Bonjour à tous,
une grosse panne, et l'analyse réparation en détails.
Panne et réparation de la carte variateur (main board) du SC4
Le début des problèmes :
Alors que j'effectuais la mise au point d'un module stroboscope pour le tour, j'ai commencé par entendre un bruit mécanique bizarre en démarrant le tour. Arrêt d'urgence …
Première vérification mécanique, rien ne semblait défaillant.
A la 2ème remise en route, le mandrin s'est bloqué avec un son sec, et l'écran a affiché "ERR". Arrêt d'urgence à nouveau …
Re-vérification mécanique, mais toujours rien d'apparent …
A la 3ème remise en route, le mandrin s'est à nouveau bloqué et j'ai entendu une explosion brève et sèche à l'arrière du tour, avec des projections vers l'arrière (le boîtier électronique était ouvert).
Panique à bord, arrêt d'urgence, et M…e.
Le fusible taille 5x20 de 10A en façade est grillé aussi.
Il grille aussitôt si on le change : la carte variateur est en court-circuit … et re-M…e.
Je me suis donc penché sur le démontage et une meilleure compréhension de l'électronique du tour. Depuis le début, je me posais la question de la fiabilité de cette électronique, et je me demandais ce que je ferais en cas de problème. Eh bien cette fois-ci, ça y est ... Pas le choix, il faut y aller !
Jusqu'ici, je n'avais ouvert que le petit boîtier électronique qui porte le ventilateur, situé dans le carter d'engrenages.
En fait, ce qu'on voit dans le petit boîtier n'est que la partie gauche de la carte principale du tour.
Si on démonte ensuite la plaque arrière, en enlevant d'abord complètement le carter d'engrenage pour faciliter la dépose, on s'aperçoit que c'est la même grosse carte qui se poursuit dans le boîtier arrière.
Carte variateur montée dans son logement à l'arrière du tour
Démontage de la carte principale du SC4 :
La carte variateur porte une petite carte fille en haut à gauche, bâtie autour d'un microcontrôleur ATMEL, qui gère le panneau de commande et l'affichage, et vraisemblablement aussi la commutation des bobinages du moteur brushless. Cette carte est simplement enfichée sur 2 borniers au pas de 1/10", et sécurisée par une vis serrée sur une entretoise en laiton, elle-même vissée sur la carte principale.
La carte fille s'enlève très facilement.
Carte variateur avec la carte fille débrochée
Le bornier en bas, avec un couvercle transparent, accueille 6 fils avec des cosses en fourche et il est destiné au moteur : 220 V phase et neutre, terre, et les 3 phases U, V, W du moteur brushless.
Tous les fils sont bien étiquetés avec des bagues marquées, donc pas besoin de repérer.
La carte, vissée sur 4 entretoises, se démonte aussi très facilement.
Le connecteur blanc débrochable, en haut à gauche, va vers l'afficheur et les boutons en façade.
Le vert est aussi un connecteur débrochable facile à démonter qui va vers 3 capteurs à effet Hall intégrés au moteur. 2 fils 0 et 5V pour l'alimentation des capteurs, et 3 fils de signaux, un par capteur.
Ces capteurs assurent le pilotage de la commutation des 3 bobines du moteur brushless, et ils fournissent l'information "vitesse" pour l'afficheur en façade.
Si un jour vous avez à démonter le microswitch du capot de protection de mandrin, on y accède ici, avec la carte démontée.
Tout l'arrière de la carte principale est un gros radiateur, découpé au milieu pour laisser passer 6 gros condensateurs électrochimiques de 1000 µF chacun.
Le radiateur se désolidarise de la carte par 3 vis, plus 6 + 1 = 7 vis qui plaquent les composants de puissance sur le radiateur.
Une fois démonté, le radiateur laisse apparaitre 7 composants de puissance : 6 IGBT (Transistor bipolaire à grille isolée – Insulated Gate Bipolar Transistor) qui assurent la commutation du moteur et un pont de diode redresseur 1000 V-35 A.
Un patch en Teflon© est interposé entre chaque IGBT et le radiateur, avec de la pâte thermique entre patch et IGBT, mais pas entre patch et radiateur.
Les condensateurs n'ont pas l'air d'avoir souffert. C'est déjà ça !
Radiateur au dos de la carte
Par contre, un IR2110 (celui du milieu sur les 3) est complètement explosé. C'est ça que j'ai entendu et dont j'ai vu les projections quand ça a pété.
Les IR2110 sont des drivers pour les IGBT qui supportent la haute tension d'un côté (high and low side driver). Il y en a un pour 2 IGBT.
Une résistance CMS (taille 1206) de 100 ?, marquée R301, située à proximité, a peut-être aussi souffert, et éventuellement un LM358 CMS (amplificateur opérationnel double). Ce n'est pas sûr pour ce dernier, car ça pourrait être des résidus de flux de soudure dessus.
Après nettoyage à l'alcool isopropylique, il est redevenu propre. J'ai décidé de ne pas le changer. De toute façon le dessoudage et ressoudage de ce type de composant CMS est hors scope de mes moyens techniques actuels.
A l'œil, il ne parait pas y avoir d'autres dégâts sur le dessus de la carte.
Composants à remplacer
Il y a un fusible de 15 A en bas à droite de la carte, qui n'est signalé nulle part dans la doc, mais il est intact.
Carte grillée
Sur le dessous de la carte, qui n'est visible qu'après démontage du radiateur, la patte de droite de l'IGBT près de l'IR2110 grillé était dans le vide. La large piste en cuivre du PCB a été littéralement vaporisée par un coup de chaud sur au moins 12 mm².
Envers de la carte, radiateur démonté
Le collecteur-émetteur et la base de cet IGBT sont en court-circuit, ce qui expliquerait le reste …
Après test à l'ohmmètre, il apparait que 5 IGNT sur 6 sont en court-circuit …
J'ai donc décidé de changer les 6 transistors de puissance.
Pour info, La référence des IGBT est
Fairchild FG60N100BNTD (1000V, 60A, NPT Trench IGBT)
La référence du pont de diode en bas à droite est
KBPC3510. (1000V - 35A)
J'ai dessoudé les 6 IGBT, en attente des composants de remplacement.
Arrière de la carte avec les 6 IGBT enlevés
J'ai ressoudé 6 transistors de puissance, mais les réparations n'ont pas suffit. La carte à "reflashé" dès que je l'ai remontée. Je n'ai pas les compétences pour réparer.
Tant pis, j'ai remis la carte neuve et on continuera comme ça.
A+
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