Le dossier pour tout connaître (enfin presque) des condensateurs électrochimiques que l’on trouve dans nos machines.
Attention, cela peut paraitre assez indigeste !

Informations importantes et généralités.

Il me faut d’abord rappeler quelques points importants :

Je ne suis pas un spécialiste, je n’ai pas de formation en électronique, tout mes écrits sont donc soumis à caution, l’erreur grossière ne m’est pas inconnue !
Ma passion dévorante et mon expérience importante me permet quand même de donner mon avis et des conseils que j’estime éclairés sur ce sujet !

Il y a un risque pour votre personne à manipuler des condensateurs, même si l’appareil est éteint et débranché du secteur depuis 2 heures. Plus un condensateur est chargé à une différence de potentiel importante entre ses deux pattes, plus le courant de décharge sera important et dangereux… On précise souvent que les condensateurs chimiques présents dans les appareils à tubes sont les plus dangereux, je rajouterais que c’est à l’ensemble de l’appareil qu’il faut faire attention de par les tensions importantes qui le traverse !
Ne sous-estimez pas cependant les risques courus sur des appareils à transistors !
Pour ne prendre qu’un minimum de risque, il faut décharger les gros condensateurs avant d’intervenir. Pour cela vous aller utiliser une résistance. Je vous propose de suivre le didacticiel visible ici et d’utiliser une résistance de 2 kohm en 10 watts. Connectez-la aux bornes du condensateur. Connectez y également un voltmètre pour savoir quand le chimique est déchargé.

Mise à jour, astuce donnée par xlmgromit :
L’astuce pour décharger un condensateur, une ampoule 230V 60W à filament montée sur une douille avec 2 fils.

1 – vérifier que l’ampoule fonctionne et que le filament n’est pas coupé.
2 – vérifier le condensateur au voltmètre en tension continue calibre 1000V.
3 – tapoter plusieurs fois les 2 fils du montage à ampoule sur les 2 bornes du condensateur (parce que du vernis peut empêcher le fil de rentrer en contact avec le condensateur et empêcher la décharge, de toutes façons l’ampoule va s’allumer à la décharge)
4 – contrôler à nouveau le condensateur au voltmètre.

JAMAIS de décharge au tournevis, le courant de court-circuit est important car la résistance de décharge est nulle, crée une étincelle, provoque une soudure (type soudure à l’arc), endommage le condensateur …. et de toutes façon c’est dangereux.

Pourquoi changer les chimiques ?
On peut estimer la durée de vie moyenne d’un condensateur standard à environ 25 ans. Cela ne veut pas dire qu’il va exploser lors de sa vingt-sixième année ! La durée moyenne est liée aux nombres d’heures de fonctionnement, à la température, à la tension qui le traverse…
Bref, il y a trop de paramètres qui rentrent en compte pour donner une durée de vie minimum ou maximum.
Une chose est sur, le condensateur chimiques est le composant dont la durée de vie estimée est la plus faible dans nos appareils.

C’est quoi un condensateur « usé » alors ?
C’est un composant dont les caractéristiques ont changées, et pas dans le bon sens !
Les deux caractéristiques principales modifiées sont la capacité et la résistance série.
La capacité est généralement écrite sur le condensateur.
La résistance série, c’est plus compliquée, car il est impossible de connaitre la valeur moyenne du condensateur sortie d’usine il y a 30 ans !
De plus, il n’y a pas de norme, mais sachez que plus la résistance série est faible, plus le condensateur peut être considéré comme bon (c’est d’ailleurs une caractéristique « travaillée » sur les chimiques dits haut de gamme).

Ci-dessus, l’ESR Peak Meter donne la capacité et l’ESR (Résistance série) d’un chimique.
Pour terminer un condensateur chimique « usé » peut parfois, j’écris bien parfois, être visible à l’œil nu. Il peut être gonflé, déformé, avoir coulé sur la carte ou il est soudé (oxydation, attention à ne pas confondre avec de la colle), et son enveloppe plastique peut avoir rétrécie (signe d’une surchauffe du condensateur lui-même, ou de la chaleur importante d’un composant proche de lui).

Un beau condensateur « juteux » !

Que risque t’on à utiliser un appareil avec des chimiques au bout du rouleau ?
Le premier risque c’est la panne, le condensateur est en court circuit, il peut mourir seul ou emmener avec lui d’autres composants en silence ou dans un panache de fumée, au choix !
Le second risque c’est que le condensateur soit en très mauvais état : ESR élevé, capacité en chute libre. Et dans ce cas, l’appareil ne fonctionne plus comme il devrait. Le genre de panne pas franche et bien chiante à trouver !
Le troisième risque, et c’est le plus courant, est d’avoir un appareil qui sonne comme une casserole : pas de puissance, tenue des graves inexistante, aigus absents ou nasillards.
Pour peut que vous soyez en possession de cet appareil depuis très longtemps vous vous êtes habitué doucement mais surement à sa « décadence » sonore lente mais inexorable (c’est beau ça ! )

Que faire ?
Les contrôler serait déjà pas mal, mais un appareil comme le Peak ESR meter présenté plus haut, c’est presque 100 euros. D’autres contrôleurs de ce type existent, mais celui-ci est quand même le plus complet et le plus pratique pour l’amateur moyen.
Cet appareil permet de contrôler une bonne partie des chimiques sans mêmes les dessouder.
Néanmoins, la somme déboursée vous permettrait de changer la totalité des chimiques présents dans deux amplificateurs, y compris les gros servant au filtrage d’alimentation…

Bref, si vous n’envisagez pas une collection importante, et que vous souhaitez remettre « à niveau » votre amplificateur favori (cela est valable pour les autres types d’appareils bien sur), un changement systématique des chimiques est parfaitement envisageable surtout sur un engin ayant plus de 20 ans.

Le choix.

Ca y est, vous êtes enfin décidé à changer les méchants composants tout vieux de votre belle machine.

Bon d’accord, mais on achète quoi ?

De nombreuses marques se partage le marché. Certaines de ces marques proposent des condensateurs plus ou moins « haut de gamme » dont le prix change radicalement…

Dans nos vieilles machines, on trouve en règle générale du chimique de marque reconnue, mais de qualité standard.

Il est tout à fait compréhensible de vouloir utiliser ce qu’il y a de mieux sur le marché, mais les coûts peuvent être importants. De plus les chimiques standards neufs sont meilleurs que ceux fabriqués il y a 30 ans (généralement dans un format plus petit, ce qui peut poser quelques problèmes que nous aborderons plus tard…).

Pour des appareils courants, je pense qu’il est donc suffisant de s’en tenir à l’achat de condensateurs de bonne réputation comme les séries FC ou FM de chez Panasonic (ce n’est qu’un exemple).

On peut aussi mettre du « haut de gamme » pour les condensateurs qui sont réellement traversés par le signal sonore. L’Elna Silmic II est tout indiqué dans ce cas, mais je me répète, je ne suis pas convaincu d’un gain énorme sur des appareils de gamme « courante ».
Bref, chacun aura son avis sur la question, je n’ai pas la parole divine !

Et comment sait-on ce qu’il faut acheter comme valeur ?
Un condensateur chimique a plusieurs  caractéristiques importantes :

Il peut être polarisé (cas le plus courant) ou bipolaire. Dans le cas d’un polarisé, il y a un sens de montage à respecter, généralement, la borne – est repérée par une bande de couleur.
Le bipolaire à parfois l’indication BP sur le corps.

Il peut être axial ou radial (le plus courant), et parfois vous devrez remplacer un axial par un radial pour cause d’indisponibilité dans le premier format.

La capacité, indiquée sur le corps. Par exemple 0,47uf, 1uf, 330uf, 6800uf…
La règle est de garder cette valeur, ne diminuez pas (jamais), et n’augmentez pas non plus (cela peut être discuté concernant les condensateurs de filtrage d’alimentation)

La tension de service : également indiquée sur le corps du composant. Par exemple 10v, 35v, 50v, 63v…
Vous ne devez jamais utiliser un condensateur dont la tension de service est inférieure à l’original.
Parfois il sera difficile de trouver un condensateur ayant une tension identique, dans ce cas, vous pouvez utiliser une tension de service supérieure. Par exemple un 16v pour un 10v, un 63v pour un 50v.
Evitez autant que possible les grosses différences genre 63v pour un 16v à l’origine.
En effet, on estime qu’un condensateur chimique fonctionne correctement et durablement quand il est alimenté entre 50 et 80% de sa tension de service. Alimenté à 15 ou 20 % il ne se « formera » pas correctement et sera bien loin de ses caractéristiques supposées…

La taille du composant est également importante. En trente ans, les condensateurs  ont énormément diminués en taille.

Cela pose des problèmes, surtout pour les gros condensateurs de filtrage d’alimentation dont la fixation au châssis est prévue pour un diamètre bien particulier.

Il vous faudra ruser en augmentant le diamètre du condensateur avec de la mousse, du caoutchouc (chambre à air de vélo) …

Une autre possibilité est d’augmenter la capacité d’origine de ces condensateurs de filtrage (le diamètre augmente d’autant) mais le risque est de stresser le reste de l’alimentation (diodes) qui ne le supportera peut être pas. A faire en connaissance de cause !

Le type de connexion. Encore une fois les condensateurs de filtrage d’alimentation peuvent poser problème :
L’écartement des bornes, les connections snap-in, les condensateurs à 3, 4 ou 5 bornes.
Enormément de cas particuliers ou il faudra réfléchir au cas par cas ! Dans certaines conditions extrêmes, il sera nécessaire de fabriquer un support de toute pièce pour monter de nouveaux chimiques de filtrage. Dans quelques cas encore plus extrêmes, il n’y aura pas de solution….

Exemple de condensateurs.

Condensateur chimique radial polarisé (le – est indiqué par la bande banche sur le corps et par la patte plus courte)
Sa tension de service est de 25 volts, sa capacité est de 470uf.
Il s’agit d’un Elna Silmic II.

Condensateur chimique axial non polarisé. 63 volts, capacité de 100uf à 10% prêt, utilisé dans les filtres haut-parleur. Marque Visaton.

Un autre condensateur axial, non polarisé (BP = bipolaire), tension de service de 100v, capacité de 2.2uf.

Condensateur radial polarisé « snap_in » (pattes très courtes, difficilement pliables). Tension de 50v, capacité de 6800uf, température de fonctionnement maximum : 105°.
Le – est indiqué sur le corps.

Condensateur axial polarisé de marque Roederstein (ROE). 40v, 1000uf, température de fonctionne de -40 à +105°. Le sens est bien visible sur celui-ci.

Condensateur axial polarisé de marque Rubycon. Le – est à droite (sens de la flèche). 100v, 330uf.

Condensateur chimique polarisé de marque Nippon Chemi-con, 50v, 10000uf. Celui la possède une troisième patte qui sert uniquement à tenir le condensateur en place sur sa carte. Cette troisième patte n’est reliée nulle part.

Condensateur chimique radial 63v, 4700uf, on peut lire sa date de fabrication (05-79).
Le point noir sur la patte indique le -.

Condensateur chimique axial polarisé de 250uf, prévu pour une tension de 50 à 60 volts. Condensateurs datant des années 60.

Condensateur chimique polarisé, 15000uf 56 volts. Il dispose de deux pattes supplémentaires permettant un montage sécurisé sur une carte. Ces pattes ne sont pas « actives ».

L’achat.

Avant l’achat, il va falloir faire la liste des chimiques à changer.
Je vous déconseille très fortement d’utiliser le manuel de service pour faire la liste. Les erreurs sont nombreuses dans ce genre de documents et durant la vie commerciale de votre appareil, la construction a peut être évoluée, les composants aussi.
Vous allez devoir faire la liste en auscultant consciencieusement votre appareil, notez tout et vérifiez deux fois. Certaines références sont parfois difficiles à lire à cause de la position du condensateur sur la carte.
La plupart du temps, on peut deviner les valeurs par symétrie. Vous devrez peut être en dessouder quelques uns pour être sur.

La liste est faite, c’est parfait ! Rapprochez vous d’un commerçant reconnu ayant un bon débit (cela pour éviter des chimiques stockés depuis des années en entrepôt).
Quelques pistes pour une commande sur le net : Selectronic, Conrad, Electronic diffusion, Banzai effect…

Vous avez reçu votre commande, vérifiez bien à la réception que vous avez le bon nombre de composants et que le préparateur ne s’est pas trompé en remplissant les petits sachets.

Le montage

Des outils sont nécessaires :
Un fer à souder correct, une puissance faible (25 à 30 watts) est recommandée pour la quasi-totalité des composants. Néanmoins, pour les gros chimiques de filtrage d’alimentation, il sera peut être difficile de dessouder les anciens, avec un fer de cette puissance.
L’idéal étant un fer sur base, à température réglable.
Une pompe à dessouder, un modèle bon marché fera l’affaire. Je vous conseille d’avoir également sous la main de la tresse à dessouder, pour certains endroits difficile à atteindre avec la pompe.
De l’étain, évitez les premiers prix (je ne rentre pas dans les détails des diverses compositions chimiques que l’on trouve sur le marché).
Divers outils « habituels » comme des tournevis, pinces, brucelles…

Quelques conseils avant de commencer :
Prenez des photos. Cela vous permettra de retirer le doute quand au sens de montage d’un condensateur fraichement dessoudé.
Ne tenez JAMAIS compte du marquage sur les cartes, les erreurs sont nombreuses. Je me souviens du Scott 436 de mon ami Jean, et surtout d’un petit condensateur chimique que j’ai remonté en suivant le marquage de la carte : boom !
Ne remplacez jamais la totalité des chimiques en une seule fois !
Si au rallumage, votre appareil ne donne plus de signe de vie, il vous faudra du temps pour retrouver votre erreur.
Sur un amplificateur, au montage symétrique, profitez en pour faire un côté, et remettez le en route. Cela vous permettra de faire un comparatif avant/après. Evitez de toucher d’autre composants que les condensateurs, ce qui amènerait le doute en cas de panne.

Dessouder un condensateur chimique :
La solution de facilité est de chauffer un point de soudure et de coucher le condensateur ce qui dégagera une patte. Puis refaire la même chose pour l’autre point de soudure.
L’inconvénient c’est qu’il est tout à fait possible de détériorer la carte, et en ne retirant pas l’ancienne soudure, les trous ne seront pas visibles, vous obligeant à chauffer pour y insérer le nouveau condensateur, avec comme risque le décollement de la piste.
Bref, je vous conseille un travail propre. En l’occurrence de chauffer les points de soudures et d’utiliser la pompe à dessouder ou la tresse à dessouder.
L’insertion du nouveau composant en sera facilitée, la qualité de la soudure bien supérieure.
Il est possible que vous tombiez sur un condensateur collé sur la carte, facilitant le soudage en usine. Il faudra peut être forcer un peu pour l’enlever. Nettoyez cette colle, grattez pour enlever les résidus.
Une des colles utilisée à l’époque à la fâcheuse tendance à s’oxyder et à devenir conductrice, occasionnant de multiples pannes en rongeant entre autre les condensateurs (déjà rencontré chez Sony, Nikko, Sansui…). Enlevez tout ça !
Comme précisé plus haut, les gros condensateurs de filtrage d’alimentation sont parfois difficiles à dessouder. Soyez patient !

Vous avez changé une partie des condensateurs et vous aller remettre en route ?
STOP !
Contrôlez encore une fois votre travail, aidez vous des photos que vous avez prises au début. Avez-vous coupé correctement les pattes des nouveaux composants en place ?
Contrôlez les points de soudures pour être sur de ne pas avoir « débordé ».
Vérifiez que de la soudure ou des morceaux de métal ne soient pas tombés dans l’appareil, secouez le si besoin.
NE METTEZ PAS EN ROUTE EN AYANT VOTRE VISAGE AU DESSUS DE L’APPAREIL !
Un petit condensateur monté à l’envers, c’est un petit pétard.
Un gros condensateur qui explose, ce n’est pas du tout la même chose. Cela m’ennuierais que vous perdiez un œil !
Eloignez vous, en étant toujours près à débrancher au moindre  signe suspect.

Voila, ça y est, tous les chimiques de votre appareil sont neufs.
La remise en route s’est bien passée. Il faut du temps pour que les nouveaux condensateurs se « forment » correctement. La sonorité va s’améliorer doucement mais surement. Vous devriez dès maintenant noter une différence à l’écoute.
Si vous avez le manuel de service, et si votre appareil le permet (amplificateur ou les réglages sont possibles), vous devriez terminer par un contrôle des courants de repos et de bias.

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