne, pour vous assurer que le câblage n'a pas été coupé/cassé (ou pour déterminer où cela l'a été).

Si tous les contacts d'une même ligne/colonne sont HS, il peut s'agir d'un cas particulier de la généralité que nous avons abordé jusqu'à présent… Mais il peut s'agir également d'un problème lié aux circuits de la matrice de contacts sur la carte mère (qui est traité dans les articles des différents modèles/marques des jeux). Utiliser la même technique pour tester la continuité pour dédouaner le câblage de toute rupture… Faites la vérification entre les plots de soudure des contacts, par ligne/colonne, jusqu'au connecteur relié à la carte mère, puis sur le bornier de la carte mère afin d'établir que la connexion est fiable. Des fils cassés sur un connecteur IDC sont monnaie courante. Des points de soudure cassés sur les broches mâles (placées sur les cartes) sont moins fréquents, mais restent possibles.

Les contacts fantômes sont des fermetures simultanées se produisant avec (en parallèle) d'autres fermetures de contacts. Il ne s'agit pas de défaillance de composants/circuits sur la carte mère et c'est un phénomène difficile à traquer… Ils sont provoqués par une diode en court-circuit (sur un contact fermé), un mauvais câblage sur un contact ou parce que les lamelles du contact ou les pattes de la diode sont en court-circuit ensemble.


24/ Fonctionnement du contact matriciel:

Fonctionnement de la matrice des contacts.

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Influences d'une diode en court-circuit dans la matrice de contacts.

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25/ Eclairage général:

Envers du plateau d'un "Starship Troopers" montrant la modification d'un culot d'ampoule du GI sur un guide des couloirs du haut du plateau.

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L'éclairage général (GI) s'éclaire lorsque le jeu est mis sous tension. Certains circuits du GI sont commutés par un relais électromécanique (Les jeux EM, les Williams System11 et toute l'ère des flippers électroniques Gottlieb par exemple). Certains circuits du GI sont commandés par la carte mère (dans le cas des jeux WPC). Les ampoules du GI sont essentiellement du même acabit que la guirlande d'un arbre Noel. Elles s'allument quand on les alimente.

Certains culots du GI sont difficiles à atteindre, comme le "Starship Troopers" de Sega. Pour simplifier la manipulation, on peut essayer de les atteindre par l'envers du plateau, lorsque c'est possible. Cela nécessite une petite modification, par l'ajout de courtes vis à bois. Sur la photo ci-dessus, les agrafes de séries ont été retirées et remplacées par des vis de fixation de bloc-cibles. Une vis suffit, car le culot ne pourra pas bouger. Pour remplacer l'ampoule, il faudra tout simplement défaire la vis, tirer le culot hors du logement, remplacer l'ampoule et réinstaller le tout. Assurez-vous que la vis ne soit pas trop longue et ne transperce pas le plateau. Ceux qui préféreront les LEDs pourront ainsi envisager d'en placer dans ces emplacements difficilement accessibles.


26/ Eclairage matriciel:

De nombreux fabricants de flippers (si ce n'est tous) ont utilisé une matrice d'éclairage pour piloter l'éclairage commandé des jeux. Parmi ceux-ci, Williams, Data East, Sega, les jeux Stern récents, les Gottlieb System3 (qui multiplexent les matrices de contacts et d'éclairages). Les jeux plus anciens (classiques) Bally/Stern, Atari, Gottlieb System1 et 80 pilotent l'éclairage commandé via des transistors individuels (ou des SCR). Tous les flippers électromécaniques pilotent l'éclairage commandé via des relais/contacts de commande, des modules à balayage ou à disques.

Comment fonctionne la matrice d'éclairage:

Une matrice d'éclairage consiste (généralement) en 8 colonnes de commandes et 8 lignes de retours. Sur chacune des 64 intersections (8x8=64), une diode de blocage et une ampoule montées en série, relient les colonnes aux lignes. Pour activer une ampoule donnée sur une ligne, le processeur active le circuit de la ligne pour que celle-ci soit mise à la masse. Le processeur envoie une courte impulsion de tension sur la colonne qui contient l'ampoule. Comme la ligne a été mise à la masse, l'ampoule s'éclaire.

Le processeur peut allumer chacune des lampes, d'une colonne en particulier, simultanément, en mettant les lignes à la masse et en séquençant la colonne souhaitée. Le processeur balaie la matrice en permanence (colonne1, 2, …, 8 et recommence)…

Veuillez noter que le circuit électrique est un peu plus complexe qu'en théorie, mais on peut en trouver la description dans les articles du wiki dédiés à chaque fabriquant/marque.

Voici un schéma de matrice d'éclairage d'un Bally/Williams WPC. Le séquençage des colonnes des WPC utilise toujours des fils jaunes. Les fils des lignes de retour des WPC sont toujours rouges.

Avantage d'une matrice d'éclairage:

Eh bien, pour avoir moins de fils… Du coup, parfois c'est plus simple de définir pourquoi une ampoule ne marche pas. Il est possible d'utiliser le PWM (Pulse Width Modulation, ou plus simplement modulation de l'amplitude du signal) pour accroitre la durée de vie des ampoules. C'est une technique qui fait varier la temporisation lors de la connexion Phase/Masse. De cette manière, une ampoule peut paraitre pleinement éclairée alors qu'en fait l'alimentation est séquencée très rapidement.

Solution des problèmes de matrice d'éclairage:

La 1ère chose est de déterminer si le problème est situé sur l'électronique (carte mère ou carte de commande) composant les circuits de l'éclairage matriciel, ou s'il se situe dans le câblage, les ampoules, les connecteurs ou les diodes. Les articles dédiés aux matrices d'éclairage des différents types de jeux vous aideront à le faire…

Une fois établi que le problème ne vient pas de l'électronique, il n'y aura pas beaucoup de possibilités. Commencer par inspecter les ampoules autour de celle qui est suspecte. Il faut déterminer si une seule ampoule, plusieurs ampoules ou toutes les ampoules d'une ligne/colonne sont concernées.

Si une seule ampoule est affectée, examinez l'ampoule. Vérifiez la bonne connexion des fils de la colonne et de la ligne sur la diode. Le culot d'ampoule est-il corrodé? Auquel cas, un bâtonnet de nettoyage tourné dans le culot fonctionne plutôt bien. Les culots de certains fabricants sont mieux que d'autres… Les culots des 1ers Bally électronique étaient plutôt de mauvaise qualité (même si à l'époque il n'y avait pas de matrice d'éclairage)… Ne perdez pas votre temps, changez-les.

Testez les diodes des ampoules pour vérifier qu'elles ne soient pas "ouvertes". Pour cela utilisez la fonction diode de votre multimètre. Si une diode est ouverte, son ampoule ne pourra jamais s'éclairer.

Vérifiez que le câblage de la matrice n'a pas été coupé/cassé. Testez la continuité entre le plot de soudure de la colonne de l'ampoule et une autre ampoule de la même colonne. Faites la même chose pour le câblage des lignes. Si la connexion en série des lignes ou colonnes de la matrice est rompue, au moins une des ampoules ne fonctionnera pas. Il y a des chances que ce soit le cas pour plusieurs ampoules car la rupture peut se trouver n'importe où dans la matrice…

Si plusieurs ampoules ne fonctionnent pas sur une ligne ou une colonne, mais que cela ne touche pas toutes les ampoules de la dite ligne/colonne, alors il est certain que la connexion en série est interrompue quelque part. Là encore, utilisez votre multimètre réglé sur continuité entre les ampoules d'une même ligne ou colonne afin de déterminer où le fil a été coupé/cassé.

Si toutes les ampoules d'une ligne ou d'une colonne sont HS, ce peut être un cas particulier de ce qui précède, mais cela peut également provenir de l'électronique. Utilisez la même technique de test par continuité pour dédouaner que le câblage des lignes/colonnes est hors de cause, puis vérifier la liaison jusqu'au connecteur de la carte mère ou la carte de commande pour vérifier la fiabilité de la connexion. Des fils cassés sur des connecteurs IDC sont monnaie courante. Des plots de soudure cassés sur les connecteurs mâles (sur les cartes) sont plus rares mais restent du domaine du possible. Il est aussi possible, pour les matrices utilisant le PWM (modulation de l'amplitude du signal) qu'une colonne bloquée en alimentation forcée fasse griller toutes les ampoules de la colonne.

Les éclairages fantômes se produisent en simultané avec l'éclairage d'autres ampoules… Un exemple, une ampoule de la colonne 1 s'éclairant en même temps qu'une ampoule de la colonne 2, sur la même ligne. C'est presque toujours dû à un transistor de la matrice qui soit en court-circuit, mettant la phase à la masse en permanence et permettant ainsi aux ampoules des lignes ou colonnes adjacentes de s'allumer. Notons que les effets fantômes (ghosting) ne concernent pas ici les LEDs ayant remplacées les ampoules, qui s'allument parfois au sein de la matrice alors qu'elles ne le devraient pas, parce que la matrice n'a pas été conçue pour contenir des LEDs.


27/ Comment sont activés les bobines, flashers et moteurs:

Nous utiliserons les bobines comme exemple. Le principe est identique pour tous les modules commandés d'un flipper électronique, comme les flashers et les moteurs. Dans la plupart des jeux, chaque bobine est alimentée, en attente d'activation. Les exceptions sont:

 Les jeux Williams System11 et Data East/Sega qui sont équipés d'un relais de sélection en VAC, pour commuter l'alimentation entre les bobines et les flashers.
 Les bobines des batteurs sur les jeux Data East qui sont commandés par une carte électronique. Cette carte alimente les bobines des batteurs uniquement après que les boutons de caisse aient été enclenchés.

Représentation schématique montrant pourquoi le courant est toujours présent sur les pattes des bobines, en attente de trouver le chemin vers la masse via un interrupteur. Les flippers utilisent des transistors (un TIP-102 par exemple) pour commuter la phase à la masse.

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Si vous réglez votre multimètre sur VDC, placez l'électrode noire sur la masse du jeu (comme la barrette de masse en fond de caisse ou un rail latéral, puis que vous placez l'électrode rouge sur l'une des pattes de la bobine, vous devriez lire le nominal de la tension des bobines (le niveau dépendant du système du jeu). Votre multimètre peut lire la tension sur les 2 pattes des bobines, parce que lorsque la bobine est désactivée, il n'y a pas de circulation de courant pouvant entrainer une chute de tension. La tension sera présente sur les 2 pattes sauf si le fil du bobinage est cassé entre les 2 pattes.

Si vous placez l'électrode rouge sur un des points "P" et l'électrode sur la masse sur le point "G", vous pourrez lire la tension nominale dédiée aux bobines.
Tout ce qu'il faut pour la bobine s'active est que la patte de masse de la bobine trouve un chemin vers la terre. C'est ce qui se passe lorsque son transistor est activé ou en fermant un contact qui établit un chemin vers la masse.

C'est une bonne illustration qui montre comment tester les bobines et le circuit d'alimentation. La mise à la masse de la patte de la bobine reliée au côté non-repéré de la diode enclenchera la bobine si le circuit fonctionne normalement. Si la bobine ne s'enclenche pas, alors soit elle n'est pas sous tension, soit le bobinage est cassé (ou le fil n'est pas bien relié à la patte de soudure de la bobine).

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28/ Les batteurs:

Comment fonctionnent les batteurs: Les batteurs possèdent en général des bobines à double enroulement. L'un d'eux est alimenté par une tension haute, dont la spire possède une faible résistance et qui est utilisé pour l'activation (la frappe de la bille). L'autre est dédié à maintenir le batteur en position activée, pour conserver la bille. Il est nécessaire d'avoir un mécanisme pour passer du côté haute tension au côté basse tension… le côté haute tension est presque en court-circuit franc et si l'activation n'est pas momentanée, la bobine chauffe ou le fusible grille. Remarquez qu'il faut moins de puissance pour maintenir le batteur en activation qu'il n'en faut pour tirer le plongeur lors de l'activation initiale.

Fonctionnement du côté haute tension de la bobine: A l' origine, le circuit était totalement en haute tension, nécessitant des pastilles de contact en tungstène, sur les boutons de caisse et sur les contacts EOS (End Of Strike ou contact fin de course) qui sont normalement fermés. Ces pastilles ont besoin d'être limées et espacés périodiquement pour fonctionner correctement. Un EOS mal réglé peut faire griller un bobinage ou un fusible, voir même faire fondre la structure en plastique de la bobine… Les contacts brûlés ou corrodés peuvent rendre les batteurs faibles, réduisant ainsi la jouabilité. De plus, il y a des contacts sur le relais des batteurs qui ont également besoin d'être nettoyés afin que les batteurs puissent être à pleine puissance. Les connecteurs, mâles et femelles, peuvent aussi avoir une influence sur le niveau de puissance des batteurs… Des connexions très corrodées dégraderont les performances.

Lorsque vous pressez le bouton de caisse du batteur, en fait, vous mettez à la masse le circuit du batteur, vous ne l'alimentez pas. Le courant est déjà présent sur la patte d'entrée de la bobine. Le courant courre de l'alimentation à la bobine du batteur par le chemin le plus direct (le plus court). Donc le courant est présent sur la patte d'entrée de la bobine, où se trouvent: Un fil qui est relié à une lamelle du contact EOS (fin de course), l'extrémité du bobinage basse tension (côté maintient) et l'extrémité du bobinage haute tension qui est relié à l'autre lamelle du contact EOS.

Le bouton de caisse est relié d'un côté à la patte de la bobine connectée aux 2 enroulements (bobinages/spires, haute et basse tension), de l'autre, il est relié à la masse via le relais du batteur. Lorsque le relais du batteur est "tiré", le chemin vers la masse est fermé. Lorsqu'il est désactivé (lorsque le jeu est en mode "game over" ou "tilt"), le chemin vers la masse (pour les batteurs) est interrompu. Lorsque vous pressez le bouton du batteur, le courant chemine par le contact EOS, le bobinage haute-tension, passe par le contact de caisse dédié à l'activation du batteur, puis par le relais vers la masse, ce qui enclenche le batteur avec une grande puissance.

Ensuite, un petit levier situé sur l'articulation (la biellette) du batteur vient appuyer sur la lamelle extérieur du contact EOS, l'écartant de la lamelle intérieure (et donc ouvrant le contact). Cela coupe l'alimentation sur le bobinage haute tension. Comme le bobinage basse-tension est toujours alimenté par la patte d'entrée, le batteur reste activé tant que le bouton de caisse reste enclenché. Comme le bobinage basse-tension a une résistance bien plus importante, cela ne fait ni "sauter" le fusible, ni ne crée de court-circuit.

Fonctionnement des batteurs commandés électroniquement:

Les batteurs "électroniques" ne sont pas associés aux flippers électroniques. On y fait référence comme une amélioration de la conception dans les machines plus tardives (après 1989), qui supprime les contacts "haute-tension" en tungstène, qui avaient tendance à se dégrader avec le temps. Ce qui a conduit à une maintenance moindre…

Il y a plusieurs systèmes qui ont été inventés pour supprimés les contacts haute-tension des batteurs. L'un d'eux surveille le temps pendant lequel le batteur est maintenu activé. Toute activation continue, supérieure à 50 à 100 millisecondes, fait basculer le courant du côté baute-tension sur le côté basse-tension de la bobine, électroniquement. Certaines conceptions de ce type sont également dotées d'un contact EOS "normalement ouvert" basse-tension, de telle sorte que les batteurs aient un "touché" plus traditionnel… La fonction de temporisation du circuit électronique n'entre en fonction que si l'EOS n'est pas détecté, basculant ainsi le courant sur le côté basse-tension. Les batteurs "Fliptronics" Williams fonctionnent de cette manière.

Un autre système surveille le temps/la connexion de l'EOS et séquence l'alimentation aux batteurs afin de réduire la tension pendant le cycle de "maintient". Cela permet d'employer des bobines à simple bobinage, qui sont moins coûteuses… On peut trouver un exemple de ce type de système (PVM) sur les batteurs des derniers Stern. Parfois, le séquençage de la tension fait légèrement bourdonner les batteurs.

Résumé sur le fonctionnement des EOS des différents types de jeux:

Electromécaniques: Le contact EOS met en court-circuit avec le bobinage basse-tension jusqu'à ce que le batteur soit désactivé. Cela permet d'actionner le batteur à pleine puissance lors de l'initialisation du mouvement du batteur, puis de passer sur le bobinage basse-tension afin de le maintenir activé en fin de course. En réalité, les 2 bobinages, haute et basse-tension, sont reliés en série pendant le maintien du batteur.

Data East: Le contact des batteurs séquence les bobinages (40 ms) pour réduire la force du courant de 50 à 8 Volts pour la partie maintien du batteur. Le contact EOS n'est utilisé que pour relever un batteur qui aura été repoussé par l'impact de la bille. Mais consultez le manuel de jeu du "Maverick" pour le fonctionnement théorique.

Stern: Le contact des batteurs séquence les bobinages (après 40 ms) avec des impulsions d'1 ms toutes les 12 ms pour réaliser la fonction de maintien. Le contact EOS est utilisé pour relever le batteur s'il a été repoussé par la bille. Pour la description des batteurs Stern, veuillez consulter Le manuel de Batman TDK, Section 5, Chapitre 2, Page 106 (http://www.sternpinball.com/downloads/B ... 5_CHP2.pdf).

Williams: La carte Fliptronic permet d'avoir des bobines de batteurs commandées électroniquement (par la carte mère). Lorsque le contact EOS se ferme, le courant est dirigé vers le bobinage de maintien. Les problèmes liés aux batteurs Williams WPC sont traités dans le chapitre dédié dans l'article consacré aux Williams WPC.


28.1/ Cas des batteurs faibles – Que faut-il vérifier:

Manchon de bobine comportant une marque d'usure. Celle-ci empêche l'activation complète du plongeur.

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Il existe de nombreux problèmes qui peuvent conduire à des batteurs faibles (mous). Certains sont uniquement existants sur les EM, mais il y a de nombreuses choses en commun entre les EM et les flippers électroniques. Les problèmes peuvent être soit électriques, soit mécaniques. Ci-dessous, voici une liste de chose à vérifier. Les choses les plus courantes à regarder sont: si les 2 batteurs ou un seul, sont concernés, si le batteur ne s'active pas, s'il s'active et reste bloqué en position haute, lorsqu'on l'active manuellement, et si la raquette peut être facilement déplacée manuellement ou pas.

Pastilles du contact EOS (fin de course) sales: Le bobinage d'une bobine de batteur n'a qu'une résistance de quelques Ohms, aussi seule une légère augmentation de résistance suffit à dégrader la performance des batteurs. Si le contact EOS ne fait pas contact, le batteur ne s'activera pas, mais restera en position de maintien s'il est activé manuellement.

Pastilles du bouton de caisse sales: Sur les EM, l'alimentation des batteurs passe par les boutons de caisse. Une résistance supplémentaire sur un contact mal entretenu peut réduire la puissance des batteurs.

Manchon de bobine sale ou usé: Nettoyer le plongeur et le manchon de la bobine augmentera la performance des batteurs. Les anciens jeux comportent des manchons métalliques qui devraient être remplacés (lorsque c'est possible) par des manchons en Nylon. Même lorsque l'usure n'est pas visuellement perceptible, le remplacement des manchons à souvent une influence positive.

Butée d'arrêt ou plongeur maté: Les bobines fonctionnent mieux lorsque la surface de contact entre la butée d'arrêt et le plongeur est plane. Lorsque l'un et/ou l'autre est maté (écrasé/fissuré) cela peut faire bourdonner le batteur lorsqu'il est activé.

Ressort de rappel trop tendu: Cela peut aussi rendre les batteurs bruyants en mode maintien. Le ressort de rappel devrait être réglé de telle sorte qu'il puisse tout juste faire revenir les batteurs à leur position initiale, lorsque le plateau est soulevé.

Bague de plateau tordue (contrainte): Une bague usée ou mal ajustée peut entrainer une torsion qui entravera le mouvement des batteurs. Assurez-vous qu'il y ait un petit peu de jeu vertical pour éviter toute torsion.

Usure des liaisons composites: Avec les temps, les perçages des liaisons des batteurs sont allongés (ovalisés). Le jeu qui en résulte consiste en une perte de course, ce qui réduit la puissance du batteur.

Problèmes d'alimentation: Assurez-vous d'avoir la tension nominale sur la bobine du batteur. Généralement, un problème d'alimentation provoque l'affaiblissement des 2 batteurs.

Transistor de commande défectueux (flippers électroniques seulement): Sur les flippers SS, il est possible d'avoir un transistor défectueux, mais restant toutefois opérationnel. En général, dans ce cas, le transistor devient sensiblement plus chaud que les autres transistors du même type.

Bobinage défectueux: Les problèmes liés aux bobines sont rares, mais vérifier s'il n'y a pas de rupture sur les connexions soudées, ou de fils cassés sur les pattes de la bobine.