Éclairage d'origine
J'ai un luminaire avec 4 lampes G9, qui permettait pas mal de redondance. Il a fallu se résoudre à acheter de nouvelles lampes en arrivant au seuil critique de 3 lampes non-fonctionnelles.
Je suis tombé sur des lampes à LEDs avec la description suivante : LED-Lampe MÜLLER-LICHT, G9, EEK: A++, 3 W, 300 lm, 2700 K, c'est typiquement de la Chinoiserie importée avec un nom Allemand pour faire vendre, mais c'est à un prix correct sans avoir l'air d'un feu d'artifice.
Ça remplace bien les lampes G9 de 20W sur le papier. C'est équivalent en pratique aussi : c'est aussi lumineux sans tirer vers le jaune ni le bleu, mais il y a un très léger effet stroboscopique à ~100Hz.
Par chance, une des lampes ne fonctionnait pas, ce qui m'a permis de la démonter pour voir ce qu'il y avait dedans.
Datasheet
Le marchand indique plein de données plus ou moins utiles :
| Donnée | Valeur | Traduction non-bullshit |
| Classe d'énergie | AA+ | Bullshit |
| Consommation d'énergie | 3 kWh/1'000h | 3W en unités débiles |
| Tension de service | 230V AC | Exactement ce qu'on cherche |
| Puissance | 3W | |
| Dimmable | Non | Capacité probablement directement derrière le redresseur |
| Équivalence lampe à incandescence | 29W | Délicat à définir sans bullshit |
| Socket | G9 | Plug & Play |
| Facteur de Puissance | >0.48 | Montage avec une capacité et des diodes |
| Température de couleur | 2'700K | "Blanc chaud" |
| Intensité du faisceau | 300 lm | |
| CRI | >80 | Typique de LEDs de moyenne qualité mais mieux qu'une lampe à vapeur de sodium |
| Angle de rayonnement | 200° | |
| Durée de vie moyenne | 25'000h | Les LEDs chauffent relativement peu avec ce package, mais ça peut tirer sur le jaune après vieillissement |
| Nombre de cycles de démarrage | >100'000 | fort probable que le pont de diode casse le premier |
| Performances à la fin de la durée de vie typique | >70% | |
| Durée de démarrage | 0.5~1s | temps de montée à 60%, négligeable pour les LEDs et limité par la charge de la capa d'entrée |
Extérieur et ouverture
Le boitier a une coque transparente qui ressemble à du polycarbonate, enfoncée et collée dans un corps hexagonal en céramique sur lequel les LEDs sont fixées (8 LEDs par côté et 3 en haut, 51 LEDs au total).
Je n'ai pas réussi à décoller la coque du corps, et j'ai évité de couper le corps pour ne pas risquer d'abimer les LEDs ou le PCB dessous, mais ça doit-être une solution. Il est aussi sûrement possible de chauffer pour ramollir la colle.
La solution barbare est de tenir la coque dans un étau et de fissurer le corps, puis une fois qu'il est cassé, on peut utiliser un tournevis plat comme levier et casser un peu plus le corps en céramique.
Une fois la coque retirée, on va déplier les pattes, décoller le PCB qui est une sorte de mylar collé sur le corps en céramique, et ensuite on peut pousser sur les pattes et le PCB avec "l'alim" vient avec les LEDs.
Teardown
On identifie tout de suite le problème qui est une mauvaise soudure entre le PCB inséré dans le corps et le PCB flexible qui contient les LEDs.
Le schéma de la pseudo-alimentation est tout simple à identifier à l'ohm-mètre :
R2 sert décharger les capa C1 et C2 en l'absence d'alimentation. Le couple R3 et C1//C2 sert à limiter le courant de façon astucieuse en formant en diviseur de tension capacitif (C1//C2 vaut environ 3.5kOhm et je suppose la capa d'être fortement deratée à 230V), tout en évitant de devoir surdimensionner le redresseur. L'effet stroboscopique vient de l'absence de capacité (ou d'inductance) après le pont de diodes. Mais le montage fonctionne probablement bien avec un gradateur à triac malgré la note "non-dimmable".
| Composant | Valeur |
| R1, R2 | 1MΩ |
| R3 | 75Ω |
| C1, C2 | 470nF |
Le routage du PCB flexible est un peu plus astucieux, mais reste simple à comprendre avec son PCB simple-face translucide :
Liens
Site marchand
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On m'a donné un récepteur GPS Garmin Nüvi 1240 non-fonctionnel. J'avais prévu de le démonter pour un teardown, puis la note "no serviceable components inside" m'a donné envie de le réparer.
/!\ Attention, les batteries Li-po présentent des risques d'explosion en cas de compression/déchirure, surcharge, charge après une sous-charge, haute température, sur-courant
/!\ Warning, Li-po batteries can explode in case of deformation/pucture, overcharge, charge after an deep discharge, high temperatures, overcurrent
Teardown
- Déclipsage de la face avant grise
- Dévissage du cadre noir (4 vis Torx)
- Déclipsage du cadre noir
- Glissage de l'écran + support métallique
- Débranchage de la batterie
- Débrancheage de l'écran
- Dévissage du PCB (2 vis Torx)
- Déclipsage du PCB
- /!\ Décollage de la batterie /!\
| Fonction | Marque | Référence | Face |
| SoC | Garmin/ST | 590-00045-01 | top |
| Flash | Sandisk | fNAND SDI N202-4G | top |
| RAM | SEC | illisible | top |
| GPS | ST | STA5620C | bottom |
| Audio DAC/Amp | TI | PCM1774 | bottom |
| PMIC | TI? | SN84033 | bottom |
Réparation
Au démontage, la batterie semble légèrement gonflée et on mesure 0V à ses bornes, sur le PCB.
En mesurant directement aux bornes de la batterie, avant le BMS, on peut mesurer 2.5V, ce qui donne une batterie en mauvais état, mais pas forcément morte.
Après une charge lente à 100mA (C/10) à l'alimentation de labo, il a fallu débrancher puis rebrancher le BMS pour qu'il permette la charge/décharge.
En testant, le système fonctionne, mais l'autonomie est d'une dizaine de minutes avec une consommation <500mA, ce qui confirme l'idée d'une batterie hors service.
Il est possible de mettre n'importe quelle batterie qui supporte une tension maxi >4.2V, alors j'ai mis une batterie Li-ion au format 18650 (Panasonic/Sanyo UR18650ZTA, 3Ah neuve, 1.92Ah après mesure) récupérée d'un PC portable Dell Latitude.
Comme le test est concluant, on peut rendre la réparation définitive:
En théorie, le BMS n'est pas totalement indispensable, puisque le PMIC devrait avoir une fonctionnalité de UVLO et supporte la NTC pour protéger la batterie en cas de températures extrêmes. J'ai dû le supprimer parce qu'il était endommagé, mais une sécurité supplémentaire n'aurait pas fait de mal.
Il est aussi indispensable de mettre une thermistance NTC de 10kΩ le plus près possible de la batterie, pour permettre au PMIC de protéger la batterie. Souder une résistance fixe de 10kΩ est possible, mais ça ne doit pas être utilisé plus que pour des tests.
2nde réparation
Après des tests, la nouvelle batterie ne se charge pas toujours, et la charge fonctionne par intermittance. Une inspection du connecteur mini-USB montre qu'il est déformé.
La tentative de re-plier les pins et l'extérieur du connecteur n'ont rien donné de fiable.
Par contre le connecteur mini-USB a un format assez rare, avec les pins pliés à 90°, et introuvable chez les fournisseurs habituels, mais on peut le remplacer en coupant et pliant un connecteur mini-USB plat et en renforçant avec de la tresse de cuivre et de la colle chaude.
On va aussi rajouter des zipties et du scotch vinyle pour rendre le système plus résistant dans le temps:
Tests
C'est un peu moche, mais c'est parfaitement fonctionnel.
La recherche des satellites peut prendre assez longtemps la première fois, mais il ne devrait pas y avoir de problèmes si l'antenne et le PCB ne sont pas endommagés.
Il est très pratique (surtout pour la sécurité) d'utiliser les transports en commun (bus, train) pour ce genre de tests.
Le GPS à parfois quelques glitches amusants (en ville):
Références
Tags de l'article : elec, fixed, teardown
J'ai gagné un power-pack qui ressemble fort à une Chinoiserie. D'après ce qui est marqué sur la boite, il est capable de fournir 5V à 500mA, et d'avoir une capacité de 2.6Ah. Comme j'ai suspecté la Chinoiserie, je me suis dit que ça vallait le coup de tester la chose.
Démontage
Deux vis tiennent une sorte de tiroir qui glisse dans la coque, avec une cellule 18650 notée "ASO QP2P091EH 801780 SZN" collée sur le tiroir. Aucune datasheet ne sort après des recherches, par contre on en trouve à vendre sur des sites Chinois bien connus.
Le PCB est simplement clipsé dans le tiroir.
Batterie
Dans l'état d'origine, la batterie était déchargée à 3.4V (elle est probablement restée stockée longtemps), après un premier cycle à 4.1V -> 3V à 1A, la forme de la courbe (plateau peu pentu entre 3.8V et 3.65V, début de coude à 3.1V, capacité de 2.0Ah), ça suppose une batterie Li-po récente, chargée à 4.2V et déchargée jusqu'à 2.7V.
Un second cycle complet (4.2V -> 2.7V à 1A) à donné 2.49Ah, pas si mal pour des batteries données pour 2.6Ah.
Sur cette courbe, on affiche la tension de la batterie en fonction de la durée de la décharge (courant constant à 1A).
La capacité peut se trouver en multipliant le courant par la durée de décharge (2.49Ah ici).
Convertisseur Boost
Le PCB est très compact avec des composants sur les deux faces, mais le convertisseur boost utilise totalement la face du dessus.
Protections
Avant de commencer, il faut tester si le convertisseur est fiable et ne risque pas cramer ce qui est branché dessus, ou bien de détruire la batterie.
- Tension d'entrée minimale (cutoff) : 2.55V (à 1mA), en décharge de la batterie
- Tension d'entrée minimale (démarrage) : 2.74V (à vide)
- Tension d'entrée maximale : Ø
- Courant de sortie maximal : Ø
- Courant d'entrée maximal : Ø
- Tension de sortie minimale : Ø
- Tension de sortie maximale : Ø
- Température maximale : Ø
Du coup les protections ne protègent que la batterie, il n'y a aucune autre protection. Il est possible de consommer jusqu'à 1A avant que la tension de sortie chute en dessous de 4.5V (parfois en dessous de la tension d'entrée si on continue à augmenter le courant de sortie).
Il ne semble pas y avoir de limite de température non-plus, puisqu'en dissipant plus de 3W dans un chip SOT223 et une diode, pendant plusieurs minutes, aucune protection ne se déclanche.
Schéma
Ce convertisseur est sur une seule face du circuit imprimé, avec un circuit intégré en SOT-223 (B3P4A, datasheets introuvables), une self (non-mesurée), une diode Schottky SS14 (1A, 40V, 300pF), et une minuscule capa (20µF).
À noter qu'il n'y a pas de capacité pour découpler la batterie (l'ESR est censé être faible et les fils courts), du coup il a fallu souder une capacité de 220uF (l'ESR importe peu) pour compenser les câbles de mesure un peu longs et l'alimentation de labo.
(Banana for scale)
Rendement
J'ai mesuré le rendement en variant la tension d'alimentation de 2.8V à 4.3V, pour plusieurs valeurs de courants de sortie : 10mA, 100mA et 500mA (le rendement à 1mA est autour de 30%, mais ne correspond à aucun cas réaliste).
J'ai aussi mesuré le rendement à tension d'alimentation constante (3.7V) et en faisant varier le courant de sortie de 0 à 500mA.
Le rendement de 83 à 86% est une bonne surprise pour une Chinoiserie, et la plage de rendement est assez large. En général, on peut espérer autour de 90% d'une alimentation boost de cette puissance, et il ne faut pas oublier que la LED consomme 2mA sur le +5V (très visible à faible charge).
Consommation à vide
Le courant de fuite, lorsque l'alimentation est arrêtée est négligeable devant l'auto-décharge de la batterie (la batterie devrait être déchargée au bout de 7 ans).
En pratique, on mesure entre 20 et 60µA en fonction de la tension d'alim.
Ripple
Pendant certains tests, j'avais remarqué un couinement audible, avant de rajouter une capacité de découplage de la batterie, du coup j'ai supposé que la CEM n'a pas trop été recherchée.
J'ai mesuré les cas extrêmes (3V, 1mA; 3V, 500mA; 4.2V, 1mA; 4.2V, 500mA), tout en vérifiant le comportement de cas intermédiaires.
Bingo, la tension de sortie a un ripple énorme (100mV à vide, 60mV en faible charge à 4.2V, et 200mV au courant maximal).
La forme de la tension au noeud de switch montre beaucoup de rebonds à faible courant de sortie.
On peut aussi voir que la régulation n'est pas très stable (sous-modulation), et la tension de sortie n'est pas toujours bien régulée.
Chargeur
Le BMS, le chargeur et les autres composants (LEDs, switch, nmos) sont montés sur la face du dessous du PCB.
Le chargeur est une copie d'un LTC4054-4.2 en boitier SOT23-5 (marquage LTH7). La résistance de "programmation" de 1.8kΩ règle le courant de charge à 555mA, mesurés à 500mA.
C'est un chargeur linéaire, du coup le chip est plutôt chaud en début de charge (1W dissipés).
On peut vérifier quelques données :
- Trickle charge : 29µA (négligeable, on peut supposer que ce n'est pas implémenté)
- Début de charge : 2.89V
- Fin de charge : 4.25V
Correction
Les soudures des câbles de batterie m'ont paru un peu fragiles, et le câble négatif est à quelques mm du terminal de batterie.
Un peu de scotch isolant ne peut pas faire de mal.
Références
Tags de l'article : chinoiserie, teardown
J'ai récupéré un lot de plusieurs PCs portables vintage. Ce Gateway 2000 de 1994 était visuellement en bon état, mais nécessitait un contrôle et quelques modifications et probablement quelques réparations.
Hardware
Comme les PCs de cette époque, celui-ci est assez compact :, soit environ les dimensions d'un PC portable 13" actuel, mais nettement plus épais.
Comme Gateway n'a jamais vraiment fabriqué de PC portables, celui-ci est conçu et fabriqué par Sotec et Made in Japan ("All the best stuff is made in Japan").
Configuration :
- Processeur : Intel 486DX4-75MHz
- RAM : 8Mio (4Mio onboard + 4Mio extension) FPM
- Chipset : PicoPower (Cirrus Logic) PT86C368-B + unknown Intel
- Video chip : Cirrus Logic CL-GD6235 256kio VRAM
- Disque dur : 260Mo 2.5", remplacé par un disque de 420Mo
- Lecteur de disquettes
- Écran : LCD 10.5" 640×480, (DSTN RGB)
- Trackball monté dans un tiroir
- PCMCIA : 2 slots type II
Démontage
Aucune documentation n'est disponible facilement, mais le démontage et le remontage sont assez intuitifs.
Les pastilles marron des deux côtés du PCB sont en kapton, pour rendre robustes les straps et fils soudés pour corriger des erreurs de routage. Cette carte-mère en contient un assez grand nombre, probablement parce que la modification d'un PCB à plus de 6 couches (probablement 8 ou 12, vu la densité et l'épaisseur) devait être assez coûteux.
Modifications/Réparations
Batterie CMOS
La batterie d'origine est une pile au Lithium 3.6V, mais n'a seulement une durée de vie théorique de 5 à 10 ans (parfois jusqu'à 15 ans en pratique).
Elle a été remplacée par un socket de piles CR2032, 3V, très courantes. La tension ne pose pas de problèmes, puisque la pile est câblée directement sur un circuit LV-CMOS (2.7-5.5V).
Alimentation
Ce PC utilise un connecteur d'alimentation propriétaire à 3 pins et accepte du 19V.
Pour les premiers tests de la machine, j'ai dû le remplacer par des câbles et un affreux bricolage, puis après des tests concluants, j'ai pu câbler un connecteur jack, qui a nécessité de limer une partie du boitier et de fraiser le PCB placé au dessus de la batterie.
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Écran
Les deux potentiomètres permettant de régler la luminosité et le contraste de l'écran LCD ont de nombreux faux-contacts. Un nettoyage à l'air comprimé a suffit à les rendre plus fiable. Leur remplacement est délicat, puisqu'ils ont une forme assez peu courante et sont soudés en surface.
Il faut faire attention à ne pas toucher la partie en haut du PCB quand le pc fonctionne, surtout entre le transformateur et le connecteur du backlight (600V~1.2kV), il y a des risques de blessures.
Software
En général, les 486 datent d'entre 1990 et 1995, et ont commencé par être utilisés avec DOS/Windows 3.x. Mais de nombreuses machines ont été mises à jour avec Windows 95 avec plus ou moins de succès.
Comme il n'y a pas de lecteur de CD, j'ai copié les fichiers de Windows 95 en mettant le disque dur dans un autre PC. Puis installé l'OS sans disquette ni CD.
J'ai branché une carte réseau PCMCIA (Xircom RE-100), qui m'a permis d'installer le reste des programmes depuis le réseau (protocole SMB).
Par contre, Windows 95 utilise beaucoup de RAM, et 8Mio de RAM sont parfois un peu limités, et comme le disque dur est vraiment lent, le chargement de chaque programme (et les transferts vers le fichier de swap) prennent plusieurs secondes.
La taille du disque dur est aussi limitante :
| Programme | Taille (Mio) | Occupation |
| Windows 95 (installé) | 130 | 32% |
| Windows 95 (fichiers d'installation) | 105 | 26% |
| Ms Office 97 (minimal) | ~60 | ~15% |
| Internet Explorer 4.0 | 17.8 | 4.4% |
| Mosaic 3.0 | 2.62 (supprimé) | 0 |
| Netscape 3.04 | 6.62 | 1.7% |
| ACDSee 3.0 | 3.76 | <1% |
| Adobe Acrobat Reader 3.0 | 2.68 | <1% |
| Matlab 4.0 | 7.26 | 1.8% |
| Mathematica 2.2 | 9.46 | 2.35% |
| Fichiers divers | ~15 | |
| Total | 360Mo | 90% |
Curieusement, faire fonctionner d'anciens programmes permet de faire presque la même chose que sur une machine récente.
Matlab n'est pas spécialement lent pour afficher des graphes, même en 3D (probablement parce que Java n'était pas encore utilisé). Par contre les anciens navigateurs ne sont absolument pas adaptés aux sites web actuels (pas de support du CSS, javascript mal interprêté). Ce qui fait que NCSA Mosaic a été désinstallé au profit de Netscape Navigator parce qu'il plantait en tantant d'executer du javascript.
Utilisation
En utilisation pratique, le PC est très léger, l'épaisseur du boitier ne pose aucun problème et le PC ne chauffe quasiment pas (carte réseau PCMCIA exclue). Le boitier épais permet même d'avoir un clavier avec une course de 3.5mm (haut du clavier) à 5mm (bas du clavier), assez confortable, mais trop étroit. Par contre la qualité de l'écran DSTN est assez discutable (angles de vision de 5~10°, trainées horizontales et verticales (crosstalk), reflections, rétro-éclairage peu homogène. Les écrans LCD ont beaucoup progressé depuis...
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J'ai récupéré un Compaq Deskpro 386s qui date probablement de 1988~1989. La machine était apparemment en bon état, et il ne manquait que le disque dur.
Machine
La majorité des composants sont d'origine, mais il y a eu quelques upgrades :
- Carte-mère :
- CPU : Intel 80386SX-16 (16MHz)
- FPU : Intel 80387SX-16 (16MHz)
- RAM : 1Mio sur la carte mère + 4Mio dans un slot et 4Mio dans un socket mezzanine (9Mio au total), bus 16bits à 16MHz
- Carte graphique : WD Paradise PVGA1A en socket mezzanine
- Carte réseau : 3Com 3C509B-tpo (Etherlink III) 10Mbit/s, ISA
- Lecteurs disquette : 1.44Mo 3.5" + 1.2Mo 5.25"
- Disque dur : 130Mo hors-service
- Alimentation propriétaire Compaq/Astec 100~150W
Teardown
Le boitier s'ouvre avec les 3 vis à main à l'arrière du boitier. L'intérieur est compact (Compaq) et plutôt dense, avec le boitier ouvert :
Le rack à disques durs/floppy s'enlève en dévissant deux vis à l'avant du boitier, puis en le pivotant autour de ses crochets arrière. Il est plus facile d'enlever d'abord la carte de DRAM pour avoir de la place.
La carte graphique Beeblebrox II avec une puce Paradise PVGA1A et 256kio de DRAM est vissée contre la carte-mère. Il faut aussi enlever deux écrous autour du connecteur VGA pour la retirer.
La carte graphique est notée 001182-001
En démontant la carte graphique, on accède à toute la carte-mère :
La carte mère est notée 000954-001
La carte DRAM est en général faite par Compaq avec des composants traversants (pour les versions 1Mio). Celle-ci fait 4Mio et est fabriquée en 1995 par Kingston avec des composants SMD (mémoires DRAM FPM 70ns datant d'après 1993).
La carte est recouverte d'une seconde carte mezzanine de 4Mio (il est possible d'en ajouter une seconde).
Réparations
Connecteur VGA
Sur plusieurs machines et écrans d'avant 1995, il est fréquent que le pin 9 serve de détrompeur. Or, cela pose problème avec des écrans récents, sur lesquels le pin 9 est câblé, et empêche le branchement du câble.
Comme ce pin est une sortie de la carte graphique et n'est utilisé que pour des accessoires (convertisseurs VGA -> WTF), il ne pose aucun problème de de retirer le détrompeur (avec une perceuse tenue orthogonale au connecteur, à <10mm de profondeur max, et un foret de 1mm).
Horloge RTC
Comme de nombreux PCs de cette époque, l'horloge RTC est une puce discrète, dans ce cas, alimentée par une batterie externe au Lithium.
Cette batterie était vide et a été remplacée par le précédent propriétaire. Sauf qu'il n'a pas vérifié le brochage de la pile, et a probablement endommagé une piste du PCB ou bien un composant (résistance, fusible).
Par contre, cette carte-mère a été conçue avec l'horloge RTC sur un socket DIL. Ainsi, j'ai remplacé la puce MC146818P par une DS1287 rénovée (voir la section NVRAM de l'article sur le Sun Ultra 1).
BIOS
Sur ces machines, le BIOS n'a pas de programme de setup, du coup il est nécessaire de booter sur une disquette (SP0308 ou SP0542) pour changer les paramètres du BIOS.
Le disque dur est à remplacer, mais il faut en trouver un compatible avec les types pré-configurés dans le BIOS d'origine.
Comme c'était le cas d'aucun de mes disques durs, j'ai utilisé une géométrie proche de mon IBM H3256 donné pour 872 Cylindres, 16 têtes et 36 secteurs, géométrie "incluant" celle du type 33, même s'il ne reste plus que 120Mo disponibles.
Pour éviter les erreurs, j'ai rempli une feuille de calcul avec les types de disques Compaq, qui devrait être plus exacte qu'une comparaison de tête.
Software
(update 25.09.2016)
Comme le disque dur d'origine était absent, j'ai installé un OS et des programmes du début des années 1990 :
Dans l'ordre :
- MS-DOS 6.22 (3 disquettes),
- 3Com 3C509B driver (2nde disquette),
- Microsoft LAN-Manager (2 disquettes),
- F-Prot antivirus 3.16f (copié par le réseau),
- Windows 3.11 (8 disquettes copiées par le réseau),
- PKZIP (copié par réseau),
- ACDSee 1.4 (copié par réseau, non-fonctionnel en VGA),
- NCSA Mosaic 2.0a (copié par réseau, non-fonctionnel sans service de socket),
J'ai pu trouver plusieurs drivers pour la puce graphique Paradise PVGA1A, seulement, je n'ai pu en faire fonctionner aucun avec cette machine, et du coup, tout est limité en 640x640@60Hz, 16 couleurs (dommage pour un écran 19" CRT).
La copie de fichiers par réseau n'est pas indispensable, mais elle permet d'éviter les problèmes liés à la fiabilité des disquettes.
Comme on pourrait s'y attendre, des programmes de 1994 sur une machine de 1988, c'est lent.
DOS démarre lentement, du fait du test de la mémoire par Himem, mais le reste fonctionne relativement rapidement.
Windows démarre en 45s, et est un peu lent à l'utilisation, probablement à cause de tous les périphériques et du bus mémoire interfacés sur un bus 16 bits. Par contre, le fait d'avoir 8Mio de RAM installés permet d'executer quelques programmes en plus de Windows.
Je n'ai pas réussi à installer de navigateur Web (NCSA Mosaic et Netscape nécessitent Winsock, qui ne peut apparemment pas fonctionner en même temps que le partage de fichiers).
Comme surprise, j'ai aussi pu découvrir le virus Parity-Boot.B, probablement caché sur des disquettes de récupération.
Références
Tags de l'article : info, teardown, vieilleries
J'utilise un balladeur Sandisk Sansa Clip+ sans avoir eu le moindre problème depuis 2010.
Il y a quelques jours, le bouton poussoir de mise en marche ne fonctionnait plus, la partie extérieure du bouton bougeait sans actionner les contacts.
Démontage
C'est la partie la plus délicate, la face arrière est clipsée sur la face avant (sans colle).
Seuls le haut et le bas ont des gros clips faciles à actionner, mais j'ai décidé de l'ouvrir par le haut pour éviter de toucher les fils de la batterie (un court-circuit ferait beaucoup de dégâts).
La solution qui semble la plus pratique est d'enfoncer une lame de cutter (attention aux doigts), entre la face avant et l'arrière, au niveau du bouton d'alimentation, puis de faire levier.
Une fois qu'un ou deux clips ont bougé, on peut glisser la lame un peu plus loin sur les côtés et le bas. Il faut un peu forcer, la batterie est légèrement collée à la coque arrière et au PCB.
Le PCB est vissé à la face avant, mais l'écran est collé sur la face avant, j'ai décidé de ne pas y toucher pour garder l'écran aligné et fonctionnel.
Identification
Le dos du PCB est assez simple :
- SoC Sandisk (ASIC custom?) en boitier BGA
- Mémoire Flash Sandisk 2Gio, (probablement 32nm)
- Radio FM RDA5802E
- Batterie Li-po BAK 323036 (dimensions L l e en mm et dixièmes de mm), 290mAh
Réparation
J'ai trouvé les soudures du bouton poussoir arrachées, et le bouton poussoir entre la batterie et le SoC.
Un test avec un tournevis à permis de vérifier qu'aucune piste n'a été arrachée, et la re-soudure du bouton poussoir à réglé le problème.
Dans le doute, j'ai aussi refait quelques autres soudures peu chargées en étain.
Références
Tags de l'article : elec, fixed, teardown
J'avais récupéré un onduleur dont l'autonomie est devenue de plus en plus courte jusqu'à ce que la LED Replace Battery soit allumée et que la batterie soit gonflée.
Une remarque curieuse était le non-fonctionnement avec certaines alimentations (Enermax à PFC actif) et les bruits audibles (couinement) avec certaines alimentations Antec (CWT) et HP, toutes à PFC actif (aucun problème avec des alimentations sans PFC).
Démontage
La batterie s'enlève par la trappe dessous, ensuite les deux vis à l'arrière permettent de déclipser la face arrière vers le haut et le côté droit.
Tous les câbles basse-tension ont des cosses Faston et les couleurs des câbles sont indiquées sur le PCB. Les câbles en 230V ont des connecteurs AMP/Molex "idiot-proof" qui rendent difficiles les erreurs de câblage.
Le PCB de protection RJ11 est clipsé sur la face arrière, et le PCB qui contient tout l'onduleur est déclipsable du côté gauche une fois le transformateur déposé (sans vis).
Tous les PCB ont la référence 640-0287_Rev08 (probablement lié à un fonctionnement 230V 50Hz).
Architecture
L'onduleur a une structure off-line, typique des onduleurs cheap.
En voyant les deux enroulement symétriques du transformateur et deux MOSFETs de puissance, on identifie une structure push-pull.
Plutôt que de commander les transistors en PWM à quelques kHz pour avoir une sortie quasi sinusoïdale (l'inductance du transformateur et une capacité de 100nF suffisent à filtrer les harmoniques), cet onduleur commande les transistors en tout ou rien à 50Hz.
Ce qui explique les incompatibilités avec certaines alimentations à PFC actif.
En plus de l'onduleur, une petite alimentation Flyback est présente pour charger la batterie.
Transformateur
Le transformateur à 3 enroulements :
- 230V (10.5 Ohm, 18.5H)
- 2×7.8V (<100mOhm, 20mH)
- 15V (~100mOhm, 40mH)
L'enroulement (2) est alimenté en 12V à 50Hz (signal carré retardé) pour que l'enroulement (1) fournisse une tension de 350V en crête (230V efficace en prenant le retard en compte).
L'enroulement (3) est commandé par la basse tension pour annuler le flux du transformateur pendant les temps morts (technique "active clamp").
Dimensionnement
L'onduleur est donné pour 500VA en sortie d'onduleur (600W consommés sur la batterie est un bon ordre de grandeur).
La batterie Plomb-Acide étanche est donnée pour 7Ah, sans aucune mention "high-current" comme une batterie de véhicule. Les batteries Yuasa NP7-12 sont souvent données comme équivalentes, et ont une autonomie de 2min à leur courant maximum de 6C (soit 42A, 440W en fin de décharge).
Le fusible protégeant la batterie est donné pour 60A (600W en fin de décharge), les MOSFETs du demi-pont de l'onduleur (HFR3205/IRF3205) sont donnés pour 80A (continu) et 8mOhm et sont montés sur un radiateur de ~12.5°K/W (à la louche). En considérant une moyenne de 30A par transistor (demi-pont), on obtient 7.2W dissipés et une différence de température package/air de 90°C (soit 115°C avec une température ambiante de 25°C).
Je n'ai pas mesuré la saturation du transformateur (mais celui de mon alim de labo de 100W est plus volumineux), du coup il n'est pas possible de conclure.
Par contre les 500VA sont probablement atteignables en pic, lors du branchement d'alimentations à découpage (chargement "brutal" de capacités), mais l'onduleur est plus réaliste pour fournir 50 à 150W pendant 10 à 30min...
Protections
Le transformateur CT1 et les AOPs IC8 renvoient une mesure du courant, et les réseaux de résistances R40-R71 et les AOPs IC10 renvoient une mesure de la tension du secteur et de celle en sortie d'onduleur.
Toutes les mesures arrivent sur les canaux analogiques du microcontrôleur IC1 (ST72F63BK-4, 8-bit à 24MHz, USB, ADC...), qui a des sorties pour commander les MOSFETs push-pull et de clamp de l'onduleur.
Références
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Cette batterie est une slice battery, très fine (8mm) qui se pose sous un PC portable.
Elle est donnée pour 48Wh en 11.1V, ce qui donne environ 3 à 5h d'autonomie pour les Dell Latitude E.
Le modèle HW900 est donné pour être compatible uniquement avec les PC Dell Latitude E4300, mais utilise le même connecteur que tous les Dell Latitude séries E. Comme j'ai un Latitude E6420, pourquoi ne pas essayer.
En pratique, deux crochets gènent tombent en face d'une arrivée d'air et empêchent le placement de la batterie. En démontant ces crochets et en tenant la batterie manuellement, le contact se fait, mais la batterie n'est pas détectée par le PC, dommage.
Batteries
Le boitier s'ouvre avec 11 vis (cachées par des pastilles collées) et des clips sur les bords de la base, un peu longs à démonter sans les casser (les deux parties sont collées/gluées), mais le plastique de la base est de bonne qualité.
Une fois ouvert, on découvre 6 cellules Li-po au format "pouch" reliées par des conducteurs en kapton/cuivre, une carte de BMS et chargeur et le mécanisme de verrouillage des crochets.
Les cellules sont des Sanyo UPF574199 (500 cycles à 4.2V-3V, 2.15Ah, 57*41*99mm³) assemblées en 3S2P (d'où les 11.1V nominaux).
BMS
Le BMS est noté "Lola Slice" et semble assez compliqué. La seule documentation trouvable sur le PCB renvoie vers une note de conformité, qui a le mérite de lister les spécifications des batteries et des cellules de plusieurs batteries.
Les quelques chips intéressants ne sont pas tous bien documentés :
- bq20894 : no datasheet available (protection?)
- bq20870 : no datasheet available (BMS, digital)
- bq29312 : Analog Front End for bq2084 (BMS, analog)
- MAX8731A : universal battery charger (Buck) + SMBus control
Par contre le layout du circuit imprimé permet d'identifier chaque partie :
Références
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Carte mère
La carte mère est assez compacte, même pour les standards de 2016, et a un nombre impressionant de vias (dont des vias borgnes) et a probablement plus de 6 couches.
En comparaison avec les cartes mères de PC de bureau, il y a très peu de ports d'extension, et donc peu de place utilisée par des buffers et des connecteurs. Il y a aussi beaucoup d'ASICs custom, pour remplacer une partie de la glue logique (les cartes mères de 486 sont habituellement pleines de puces TTL 74xx).
Connecteurs
- J1 : Clavier (Ribbon 12 pins)
- J2 : Clavier (Ribbon 14 pins)
- J3 : VGA externe (DB15-HD)
- J4 : Pavé numérique externe (Jack 2.5mm)
- J5 : Écran/inverter "INVERTER BOARD" (ribbon 40 pins)
- J6 : Clavier/Souris externe (PS/2, mini-DIN)
- J7 : Extension modem/port série (2*25 contacts board-to-edge)
- J8 : Extension mémoire DRAM (2*40 pins 0.05")
- J9 : Port parallèle externe (DB25)
- J10 : LEDs et boutons, "INTERCONNECT BOARD" (2*6 pins 0.1")
- J11 : Pile horloge RTC? (2 pins)
- J12 : Port Série RS232 (DB9)
- J13 : Lecteur de disquette (Ribbon)
- J14 : Alimentation "DC-DC CONVERTER" (2*10 pins 0.1")
- J500 : Disque dur ATA/IDE (44 pins, 2mm)
Circuits intégrés
Face dessus :
- U1 : Contrôleur clavier : Microcontrôleur Intel 87C51FB, PLCC-44
- U2 : ASIC glue logique ou PLL?, Compaq 127026-004, SOIC-20
- U3 : BIOS Compaq : ?, PLCC-32
- U4 : DRAM : Goldstar (LG) GM71C4400ALJ70 (1M x 4bits, 70ns), SOJ-20
- U5 : DRAM : Goldstar (LG) GM71C4400ALJ70 (1M x 4bits, 70ns), SOJ-20
- U6 : DRAM : Goldstar (LG) GM71C4400ALJ70 (1M x 4bits, 70ns), SOJ-20
- U7 : DRAM : Goldstar (LG) GM71C4400ALJ70 (1M x 4bits, 70ns), SOJ-20
- U8 : DRAM : Goldstar (LG) GM71C4400ALJ70 (1M x 4bits, 70ns), SOJ-20
- U9 : DRAM : Goldstar (LG) GM71C4400ALJ70 (1M x 4bits, 70ns), SOJ-20
- U10 : DRAM : Goldstar (LG) GM71C4400ALJ70 (1M x 4bits, 70ns), SOJ-20
- U11 : DRAM : Goldstar (LG) GM71C4400ALJ70 (1M x 4bits, 70ns), SOJ-20
- U12 : Buffer port série : Maxim MAX241CWI, SOIC-28
Face dessous :
- U500 : RAMDAC video : AT&T ATT20C497, PLCC-44
- U501 : DRAM : Hitachi HM514170ALJ8 (256k x 16bits, 80ns), CJ-40
- U502 : AOP, driver buzzer : LM358, SOIC-8
- U503 : ASIC, Contrôleur VGA + DSTN : Compaq 12959-003, PQFP-?
- U504 : ASIC, glue logique? : 129538-004, SOIC-16
- U505 : DRAM : Hitachi HM514170ALJ8 (256k x 16bits, 80ns), CJ-40
- U506 : ASIC, périphériques? : National Semicon 126500-004, PQFP-?
- U507 : DRAM : Samsung KM41C466LJ-8 (64K x 4bits, 80ns), PLCC-18
- U508 : Régulateur LDO : LM2931C, SOIC-8
- U509 : 4 Portes OR, glue logique : 74HC32, SOIC-14
- U510 : 4 portes NAND, glue logique : 74HC08, SOIC-14
- U511 : N/PMOS : IRF9952, SOIC-8
- U512 : CPU : Intel KU80486SL-25 SX709, PQFP-196?
- U513 : Contrôleur mémoire? : Intel SC82360SL SX747, PQFP-208
- U514 : Régulateur LDO : LT1086, TO-220
- U515 : N/PMOS IRF9952, SOIC-8 (top)
- U516 : 6 inverseurs, glue logique : 74HC04, SOIC-14
- U517 : 4 portes NOR, glue logique : 74HC02, SOIC-14
- U518 : 2 bascules D, glue logique : 74HC74, SOIC-14
Autres
- Y1 : Oscillateur TCXO, 16.000MHz (clavier? bus ISA?)
- Y2 : Oscillateur TCXO, 24.000MHz (PLL?)
- Y3 : Oscillateur TCXO, 32.768kHz (Horloge RTC)
- SPK1 : Buzzer Intervox BST1811P-06
Écran
La nappe J5 est reliée à une carte inverter, placée sous l'écran. Les signaux de données de l'écran DSTN (deux mots de 4 bits, Hsync, Vsync et DotCLK) sont reliés directement de la carte mère à l'écran. La carte contient une alimentation boost (LTC1172) suivie d'un régulateur LDO (LM337) pour alimenter l'écran LCD avec une tension d'environ -20V. Le reste de la carte est utilisé pour un onduleur résonant qui alimente le néon à cathode froide (CCFL) de l'écran (600~1'200V).
Les deux potentiomètres permettent de régler la luminosité (tension d'alimentation du néon), et le contraste (tension de bias de l'écran LCD).
Le brochage du connecteur de l'écran a été identifié en suivant les pistes de signaux et en mesurant les tensions moyennes/pic :
- FLM (Vsync)
- CP1 (Hsync)
- CP2 (Dot CLK)
- Vdd (5V)
- GND
- V- (-21.5V)
- DU0
- DU1
- DU2
- DU3
- DL0
- DL1
- DL2
- DL3
Modifications
La batterie d'origine a été remplacée par une CR2032, plus courant, en changeant le support, mais elle aurait pu être remplacée en utilisant le connecteur J11.
Références
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2019-10-05 - No comments