Un ami ayant acheté un ampli Kenwood TL922 en panne m'a demandé de le lui réparer et d'y apporter quelques modifications pour ajouter des sécurités. Cet article est le fruit de mon expérience.
Avant de le remettre sous tension, j'ai procédé aux modifications suivantes :
- démarrage secteur en douceur (step-start)
- protection du transformateur filament
- protection des tubes contre un flash interne
- remplacement de la diode Zener de polarisation par des diodes classiques
- modification du circuit PTT pour éviter la présence de la tension de 110V sur le transceiver
- remplacement du relais HF
- amélioration de la stabilité HF
- attaque symétrique des tubes
ATTENTION MISE EN GARDE ! Ces modifications ne s'adressent pas à des personnes sans expérience dans le domaine de la haute tension !
TOUTES les précautions de rigueur doivent être prises sous peine de destruction de matériel ou pire d'accidents d'électrocution !
L'ampli ayant fait sauter le disjoncteur principal chez son précédent propriétaire, il était hors de question de le mettre sous tension sans avoir pris toutes les précautions d'usage. Un rapide examen m'a permis de constater que la self de choc L8 et la résistance R47 avaient brûlé. Un problème sur la grille du tube était donc probable.
Le diode Zener de polarisation D2 en court-circuit confirmait le diagnostic.
Démarrage en douceur (soft-start)
Mon ami ayant acheté un kit tout fait, mais pour un ampli Heathkit SB201, j'ai adapté le circuit au TL922. Le principal problème a été de trouver la place nécessaire pour intégrer la platine. Après réflexion, j'ai décidé d'utiliser la place rendue disponible après avoir supprimé les 2 borniers à vis destinés à régler les tensions secteur d'utilisation 110/220V, plus vraiment utiles une fois que la tension secteur a été choisie.
J'ai recâblé les primaires du transformateur filament T2 pour 240V, ce qui permet du coup de diminuer la tension filament qui est généralement trop élevée. (confirmé par mesure). Le primaire du transfo haute tension T1 a été câblé en 220V pour obtenir un peu plus de tension HT.
Il suffit ensuite de dessouder les 2 fils sortants des 2 fusibles 15A ( F1 et F2 ), de les rallonger avec 2 bouts de fils suffisamment longs pour arriver sur la sortie de la platine soft-start. Les 2 fils d'entrée sont reliés par 2 fils aux 2 fusibles. ATTENTION à utiliser du câble de grosse section pour éviter les pertes et échauffements, et de bien isoler les connexions !
Respecter également la continuité entrée/sortie des 2 fils sur la platine. L'alimentation des relais étant prévue pour 100V alternatifs, j'ai relié le fil "F" qui alimente les relais à l'entrée 100V du transformateur T1 qui joue alors le rôle d'auto-transformateur.
Protection du transfo filament
En cas de problème sérieux sur un des tubes, la sortie filament peut se retrouver en court-circuit et le primaire du transformateur T2 n'étant protégé que par les fusibles 15A, il a toutes les chances de brûler si la panne n'est pas détectée rapidement. Protection des tubes contre un flash interne
Si un tube venait à arquer ou si une auto-oscillation venait à sa produire, la haute tension pourrait provoquer de sérieux dommages au(x) tube(s) et/ou à l'ampli.
L'ajout d'une résistance de limitation et d'un fusible RAPIDE de 1A en série dans la haute tension permet de se prémunir de ce genre de problème. J'ai donc rajouté une résistance de 10 Ohm et un fusible de 1A qui se substituent à la self L2 située après l'inter-lock.
Remplacement de la diode Zener de polarisation par des diodes classiques
Cette diode Zener D2 de polarisation est la première source de panne dans cet ampli et tous les amplis similaires. Par ailleurs, la tension Zener étant fixe, il n'y a aucun moyen de régler le courant de repos des tubes.
La notice préconise 200 mA en SSB et 100 mA en CW. J'ai remplacé cette diode par une série de diodes 1N5408 montée en inverse. En rajoutant ou supprimant des diodes, on pourra ajuster le courant de repos à la valeur souhaitée. Dans mon cas, j'ai utilisé 7 diodes.
J'ai déplacé le bornier à cosses existant et en ai rajouté un afin de câbler les diodes comme ci-contre. J'ai également remplacé la diode de protection D7 par une 1N5408.
Modification du circuit PTT
Les relais RL1 et RL2 sont alimentés en 100V continus, la commutation émission/réception s'effectue par mise à la masse du circuit. D'origine, on retrouve donc ces 100V sur l'entrée RL-CONT avec un courant d'environ de commutation d'environ150 mA. La plupart des transceivers modernes ne sont pas conçus pour commuter ces niveaux.
La modification consiste donc à rajouter des transistors afin que la tension à commuter par l'entrée PTT ne soit que de quelques Volts. J'ai pour cela, dessoudé tous les composants utilisés pour la protection ALC qui est de toute façon inutilisable. Le bornier laissé libre a servi au câblage du circuit PTT.
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| Le circuit | Schéma |
Remplacement du relais HF
Le relais HF RL1 d'origine est un gros relais 100V qui est bruyant et lent. La modification consiste à remplacer ce relais par 2 relais silencieux. La sortie est commutée par un relais sous vide et l'entrée par un relais REED.
Les relais communément utilisés pour cette fonction doivent être alimentés en 26,5V, c'est ce qu'avait acheté mon ami. La modification consiste à les mettre en série avec des résistances pour équilibrer les tensions. La résistance R2 plus élevée que R1 introduit également un retard à la retombée, ce qui permet d'éviter des commutations à chaud.
Les câbles coaxiaux ont été remplacés par des câbles isolés Teflon.
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| Connecteurs coaxiaux | Relais HF | Schéma |
Amélioration de la stabilité
Le tube 3-500Z comporte 3 connexions grille sur son support. D'origine ces 3 entrées sont reliées en continu à la masse par une self de choc et une résistance et découplées en HF par des condensateurs de 220 pF. Il a été constaté par de nombreux utilisateurs que cette configuration a été la source de sérieux problèmes d'instabilité.
La modification consiste à mettre les 3 connexions grille directement à la masse. J'ai pour ma part adopté une méthode qui à l'avantage d'utiliser les connexions les plus courtes et à basse impédance. Les 3 broches du tube sont reliées à la masse à l'aide de clinquants de laiton découpés, percés et reliés à la masse aux points de fixation mécanique du support.
Une autre source d'instabilité est un défaut de conception au niveau du retour de masse du condensateur VC1. En effet, la connexion du rotor à la masse passe par une équerre qui n'est pas reliée au châssis support de tube, ce qui induit une boucle de courant importante entre le circuit de sortie et celui d'entrée du tube !
La modification consiste à relier VC1 à la cloison du support de tube par une connexion de surface importante. J'ai utilisé du clinquant de fer blanc de 0,6 mm d'épaisseur relié par 2 vis Parker au châssis grille et à VC1 par les 2 vis de fixation.
La dernière modification consiste à remplacer les suppresseurs parasitiques d'origine par des ensembles formés d'une boucle avec des résistances en parallèle.
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| Retours de masse sur support | Retour de masse VC1 | Suppresseurs VHF |
Après ces modifications, je n'ai constaté aucune instabilité quelles que soient les positions des réglages.
Sur son site, j'ai vu qu'un OM préconisait de relier le rotor de VC1à la connexion masse de la grille par un simple fil... Je doute fort que cette modification ait un quelconque effet compte tenu de la longueur du fil et donc de son impédance ! A éviter à tout prix !
Attaque symétrique des tubes
Tel que câblée d'origine, l'attaque des tubes se fait de manière dissymétrique. Un tube est attaqué sur la pin 1 de la cathode et l'autre sur la pin 5.
Une modification du câblage des filaments permet de rétablir la situation. Il faut dessouder le fil qui relie les 2 tubes entre eux ainsi qu'un côté de l'alimentation filament. Ensuite on déplace ce dernier fil (peut nécessiter de le rallonger) et on le soude à la pin portant le même numéro que l'autre extrémité de l'alimentation filament.
Pour finir, on relie les 2 pins restantes entre elles.
Une image vaut plus que dix lignes !
Conclusion
Une fois toutes ces modifications effectuées, l'ampli a été mis sous tension.
J'ai d'abord laissé chauffer les tubes pendant quelques heures sans haute tension. (suppresseurs parasitiques démontés). Ensuite, j'ai alimenté les tubes en position CW et ai déréglé volontairement l'ampli afin qu'il consomme anormalement avec peu d’excitation. Avec quelques Watts, j'ai fait grimper le courant anode à 250mA afin de faire rougir les tubes, seul moyen pour les dégazer après une longue période de stockage. J'ai laissé refroidir puis ai recommencé ce cycle plusieurs fois pendant une heure.
J'ai ensuite réglé l'ampli et augmenté la puissance d'excitation jusqu'à 100W.
L'ampli s'est comporté à merveille. En CW, avec 100W à l'entrée, il sort plus de 1000W sur toutes les bandes. En position SSB, sur une porteuse, la puissance de sortie grimpe à 1500 W, le tout sans aucune instabilité. L'ampli est stable quelle que soit la position des réglages.