Condensateurs au tantale sur l’Amiga
Les condensateurs sont des petits composants électroniques très utiles dans nos Amiga. Ces réservoirs d’électricité permettent notamment de stabiliser la tension :
- si la tension baisse, ils envoient du courant
- si la tension monte, ils stoppent le courant
Les condensateurs permettent un lissage de la tension pour permettre à d’autres composants plus sensibles de recevoir une tension parfaite sans interruptions ou variations.
Condensateurs à changer
Nos Amiga vieillissants ont besoin de renouveler leurs condensateurs tous les 15/20 ans, et l’histoire du retro-computing a bien mis en évidence le problème. La totalité des Amiga restaurés que j’ai vus ont été renouvelés avec les condensateurs d’origine, à savoir ces petits cylindres en aluminium qui sont des condensateurs électrolytiques.
Je tente le tantale
Le tantale est un métal lourd, très résistant à la corrosion, qui est utilisé notamment pour la fabrication de condensateurs très robustes.
À l’origine de ce projet, il y a un ancien réparateur français qui avait régénéré les circuits audio de mon 1200 à l’aide de condensateurs au tantale. J’ai alors décidé de remplacer tous les condensateurs électrolytiques en aluminium de l’Amiga 1200 par des tantales. Un autre argument en faveur du tantale réside dans l’observation de ma carte Blizzard PPC couverte de condos tantale dont le fabricant Phase 5 était bien réputé pour faire de la qualité.
Intérêt des condensateurs au tantale
- Robustesse, longue durée de vie
- Fiabilité
- Excellente stabilité vis-à-vis de la température (jusqu’à +125°C)
- Peu sensible à l’humidité contrairement aux condensateurs à base de liquide ou de gel
- Coût modique
- Grande facilité de manipulation pour la soudure
- Plusieurs tailles proposées
Choix des condensateurs
Le plus important, dans le choix des condensateurs, est de respecter la capacité en microfarad (symbole : µF). Le voltage peut être d’une valeur supérieure ou égale car il indique une tension maximale supportée.
Pour ne pas me planter dans le choix des condensateurs, je m’aide de ce shéma présent sur l’excellent Steel-Alive.fr, et aussi des plans officiels de la carte mère de l’Amiga.
Par exemple, sur l’extrait ci-dessous, on voit bien qu’il faut un condensateur 22uf pour le circuit audio gauche.
Faisons les courses en Chine
Les meilleurs marques de condensateurs sont japonaises, comme Panasonic. Mais personnellement j’achète mes condensateurs directement chez des fournisseurs chinois grâce au site AliExpress. C’est un peu moins cher et il ne devrait pas y avoir de problème si vous appliquez les consignes que je vais énoncer ci-dessous. Voici les condensateurs nécessaires pour la carte mère de l’Amiga 1200 :
Au bout de trois semaines, je reçois ce genre de colis…
…qui contient ce joli serpentin avec plein de condensateurs tantales.
Taille des condensateurs
Les condensateurs au tantale sont classés dans différentes tailles : A, B, C, D et E. Pour l’Amiga 1200, les tailles B, C et D conviennent parfaitement.
Voici les tailles que j’ai utilisées :
- Type B pour les 10uf
- Type C pour les 22uf
- Type D pour les 47uf et 100uf
Choix de la tension
Pour qu’un condensateur au tantale fonctionne de manière optimale et en toute sécurité, il faudra y appliquer le « derating » sur sa tension nominale :
- Pour un tantale dioxyde de manganèse classique avec un symbole chevron plein (symbole Delta de Star Trek), le derating est de 50 %
- Pour un tantale polymère avec un chevron vide, le derating est de 20 %
Vous n’avez rien compris ? voici un exemple :
Sur la carte mère de l’Amiga 1200, le condensateur C821 reçoit du 12V. Y souder un condensateur tantale classique 16V peut sembler une bonne idée, mais un abaissement de 50% s’applique, ce qui signifie que sa zone de confort maximale est de 8V. Le condensateur risque de s’user prématurément puis de griller comme un pop corn. Si l’on choisit un condensateur avec une tension de 25V, on reste dans sa zone de confort car il supporte 12.5V après « derating ». Si l’on souhaite encore plus de marge de sécurité, on peut également choisir un condensateur à 35V.
Par Saint Georges ! à quoi sert la tension indiquée par le fabricant si cette tension n’est pas réellement supportée ?
Un condensateur tantale 25V peut fonctionner à 25V, mais :
- le risque de défaillance augmente ;
- les contraintes liées aux surtensions deviennent importantes ;
- la durée de vie et la fiabilité peuvent être moins bonnes.
À 12.5 V, on exploite seulement 50 % de sa tension nominale. On a donc une marge de sécurité importante.
C’est exactement comme un moteur capable de tourner à 6 000 tr/min : c’est bien une valeur qu’il peut supporter, mais le faire tourner constamment à 4 000 tr/min est préférable pour sa longévité.
Polarité
La polarité du condensateur est à respecter scrupuleusement : le trait correspond à la borne +, (contrairement aux autres condensateurs). Sur la carte mère de l’Amiga, il suffit de regarder le marquage en blanc, la pointe de la flèche indique le +.
La soudure plus facile avec deux fers
Pour souder, j’utilise 2 fers, ce qui me permet de positionner facilement le condensateur. Si vous n’avez qu’un seul fer à souder, vous souderez chaque pôle, l’un après l’autre.
Le résultat, éblouissant de beauté
Côté IDE, il y a du 22uf (C459), du 100uf (C235, C236, C239, C409), du 47uf (C821) et du 10uf (C21) :
Côté audio, c’est 4 condensateurs à 22uf 25V (C303, C304, C324, C334) :
Côté lecteur de disquettes, il y a du 10uf (C306) et du 47uf (C822) :
Distorsion de l’audio ?
L’usage de condensateurs au tantale provoquerait des distorsions sur les circuits audio. Dans cette vidéo, j’enregistre un module au format wave avant puis après soudure des condensateurs. Le verdict est sans appel : il n’y a aucune différence perceptible :
Conclusion
L’Amiga se porte très bien et sa durée de vie est désormais bien prolongée.