Voici ma première réparation d'un auto-radio à lampes.

Un Cristal-Grandin (France) de 1953, pouvant fonctionner sous 6 ou 12V...

Le morceau visible est installé dans tableau de bord, et contient la partie radio seule .

AM uniquement, bien sur... En 1953 la FM n'était qu'au tout début et pas encore adaptée pour la réception en voiture.

Le même élément, vu du dessous. Un câble en sort, avec une fiche multipôles à son bout.

Ce poste étant totalement à lampes, il lui faut une alimentation externe et il n'est pas possible de placer tout cela dans un boîtier de taille aussi réduite...

Voici l'autre morceau de cette radio.

Ce bloc est destiné à être placé sous le tableau de bord et contient l'alimentation avec son élévateur de tension, ainsi que l'amplification basse fréquence.

Les deux morceaux de cet appareil, l'un à côté de l'autre.

A la radio se connecte bien sur l'antenne, et au bloc alim-ampli se connecte l'alimentation provenant de la batterie, et le haut-parleur.

La plupart des pannes étant souvent dans le convertisseur de tension et dans l'amplification, commencons par le bloc contenant ces unités.

4 lampes s'y trouvent : une redresseuse deux alternances, deux pentodes de puissance (push-pull) et une triode déphaseuse. Le gros tube contient un vibreur mécanique, qui oscille et produit ainsi un découpage de la tension continue. La tension sortant du vibreur alimente le primaire du transformateur élévateur, à gauche sur la photo ci-contre.

Côté composants, pas mal de vieux condensateurs, certains ont coulé. Le rouge est plus récent, sans doute un dépannage, dans le temps...

Avant même de remettre sous tension, il faut prévoir le remplacement de ces composants.

Une autre vue, avec le transformateur de sortie audio à l'avant plan.

La construction est bien sur plus serrée que dans une radio "de salon" de la même époque : la place était limitée sous les tableaux de bord !

Encore une autre vue avec le transformateur d'alimentation à l'avant plan.

Ce transformateur est particulier puisque son primaire n'est pas prévu pour un réseau secteur alternatif 110 ou 220 Volts, mais est constitué d'un enroulement à point milieu, basse tension. Cet enroulement est alimenté par la tension alternative produite par un vibreur.

Les composants de remplacement sont rassemblés. Il n'y a plus qu'à faire chauffer le fer !

Voila, les vieux composants douteux ou carrément mauvais sont remplacés.

Les autres composants (résistances, transfos, lampes...) sont testés avant la remise sous tension, bien sur...

Il vallait mieux ne pas réemployer ces composants, rien que leur aspect extérieur en dit long sur leur état...

Dans ce genre d'appareils se trouve donc un vibreur mécanique.

Il s'agit finalement d'un relais dont la bobine est alimentée périodiquement, par un des contacts.

Voici le vibreur qui était installé d'origine dans cette radio.

Ci-contre, le schéma simplifié d'une alimentation d'un auto-radio avec un vibeur, câblée comme celle de l'appareil en cours de dépannage.

A la mise sous tension, la bobine est alimentée, le primaire P2 du transfo est sous tension par le contact normalement fermé (NF). Mais la bobine du vibreur attire directement le noyau, ce qui ouvre le contact NF et ferme le contact normalement ouvert (NO). Le primaire P1 du transfo est alors mis sous tension, mais au même moment la bobine du vibreur n'est plus alimentée puisque court-circuitée par ce contact NO. Le noyau revient alors à sa position de base : le contact NO s'ouvre et le contact NF se referme.
Et le cycle recommence !

La fréquence d'oscillation n'est dépendante que de la construction mécanique du vibreur et est souvent comprise entre 200 et 300Hz.

Le gros inconvénient d'un tel système est évidemment l'usure de ce composant : mécanique (par le mouvement permanent) mais aussi électrique (les contacts s'usent et "perlent" avec l'ouverture créant des petits arcs).

A noter qu'entre les fermetures des contatcs NO et NF il y a un temps mort, qui est du à l'inertie du mouvement mécanique. La tension de sortie est bien sur tout sauf sinusoïdale...

Au secondaire du transformateur c'est une alimentation par redressement double alternance avec une lampe à deux diodes à chauffage indirect. Ici c'est une 6X4 qui est utilisée, suivi d'un filtrage classique (sur le schéma un seul condensateur est représenté). La tension de sortie est bien sur proportionnelle au rapport de transformation du transformateur. Les enroulements primaires P1 et P2 ainsi que les enroulements secondaires S1 et S2 sont identiques entre eux.

Les schémas et manuels d'utilisation peuvent être téléchargés en bas de cette page.

Les semi-conducteurs permettent de recréer le fonctionnement des vibreurs mécaniques d'autrefois, tout en ne s'usant pas.

On peut réaliser son propre montage, ou encore acheter des vibreurs "tout faits" chez des spécialistes, qui ont étudié des montages de remplacement.

Voici un tel vibreur, en provenance d'une boutique spécialisée, aux USA.

Premier test avec le vibreur électronique (photo ci-dessus), et lampe de redressement enlevée.

524 Volts AC au secondaire du transfo, ce sera un peu juste une fois redressé, mais cela montre déjà que cela fonctionne avec le vibreur de remplacement. A noter aussi que la mesure n'est pas 100% juste ici : le signal n'est pas sinusoïdal et n'est pas non plus à 50Hz. Et le multimètre employé n'est pas "true RMS" : il ne "dit vrai" que pour un signal sinus, il y a donc une erreur de mesure. Mais ici cela donne une bonne idée du fonctionnement.

Aspect de la tension sur un des primaires du transformateur d'alimentation (échelle horizontale = 2ms / div) sans aucune charge de celui-ci.

Lampe redresseuse remise en place pour le test suivant.

La "haute tension" est chargée avec une résistance de 47kΩ / 10W et est déconnectée vers les autres lampes. On mesure 230V DC, ce qui est un peu faible par rapport au schéma...

Un autre vibreur à semiconducteur, également acheté sur un site américain.

Celui-ci n'est disponible qu'en version "circuit imprimé seul", donc installation sur une ancienne fiche 4 pôles (provenant d'une vieille lampe hors-service). Ce montage-ci oscille à environ 120Hz mais ne convient pas bien pour cet autoradio-ci : la tension continue obtenue après redressement est vraiment trop faible, de l'ordre de 180V DC.

Plus que temps de l'essayer avec de la musique et le premier vibreur !

Connexion d'un haut-parleur et d'une source audio, sur la grille de la triode de déphasage (via un condensateur d'isolement). Il faut aussi interconnecter la masse des connexions des lampes audio à la masse du châssis pour que cela fonctionne. En effet, cette connexion se fait d'origine par le câble de liaison avec la radio : ainsi en cas de déconnexion, les cathodes des lampes de puissance ne sont plus connectées et il n'y a plus de débit dans ces deux pentodes. Bonne conception !

Musique ! L'ampli basse-fréquence fonctionne, même avec une tension un peu faible.

Car ... le gros souci de ces auto-radios à lampes est de pouvoir les alimenter correctement lors du dépannage et du test.

Mon alimentation de labo a beau être robuste et débiter 10A (même sous 6V) sans broncher, elle n'aime vraiment pas ce type de charge, avec les commutations du vibreur. Probablement les sur-courants induits dans les primaires du transfo... Elle se met en protection et la tension de sortie n'excède pas 5V !

Tous les essais précédents ont été faits en connexion sur cette alimentation, mais donc avec une tension d'alimentation bien trop faible. Ce genre de poste consomme plusieurs ampères, mais avec des pics de courant importants.

Dès lors, il faut soit trouver une batterie 6V au plomb, soit monter une alimentation "musclée".

Voici l'alimentation réalisée avec un gros redresseur 25A (sur dissipateur, car il chauffe !) et un condensateur de 10.000µF. Le transfo est un 12V/100VA. L'alimentation secteur du transfo est connectée au variac d'atelier, ceci permet de régler la tension de sortie.

Le câblage des connexions 6V DC d'alimentation doit être de bonne section. Au départ réalisé en 0.75mm² pour les premiers essais, il a finalement fallu le réaliser en 1.5mm².

Si la tension de sortie de l'alimentation était ok, elle était toujours trop faible au niveau du poste. Et voici déjà un coupable ! Le porte fusible d'origine chauffe, et crée un bon volt de chute de tension !

Un porte fusible de type "automobile' sera bien mieux adapté à cette utilisation.

Maintenant on a bien 6V DC arrivant dans l'appareil ! Plus de chute de tension dans le câblage. Et bien sur la haute tension s'en ressent, maintenant elle est à 240V DC.

Une fois la partie alimentation et la basse fréquence en ordre, on peut commencer la partie "radio".

Voici l'intérieur de cette partie, côté potentiomètre de volume.

Vue de l'autre côté, on voit le mécanisme de l'entraînement de changement de stations.

Système de changement de fréquence à noyaux plongeurs.

Et vue de derrière, il y a 4 lampes dans cette boîte !

Le câblage est bien compact, c'est logique, mais encore relativement bien accessible.

Première panne constatée : interrupteur marche arrêt cassé...  Il fait partie du potentiomètre combiné volume et tonalité.

Ci-contre, un autre poste "donneur d'organes" (de marque Radiomatic mais quasi totalement identique) qui va fournir la pièce de rechange. Heureusement, car ce composant est tout à fait particulier et introuvable !

Voici le potentiomètre de remplacement remis en place et remonté. Deux vieux condensateurs de couplage basse fréquence sont remplacés (les composants jaunes sur la photo).

Ici aussi, montage assez "serré", il faut des "doigts de fée" pour travailler dans ces engins !

Alimentation convenable, bon câblage et ensemble remis en service.

Prêt pour le test complet ! Connexion d'une antenne à la radio... Mise sous tension...

... et réception de deux stations en grandes ondes ! Ceci dans une cave, et avec quelques mètres de fil en guise d'antenne. Très bonne sensibilité de ce poste, et assez logique pour un autoradio.

Il reste encore quelques petits soucis à ce stade, mais rien de bien grave.

Un peu de mesure maintenant.

Placement d'un shunt de 0.1Ω en série avec le vibreur, pour pouvoir visualiser la forme du courant dans le transformateur. La seconde probe va servir pour l'autre canal du scope, pour voir la tension sur un des enroulements primaire. Tout ceci en charge normale, radio utilisée.

Trace du dessus : la tension sur un des deux enroulements primaire. Pas très joli comme signal !

En dessous, la forme du courant dans le transformateur (pour les deux enroulements). L'amplitude est assez variable, et la source d'alimentation n'est pas idéale même avec le gros condensateur. La tension d'alimentation oscille un peu aussi, avec les pics de courant.

L'échelle horizontale : 1ms / div.

Lors de l'essai, la réception était présente mais avec un bruit de "teuf-teuf" présent.

Les anciens dépanneurs nommaient cela "motor-boating" ! C'est souvent du à des découplages mal réalisés ou défectuteux. Découverte ici de deux condensateurs "papier" justement pris dans des découplages (un pour les grilles écrans et l'autre pour la ligne CAG).

Extraction des vieux composants, celui du dessous était sur le circuit des grilles écrans et avait déjà partiellement fondu. C'est visible aussi sur la photo ci-dessus.

Et remplacement (nouveaux composants jaunes). Plus de bruit de "moteur" !

Un dernier souci est présent au niveau du connecteur entre les deux morceaux de ce poste : il chauffe !

En fait, dans la voiture, les deux carcasses métalliques sont reliées à la masse. Mais ici la connexion commune se fait par le blindage, donc la carcasse du connecteur ! Ajout d'un fil de 1.5mm² pour créer une bonne équipotentielle entre les deux unités. Cela stabilise bien l'alimentation de la partie "radio".

A noter aussi : dans l'essai de réception en atelier, il est préférable de mettre la carcasse de de poste à la prise de terre. Cela améliore la réception et élimine certains bruits de fond.
Sur la photo ci-dessus on voit cette mise à la terre, c'est le conducteur jaune connecté au chpâssis de l'ampli par une pince "crocodile" rouge.

A ce stade on peut remettre les capots sur la radio.

Un petit logement contient une ampoule pour illuminer le cadran, elle est bien sur claquée. Il sera possible de la remplacer par une LED blanche haut rendement...

Et voila ! Ce poste est prêt à reprendre du service dans une ancienne voiture, un ancêtre !

Il est à constater l'incroyable robustesse de ces équipements anciens : âgé de presque 70 ans au moment de sa restauration, cet appareil n'a nécessité le remplacement que d'un nombre finalement assez limité de composants.
Bien sur, pour son nouvel usage, ce poste n'aura plus vraiment grand chose à capter - du moins en français. La quasi totalité des stations ont stoppé leurs émissions en AM.
Peut-être munir cet appareil d'un mini émetteur permettant de lui envoyer de la musique provenant d'une autre source ? Affaire à suivre...

A télécharger (schémas scannés en format A3) :

Schéma de la partie radio ; schéma de la partie ampli / alimentation. Manuel d'installation et d'emploi.

© Radiocollection.be, Thierry Magis 2020