Oui... non... oui, d'accord... Ceci n'est pas de la radio ancienne ! Mais c'est tout de même "vintage" puisque cet engin date de 1986.

Il s'agit d'une commande de lumières, séquenceur ou encore "chenillard" à 8 canaux, assez sophistiqué.

Découvert en octobre 2015, cet appareil était toujours utilisé en matériel mobile, et installé dans un flight-case. En fort bon état, il s'allume toujours mais les diodes LED de la commande scintillent un peu, comme si une alimentation était trop faible ou mal filtrée... 

Etat cosmétique fort bon pour du matériel qui a fonctionné en "mobile" ! 

La société Impulse était basée sur les hauteurs de Liège et a produit du matériel de commande d'éclairages. D'après le numéro de série, celui-ci date de 1986. Cette entreprise ne semble plus exister en 2015, toute information bienvenue ! 

Une belle réalisation "made in Belgium", donc ! 

Au niveau des fonctionnalités, c'est très complet avec 32 programmes différents (choix manuel ou automatique), 4 modes de défilement (avant, arrière, inversion 2X, inversion 4X),  plusieurs modes d'effet (chenillard, fondu enchainé, super programme, réaction au son,...) et plusieurs modes de commande de la vitesse (par potentiomètre ou au son ou combinaison des deux). Un bouton "go" permet d'envoyer la puissance sur les lampes connectées aux sorties, et un potentiomètre permet de diminuer l'intensité lumineuse sur l'ensemble des lampes.

Il s'agit donc bien d'un séquenceur, destiné à faire clignoter des lampes ou projecteurs, avec des effets lumineux complexes. Ce genre de matériel est employé en discothèques, dancings, lors d'alimations diverses,... A ne pas confondre avec des pupitres d'éclairages de scène, qui permettent de doser les intensités lumineuses sur chaque sorties, indépendamment... Ces pupitres sont plutôt utilisés en théâtre, en concerts,... Ce n'est pas la même fonctionnalité.   

Explorons maintenant cet engin sur le plan technique, avec un peu de "rétro-engineering", suivi de la remise en état.

Une vue l'arrière de l'appareil. Un bornier permet de connecter l'arrivée secteur et les 8 lampes. Il manque malheureusement le cache de protection autour de ces connexions. Les sorties de câbles se font par presse-étoupes plastique, certains étant incomplets. 
8 fusibles protègent les triacs de sorties, et deux prises permettent la connexion d'un signal audio sur l'appareil (certaines fonctionnalités étant rythmées par la musique)

Ouverture de la boîte...

Un circuit imprimé supporte l'alimentation et les 8 sorties à triacs. Le câblage vers les fusibles et le bornier est réalisé en conducteurs souples. 
Fixé derrière la face avant, un second circuit imprimé contient l'électronique de commande. Les deux circuits sont reliés par des conducteurs souples, avec un connecteur 16 pôles.

Une autre vue de l'intérieur. Le circuit de commande comporte plusieurs circuits intégrés, une EPROM et ce qui semble être un micro-processeur. On verra cela à l'autopsie !

Puisque l'alimentation se trouve sur le circuit imprimé de puissance, et que de toutes façons c'est à ce niveau que se trouvent la plupart des pannes dans ces appareils de commande d'éclairage, examinons-le... 

Les conducteurs de puissance étant soudés, mais longs assez, il est possible de sortir partiellement ce circuit hors du boîtier, après avoir dévissé ses fixations. 
On voit ici les 8 triacs BT139 et un autre composant TO-220 (un peu caché par les fils et le condensateur bleu). Tous ces composants datent de 1984-1985.

Une autre vue sur les triacs et sur leurs circuits de commande. Les triacs sont isolés entre eux et par rapport au dissipateur par des micas et rondelles isolantes. 

L'isolation galvanique entre la commande et la puissance est prévue, par des opto-coupleurs. Ceci est indispensable puisque les circuits de commande des triacs sont reliés au secteur ! 
Normalement, on doit donc trouver deux tensions d'alimentations dans l'appareil. Une pour la logique de commande, isolée du secteur ; et une autre pour piloter les triacs, reliée au secteur. 

L'exploration continue, côté pistes du circuit. 

Très propre, bien réalisé. La piste commune aux triacs est de bonne surface, c'est logique puisqu'elle doit supporter un courant fort important. Si toutes les sorties sont actives en même temps, cette piste est traversé par la somme de tous les courants de chaque sortie ! 
Les sorties étant prévues pour un courant nominal de 6A, il y en a 8 ... on peut donc avoir jusque 48A circulant dans cette piste commune !

Dans les années 80, peur de rien ! 

Ces condensateurs sont pris en direct sur le secteur, l'orange de 100nF/ 400V entre phases et les deux petits de 2,2nF entre chaque phase et la terre ! 
Aux normes actuelles, les condensateurs pris entre phases doivent être de type X2 et ceux entre phase et terre des Y1 minimum (construits pour ne pas se mettre en court-circuit). Donc, ces composants anciens sont à remplacer (bien que semblent toujours ok, le différentiel de l'atelier ne déclenche pas).

Un peu de "rôti" par ici ... le redresseur et le condensateur situé à proximité ont eu chaud !

Relevé de schéma fait, il s'agit justement de l'alimentation de la logique de commande... 

Composants à remplacer aussi, ils poseront problème un jour ou l'autre ! 

Voici le relevé de schéma de la platine de puissance. 

Le transformateur possède bien deux enroulements séparés et on retrouve bien deux tensions séparées. Le 8V DC est relié au secteur, pour la commande des triacs. La tension du second enroulement est redressée (+ filtre par 4 petits condensateurs en // sur les diodes) et sert pour la logique de commande. Une diode suit le redresseur, avant le condensateur de filtrage. Entre le redresseur et cette diode, on trouve le 50Hz redressé, qui est envoyé tel quel vers la platine de commande. Ceci va servir pour la commande des triacs (détection du moment de passage par zéro du secteur). Après la diode, filtrage et régulation classique par un 7805 monté sur le dissipateur commun (et isolé de celui-ci par mica et rondelle isolante).   

Les 8 sorties à triacs ont un schéma identique. Le transistor NPN amplifie le courant de l'opto-coupleur. Quand la LED intégrée de celui-ci s'allume, le transistor interne conduit et commande ainsi le transistor NPN de commande du triac. Le triac conduit quand un courant de commande circule entre la "gâchette" et l'anode A1 (connectée à la phase). Le courant est fixé ici par la résistance de 56Ω.   

Les commutations par triac, et spécialement en mode "dimmer" provoquent pas mal de parasites. Ici, chaque canal est muni d'un filtre constitué d'une bobine torique en série avec le triac, et d'un ensemble résistance 56Ω / condensateur 100nF qui est en parallèle sur les connexions A1-A2 du triac.

Le chantier, maintenant !

Après avoir fait ces premiers relevés, permettant de se faire une idée globale du fonctionnement de l'appareil, la rénovation peut commencer. La partie "exploratoire" est toujours nécessaire avant de commencer des réparations dans un équipement inconnu et dont on ne dispose pas du schéma. Pendant cette découverte, plusieurs observations ont été faites (condensateurs douteux sur le secteur, composants brûlés, absence de fusible,...) : commençons par la... Bien sur, si l'appareil avait été en panne totale, il aurait d'abord fallu le dépanner puis ensuite solutionner les quelques points remarqués. Ici il s'agit d'une restauration  d'un appareil encore fonctionnel, mais un peu dégradé par le temps et l'usage. 

Le transformateur ne comportait, assez curieusement, aucune protection. Ajout ici d'un fusible de 250mA (T) côté secteur.
Percement des trous et montage du support. Une piste est interrompue pour l'insertion de cette protection.

Les condensateurs du filtre secteur ne me disaient vraiment rien que vaille. 

Les anciens composants à droite, les nouveaux à gauche.  

Prêts pour installation ! 

Les nouveaux composants pour le fitre secteur et le porte fusible sont installés.

Ajout d'un conducteur vert-jaune vers la platine, pour la connexion de la terre sur celle-ci, et éviter que cette connexion se fasse uniquement par les vis de fixation.  

Rien de bien grave jusqu'ici... Tout cela n'empêchait pas l'engin de fonctionner mais autant le sécuriser un peu...

Ah oui, ils ont eu bien chaud, ces composants ! 

Remplacement de l'électrolytique, du redresseur (par un de 1.5A), de la diode (également par un modèle tenant 1.5A) et des 4 condensateurs 47nF céramique. 

Cet appareil n'aurait assurément plus fonctionné fort longtemps avec des composants dans cet état.

Les composants vieillis sont remplacés. 
A ce niveau aussi, une petite modification. Il y avait bien un petit condensateur céramique de 100nF entre la sortie du régulateur 7805 et la masse (condensateur remplacé aussi)  mais entre son entrée et la masse il n'y avait pas de tel condensateur. J'y ai placé un 220nF.  Deux petits trous dans le circuit, et le voila placé à côté du 100nF (juste devant le régulateur). Ces condensateurs aident à la stabilité de ces régulateurs, et doivent y être montés à proximité. Le 100nF existant était d'ailleurs bien installé ainsi, et le nouveau a simplement pris sa place...

Côté secteur, un nouveau câble de bonne section et utilisation d'embouts de câblage sertis.

Egalement un nouveau presse-étoupe pour ce câble, de type anti arrachement... 

Tant qu'à faire, puisque le capot de protection des bornes est manquant, autant en refaire un... 

Simple grille en aluminium, pliée aux bonnes dimensions, pour refermer l'accès au bornier. 

Ambiance Mil'Dju ! 

Test de l'engin sur ampoules, pas de souci. Les diodes LED de la commande ne scintillent plus, et vu l'état de l'électrolytique de filtrage du 5V de commande, cela n'avait rien d'étonnant...    

Première étape de cette remise en ordre  terminée ! Maintenant, place à la restauration de la platine de commande. Reste en effet quelques soucis mineurs : certaines LED s'éclairent moins fort que d'autres, et aussi quelques mauvais contacts dans les potentiomètres. Mais d'abord quelques oscillogrammes relevés sur la puissance...

Remarque très importante ! Pour vérifer les tensions du secteur avec un oscilloscope, il est impératif d'alimenter l'appareil en test avec un transformateur d'isolement ! Ne pas entreprendre ce genre de mesure si le montage et l'usage de tels transformateurs, ainsi que leur couplage à la terre, ne sont pas parfaitement compris : c'est extrèmement dangereux si pas maîtrisé !  

La courbe du dessous est la tension secteur. L'ondulation visible est due à la faible puissance du transformateur d'isolement utilisé ici (100VA) : il n'apprécie qu'assez modérément la charge de 8 canaux à triacs.

La courbe du dessus est celle relevée sur une des sorties, ici la lampe est allumée assez faiblement : la conduction du triac se fait plus ou moins au moment ou la sinusoïde du secteur est maximale. On trouve donc une alternance tronquée qui est appliquée à la lampe, qui s'allume faiblement.

Ici, la lampe est allumée plus fortement, la conduction du triac se faisant au début de la sinusoïde... Pour allumer totalement la lampe, il faut piloter le triac au moment du passage par zéro de la sinusoïde. Ici la conduction se fait un peu après, et il en "manque" toujours un morceau. 

Ce procédé se nomme "découpage de phase" et est possible en pilotant le triac au moment opportun.

Et justement, pour piloter le triac au bon moment, il est important que l'électronique de commande "sache" quand la tension du secteur passe par zéro ! Ici, le signal pris en sortie du redresseur (voir schéma ici plus haut) est envoyé à la logique de commande : il est bien sur synchrone avec le secteur. C'est la courbe du dessus, fortement écrêtée par le redressement et la charge.

Sur la courbe du dessous, les impulsions négatives sont celles correspondant au passage par zéro du secteur. Et les impulsions positives sont celles de commande du triac. Ici on le commande fort "tard", et la lampe connectée ne s'allumera quasiment pas.

Le graphique ci-contre correspond à l'image des sinusoïdes représentant la lampe fortement allumée. Le triac est commandé peu après le passage par zéro du secteur.

Les triacs peuvent être pilotés par des impulsions très courtes : une fois "amorcés" , il restent conducteurs tant qu'un courant circule dans la jonction A1-A2. Ce courant s'annule lors du passage par zéro du secteur, le triac redevient non conducteur à ce moment. Ceci est vrai avec des charges résistives (ampoules classiques ou halogènes), le courant étant en phase avec la tension. Avec des charges inductives, c'est autre chose puisque le courant n'est pas en phase avec la tension... (c'est pourquoi nombre de "dimmers" fonctionnent fort mal avec des éclairages alimentés par transformateurs)

Après ces quelques relevés, et ces quelques mots d'ennuyeuse "théorie", passons à la rénovation de la platine de commande...

La platine de commande, côté composants.
On y trouve bien un micro-processeur, et c'est un bon vieux Z80 ! En plus de l'EPROM qui contient le software de gestion de l'appareil, on trouve deux mémoires RAM 2114 (1k en tout) et une série de circuits intégrés TTL, pour le décodage d'adresses et les registres pilotables par le microprocesseur. A droite, un circuit LM324 associé à des composants discrets amplifie et filtre le signal sonore. Quelques transistors pour le pilotage des LED et des afficheurs 7 segments. 

Cet appareil comporte donc une mémoire EPROM de type 2732.
La date indiquée dessus est 5/10/86, donc 29 ans au moment de la rénovation de cet appareil... Cest pas mal, car beaucoup de ces mémoires perdent leur contenu au bout d'une vingtaine d'années. Celle ci aura bien tenu, mais par sécurité, faisons-en une copie ! Lecture du circuit avec un programmateur adapté, et fichier binaire sauvé sur disque.

Le meilleur moyen d'être certain de la sauvegarde est encore de programmer une autre EPROM avec ce fichier, et d'essayer la copie dans l'appareil... Cela marche ! La mémoire originale est devant l'appareil et c'est sa copie qui est en place sur la carte, pour faire fonctionner l'engin. Précisons que cette sauvegarde de la mémoire n'a pas pour but de refaire un "clone" de cet appareil, dont la technologie est maintenant dépassée : il ne s'agit que de maintenir un ancien équipement en service, le plus longtemps possible... 

La platine de commande côté LED et boutons poussoirs.
Peu de travail sur cette carte : remplacement de quelques LED ayant perdu de leur intensité lumineuse, remplacement du potentiomètre de niveau lumineux et nettoyage de celui de commande de vitesse. L'appareil a subi un jour une entrée de liquide, pas mal de traces sur le circuit imprimé, qui a eu besoin d'un nettoyage.  

Le voila refermé, prêt à reprendre du service !

Bien sur il fait maintenant partie de la collection, et ne retournera plus en "tournées". Il est destiné à une semi-retraite, peinard, dans le futur musée ... Car il y aura une partie d'exposition qui concernera les années 80... 

D'une façon générale, très bonne impression pour cet appareil, presque trentenaire au moment de cette intervention ! C'est une très belle réalisation, très pro. D'ailleurs, s'il avait été mal construit, cet appareil n'aurait pas vécu aussi longtemps. Le "son et lumière" est un domaine ou les équipements sont mis à rude épreuve, et donc seul le plus solide survit ! 

Encore une belle preuve du savoir faire belge en matière d'électronique...  Car les quelques petites remarques écrites ci-dessus ne remettent nullement en cause la qualité initiale de cet appareil.

Je suis à la recherche de toute information concernant ce constructeur liégeois ! Si vous en avez (photos, catalogues, infos sur la firme,...) merci de me contacter !