Détermination de la partie défectueuse - Cours d'Electronique avec Maxicours

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Détermination de la partie défectueuse

Au cours des années 80, la NASA a subi une lourde perte lorsque la navette spatiale "Challenger" a explosé en plein vol, causant la mort de tous les membres de l'équipage.

La NASA était alors dans l'obligation d'arrêter son programme spatial jusqu'à ce qu'elle établisse et corrige la cause de l'accident.

Cette recherche de la cause du problème fut assez complexe compte tenu du peu d'indices.

On parvint finalement à concentrer les recherches sur les fusées d'appoint, car une des caméras qui avait enregistré le décollage prouvait, sans l'ombre d'un doute, que le problème venait de cet endroit.

En électronique, la recherche n'est pas aussi complexe mais nécessite :

  • des connaissances de base ;
  • une bonne concentration sur le travail à effectuer.
1. Dépannage

Le dépannage est un travail qui, en plus d'exiger de bonnes connaissances, demande à l'intervenant de posséder une bonne méthode de travail.

En effet, le dépannage peut se comparer au travail d'un détective qui doit trouver un coupable avec un minimum d'indices.

Si le détective ne maîtrise aucune méthode de travail, il risque de passer à côté d'indices essentiels à son enquête.

Cela pourrait même l'empêcher de découvrir le coupable.

La personne qui fait du dépannage sur les circuits électroniques doit aussi posséder une méthode de travail qui lui permettra d'améliorer grandement la qualité de ses interventions.

La figure suivante présente un organigramme des étapes à suivre lors du dépannage d'un circuit électronique.

Organigramme de dépannage :

Le travail de dépannage :

  • débute par la lecture des plans, qui permet de mieux comprendre le système,
  • et est suivi d'une inspection visuelle, en vue de découvrir des problèmes comme un fil coupé.

Les sens de l'odorat et du toucher peuvent aussi être mis à contribution dans le cas d'une pièce en surchauffe ou d'un composant brûlé.

Si cette inspection n'est pas concluante, il faudra alors procéder à la prise de mesure des paramètres de fonctionnement.

Cette étape permettra :

  • d'isoler la partie défectueuse ;
  • d'effectuer la réparation nécessaire.

Si cette première réparation n'est pas suffisante, on devra reprendre des mesures jusqu'à ce que le circuit fonctionne.

Il y a cependant un outil que la personne qui effectue le dépannage a tendance à négliger, à savoir le plan et la notice du circuit. Un bon dépannage ne peut se faire sans avoir, au préalable, une bonne compréhension du circuit.

Lecture de plans :

La lecture des plans est l'une des méthodes les plus efficaces pour comprendre le fonctionnement d'un équipement.

Elle permet :

  • de compenser le manque d'expérience,
  • de rendre le travailleur expérimenté encore plus compétent.

La lecture du schéma électronique peut même vous fournir des indices supplémentaires qui vous aideront à résoudre le problème.

La meilleure façon de travailler avec un plan consiste à le comparer avec le montage pour que le lien entre les deux soit bien compris.

La figure suivante schématise le travail que l'on doit faire avec le plan d'un circuit électronique.

Utilisation du plan :

Observation :

L'observation, ou plus précisément l'inspection visuelle, est la seconde étape du processus de dépannage des circuits électroniques.

L'examen visuel du circuit peut parfois permettre de situer rapidement la cause du mauvais fonctionnement.

Cela peut vous éviter des heures de vérification et de prise de mesures inutiles. Il est donc important que cette inspection soit faite soigneusement et que tous les composants soient passés en revue.

La figure suivante présente quelques types de problèmes qu'on pourrait découvrir par l'inspection visuelle.

Problèmes visibles :

Il ne faut pas oublier que le dépannage est un travail de détective et que la recherche d'une panne doit être considérée comme étant une enquête où chaque indice est important.

Comparaison avec le circuit en marche normale :

La comparaison fait partie de l'inspection visuelle, car elle peut elle aussi permettre de repérer la partie défectueuse. Par exemple, si on a déjà observé et saisi le fonctionnement du système en temps normal, on pourra alors, dans certaines occasions, déterminer rapidement l'endroit où se situe le problème.

Prise de mesure :

Lorsqu'on procède à des prises de mesure, il y a trois points que l'on doit vérifier plus particulièrement, soit :

- les circuits ouverts ;

- les courts-circuits ;

- les paramètres de fonctionnement.

2. Paramètres de fonctionnement

Il est préférable de commencer la prise de mesure par les paramètres de fonctionnement.

En effet, cette série de mesure pourrait vous aider à déterminer rapidement le problème, mais, plus important encore, elle pourrait vous permettre de concentrer vos recherches sur une partie bien précise du système.

Comme vous l'avez vu antérieurement, les sources d'alimentation sont souvent à l'origine du problème ; c'est pourquoi on ne doit jamais négliger cette possibilité.

Cette vérification des sources devrait toujours inclure les protections comme les fusibles, qui sont souvent situés à la sortie de la source.

D'autre part, une tension nulle aux bornes de la source est un bon indice que le problème peut provenir de là. Il est à noter que, lors d'un dépannage, l'oscilloscope n'est pas nécessaire et qu'un multimètre pourrait être plus pratique en raison de la rapidité de ses prises de mesure.

La figure suivante donne un exemple d'une prise de mesure, à l'aide d'un voltmètre, de la source.

Mesure de la source :

Les autres paramètres de fonctionnement que vous pouvez être appelé à mesurer varient selon le système. Vous les retrouverez généralement inscrits sur le plan. Le ronflement d'un bloc d'alimentation, ou plutôt l'ondulation résiduelle de sortie, constitue un exemple de paramètre que vous pouvez facilement mesurer.

Exemple :

Le bloc d'alimentation de la figure suivante vous cause des ennuis avec certains circuits. Vous devez découvrir le problème.

Exemple de problème :

Si la tension continue de sortie semble anormale, on doit alors vérifier le bloc d'alimentation. On commence d'abord par mesurer la tension de la source alternative pour, par la suite, mesurer les tensions de chacune des fonctions suivantes. On devrait alors obtenir les résultats suivants :

Source d'alimentation = 230 Vefficace.

Transformation = 12 Vefficace.

Redressement double alternance = 17 Vcrête, 100 Hz.

Filtrage = Tout près de 17 Vcontinu.

La connaissance des paramètres d'un circuit nous amène à concentrer nos recherches sur la partie défectueuse.

3. Court-circuit

La recherche des courts-circuits est une autre méthode pour découvrir la partie défectueuse d'un circuit. On sait qu'un court-circuit a pour effet de modifier la structure du circuit, causant ainsi une panne ou un changement dans le fonctionnement du système. Un court-circuit est l'équivalent d'un bout de fil conducteur, ce qui signifie que la tension à ses bornes est d'environ 0 V et que sa résistance électrique est également de 0 ohm.

Cela veut donc dire qu'il y a deux méthodes pour mesurer un court-circuit :

- soit à l'aide d'un voltmètre, dans le cas d'un circuit alimenté,

- soit avec un ohmmètre dans le cas d'un circuit hors-tension.

La figure suivante montre l'effet d'un court-circuit et le résultat des mesures prises à ses bornes. A l'ohmmètre, à cause de la polarité de l'appareil, il convient d'effectuer deux lectures en inversant tour à tour les fiches de l'appareil.

Court-circuit :

La courbe qui en résulte ne peut pas durer longtemps, car le courant qui passe par le fusible est très élevé à cause du court-circuit, et le fusible fond.

De ce fait certains dépannages ne peuvent se faire qu'à l'ohmmètre car il n'est pas possible de mettre le circuit défectueux sous tension (fusion du fusible).

Circuit ouvert :

Le circuit ouvert, comme son nom l'indique, se caractérise par une rupture dans la continuité du circuit ou dans une de ses branches. Un fusible fondu, un fil coupé et une borne dessoudée représentent des exemples de circuit ouvert. La tension aux bornes d'un composant ouvert devient maximale tandis que sa résistance électrique s'approche de l'infini. Il est donc possible de détecter un circuit ouvert à l'aide d'un voltmètre ou d'un ohmmètre, en respectant les mêmes conditions décrites précédemment.

La figure suivante reprend le montage du circuit redresseur, sauf que cette fois la diode se trouve en circuit ouvert.

Circuit ouvert :

Vérification d'un circuit d'amplification :

Voici maintenant un exemple de prise de mesure pour procéder à la vérification d'un circuit d'amplification à transistor bipolaire.

La figure suivante montre le circuit d'amplification avec ses points de mesure.

Points de mesure :

On remarque que les mesures sont toujours prises entre la masse et un point du circuit.

La figure suivante présente la table de vérité selon la situation.

Résultats théoriques :

Les valeurs peuvent varier selon le type de transistor et la valeur des résistances. Le fait de connaître la réaction du circuit suivant le problème permet un dépannage plus rapide.

Exemple :

Le bloc d'alimentation de la figure suivante vous cause des ennuis avec certains circuits. Vous devez découvrir le problème.

Si la tension continue de sortie semble anormale, on doit alors vérifier le bloc d'alimentation. On commence d'abord par mesurer la tension de la source alternative pour, par la suite, mesurer les tensions de chacune des fonctions suivantes. On devrait alors obtenir les résultats suivants :

Source d'alimentation = 230 Vefficace.

Transformation = 12 Vefficace.

Redressement double alternance = 17 Vcrête, 100 Hz.

Filtrage = Tout près de 17 Vcontinu.

La connaissance des paramètres d'un circuit nous amène à concentrer nos recherches sur la partie défectueuse.

A la suite de cette étude, vous devriez maîtriser plus particulièrement les points suivants :

- Le dépannage se compare au travail d'un détective qui effectue une enquête avec un minimum d'indices.

- La recherche du problème débute par la lecture des plans et notices, surtout pour les circuits complexes.

- La seconde étape consiste en une inspection visuelle. Elle peut aussi faire appel à l'odorat et au toucher.

- L'étape numéro trois est la prise de mesure en vue d'isoler la partie défectueuse.

- La lecture du plan ou du schéma permet de mieux comprendre le fonctionnement de l'équipement.

- L'inspection visuelle a pour but de trouver des défauts comme des fils coupés ou des composants noircis.

- Lors du dépannage, il importe de comparer le circuit défectueux avec celui en marche normale.

- La prise de mesure se fait souvent avec un voltmètre ou un multimètre en raison de leur simplicité et de leur rapidité.

- La mesure des paramètres de fonctionnement a pour but d'isoler la partie défectueuse d'un circuit électronique complexe.

- Les caractéristiques d'un court-circuit sont :

R = 0 ohm

V = 0 V

- Les caractéristiques d'un circuit ouvert sont :

R = infini

V = maximum

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