Réparer un ampli AER Basic Performer en panne

Il est bien possible de réparer un ampli AER Basic Performer en panne. Vu le prix de l'ampli, sa puissance et sa bonne qualité de fabrication, ce serait malheureux de ne rien en faire ou de le jeter. Cet article présente ici la réparation des amplis de puissance (circuit intégré TDA7294) qui ont claqué suite à un court-circuit interne entre une plaque en aluminium et le radiateur qui dissipe la chaleur à l'arrière de l'ampli AER. On va d'abord voir comment l'ampli est assemblé puis localiser les composants à changer.

L'ampli AER Basic Performer, démontage de l'ampli

La plaque arrière de l'ampli AER se démonte facilement. Il y a 8 connexions à cosse de type faston : ce sont les 4 haut-parleurs. Il faut les retirer une à une. Il faut bien penser à noter à quel connexion chaque câble correspond. On peut numéroter les câbles individuellement et numéroter les cosses sur le circuit imprimé. Attention : si on tire sur le câble, il se peut qu'on arrache la cosse. Mieux vaut tirer sur la cosse elle-même, tout en maintenant la carte électronique. Il faut débrancher ou couper le fil jaune/vert qui relie la carte au châssis ainsi que les fils rouge et noir qui vont vers les autres cartes électroniques.

Le fil marron sur la carte de l'ampli établit une connexion de masse. Il faut évidemment le laisser !

L'ampli Basic Performer est alimenté par deux transformateurs toriques qui fournissent 2x23V (les 4 fils : rose, jaune, vert et bleu). Pour démonter la carte de l'ampli, il faudra dessouder ces fils en notant les couleurs :

Connexion entre transfo 2 x 23 V AC et carte de l'ampli

Origine de la panne de l'ampli AER Basic Performer

Un jour, lors d'une mise sous tension de l'ampli AER, il y a eu de la fumée et un bruit de court-circuit inquiétant. Panique à bord !

Aussi étonnant que cela puisse paraître, ce n'est probablement pas le TDA7294 qui est à l'origine de la panne. Pourtant en regardant l'ampli, on constate facilement que les 4 TDA7294 ont grillé :

TDA7294 grillé : les 4 amplis intégrés ont grillé

Il est en effet très peu probable que les 4 TDA7294 aient pu claquer tous à la fois, comme ça, suite à une surchauffe ou un fonctionnement intensif. La raison de cette panne n'a donc peut-être rien à voir avec l'utilisation à trop fort volume de l'ampli. C'est un court-circuit entre la plaque en aluminium (où sont fixés directement les 4 TDA7294) et le radiateur à l'arrière de l'ampli (qui est relié à la masse). Un isolant souple garantit l'isolation électrique entre le radiateur et cette plaque en alu qui est reliée au potentiel négatif de l'alimentation principale (-Vcc) qui se trouve à environ -30 V continus.

Avec le temps et avec la malchance, il se peut qu'un court-circuit ait pu apparaître par la rouille d'une tête de vis favorisée par l'humidité ambiante, ou bien une croissance d'une moustache métallique (whisker). C'est un phénomène qui se rapproche de l'électromigration. Il vaut donc mieux éviter de stocker l'ampli (comme tous les appareils électroniques) dans des lieux humides.

Le boitier du TDA7294 est relié à l'alimentation négative. Expérimentalement, lorsqu'on court-circuite le boitier du TDA7294 à la masse dans un ampli audio, on ne fait pas seulement un court-circuit sur l'alimentation négative, mais on casse également le TDA7294. Un courant excessif traverse les fils de bonding (dans le circuit-intégré) qui sont détruits quasi immédiatement. C'est ici ce qui a pu se produire pour les 4 TDA7294.

Réparation à faire sur l'ampli AER

Les 4 amplis intégrés TDA7294

Il faut commencer par dessouder les 4 TDA7294 grillés. On peut ajouter une bonne quantité d'étain (mélange étain-plomb) sur les soudures pour aider à dessouder le composant, ou encore couper toutes les pattes à ras puis retirer les restes de pattes une à une.

Dessouder un TDA7294 en ajoutant une grosse boulette d'étain

Il ne faut pas tirer tant que les soudures ne sont pas fondues, sous peine d'arracher des pistes ou des vias métallisés !

Voici les 4 TDA7294 grillés :

TDA7294 grillés suite à un court-circuit probable entre leur boitier et la masse

Comme une piste a été arrachée entre la broche 9 d'un TDA7294 et la broche 9 de son voisin, on relie par un bout de fil :

Il faut éviter que les broches 9 et 10 du TDA7294 restent en l'air ! Sous tension, le TDA7294 pourra alors casser inopinément ! Il faut vérifier les connexions au multimètre.

En cassant les boitiers pour voir ce qu'il y a à l'intérieur, on devine que la casse vient de la partie droite de la puce, ou plutôt du fil de bonding lui-même (en effet, la broche -Vcc est sur la droite).

Ampli TDA7294 grillé

TDA7294 après un court-circuit entre son boitier et la masse

Résistance à remplacer

Ce court-circuit n'a pas seulement entraîné le claquage des TDA7294 mais aussi la mort d'autres composants : une résistance et des diodes CMS.

La résistance doit être remplacée par une valeur identique : 1 kOhm 1/4 W. Elle établit la jonction avec la masse :

Résistance 1 kOhm grillée sur l'ampli AER Basic Performer (entre le condensateur jaune et le fil jaune/vert)

Analyse des pannes : diodes zener à remplacer sur l'ampli AER

Il faut aussi remplacer les diodes CMS qui pilotent la fonction Standby des TDA7294. On les trouve reliées entre l'alimentation positive (+Vcc) et la broche 9 "Standby" du TDA7294. Leur anode est reliée à la masse via une résistance de 22 kOhms CMS. Il y a deux diodes sur la carte de l'ampli.

Diode zener à remplacer (D27 et son équivalent sur la carte de l'ampli AER)

Le bout de schéma TDA7294-zener-22k a été reconstitué en analysant le circuit imprimé. La logique du fonctionnement du TDA7294 permet de conclure que ce sont des diodes zener. D'ailleurs si c'était des diodes simples, elles n'auraient pas pu claquer : aucun courant n'aurait pu les traverser et les griller... Si on les remplace par ces diodes par des diodes 1N4148 en version CMS (LL4148), l'ampli ne donne pas de musique parce la broche Standby reste à 0 V. C'est du reverse engineering... Chacune des diodes zener pilote 2 TDA7294. Il faut les remplacer par des diodes zener 12 V ou 15 V. Attention à la polarité lors du remontage !

Vous pouvez aussi tester au multimètre les autres diodes CMS. Elles ne doivent pas être en court-circuit, sinon il faut les changer (LL4148) !

Condensateurs de bootstrap à remplacer

Cela ne coûte pas cher, on peut aussi remplacer les 4 condensateurs 22 uF 50 V à proximité des 4 TDA7294 (source : forum de réparation d'ampli). Il s'agit des condensateurs de bootstrap qui servent à piloter correctement le Mosfet d'en haut ("high side") du TDA7294. Il se peut que l'un ou l'autre ait été détérioré par la casse du TDA7294. Dans le doute, mieux vaut les changer (par des 22 uF 50 V ou 22 uF 63 V). Une défaillance du condensateur de bootstrap peut entraîner la casse du TDA7294 !

Même si pour l'ampli AER, les condensateurs étaient encore bons, ils ont tout de même été remplacés.

Nouveaux condensateurs de bootstrap 22 uF 50 V

Remontage de l'ampli AER

Si vous n'avez pas un grand isolant souple à mettre entre le radiateur et la plaque en alu où sont fixés les TDA7294, vous pouvez réaliser l'isolation entre la plaque et les TDA7294 : il faut 4 isolants et 4 rondelles à insérer entre les TDA7294 et les écrous :

Montage des TDA7294 d'origine (non isolés)

Nouveau montage avec TDA7294 isolés

TDA7294 monté avec isolation (zoom) : isolant silicone et rondelle

La dissipation de chaleur est très légèrement réduite avec ce montage mais ce n'est pas critique.

Une fois tous les fils rebranchés (fil jaune/vert, petit fil rouge, petit fil noir, nappe, transfos d'alimentation), on peut mettre l'ampli sous tension prudemment. On peut insérer en série avec l'ampli une ampoule halogène de 46W par exemple. Si l'ampoule brille fort, cela témoigne d'un appel de courant anormal sur l'ampli. On pourra ensuite brancher une source de son et tester chaque canal (haut-parleur entre 2 cosses faston consécutives). Si les 4 canaux fonctionnent, c'est gagné, vous pouvez remonter l'ampli AER !

Vous pouvez rebrancher les cosses faston issues du caisson dans l'ordre où vous les avez démontées puis fixer la plaque de l'ampli :

Connexion des haut-parleurs de l'ampli AER Basic Performer

Remontage de l'ampli AER Basic Performer

Ivresse de joie : un ampli compact et performant pour vos meilleurs petits et grands concerts !

Mot de la fin

L'isolation entre les composants de puissance et leur radiateur peut être critique et causer des défaillances graves. L'assemblage soigné ainsi que le stockage dans un lieu sec sont de première importance pour garantir la fiabilité.