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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Alimentazione e sistemi di azionamento elettrico delle videocamere moderne: risoluzione dei problemi, riparazione. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / TV La riparazione delle videocamere (videocamere) è una delle operazioni più difficili nelle apparecchiature video domestiche. Ciò è dovuto all'elevato grado di controllo sul funzionamento dei loro componenti e al loro blocco in caso di malfunzionamenti. L'articolo pubblicato descrive la riparazione di tali dispositivi utilizzando l'esempio della videocamera SAMSUNG VP-U2. Le videocamere sono prodotti elettronici di consumo molto complessi. Le loro riparazioni qualificate possono essere eseguite solo da specialisti esperti con documentazione di servizio, moderne apparecchiature di misurazione, attrezzature e pezzi di ricambio. Tra le aziende che forniscono riparazioni in garanzia per videocamere vendute in Russia e nella CSI, le più famose sono SONY MATSUSHITA (PANASONIC), SAMSUNG. Hanno dotato un numero relativamente elevato di centri di assistenza di tutto ciò di cui hanno bisogno. HITACHI, SHARP, JVC e alcuni altri hanno fatto molto meno in questo senso. Le videocamere di aziende come CANON, FISHER, ORION, UNIVER-SUM e altre al di fuori di Mosca possono essere riparate solo da officine ordinarie o singoli specialisti. I termini del servizio di garanzia sono sostanzialmente identici per tutte le aziende che vendono videocamere in Russia. Consideriamoli usando l'esempio della società sudcoreana SAMSUNG, che vende videocamere convenienti nel formato VIDEO-8 (SAMSUNG: VP-U10 per $ 415, VP-H66 per $ 420 - questo è per l'estate 1997). I termini di servizio contengono cinque punti: 1 - il periodo di garanzia è di 12 mesi (SONY offre un periodo di due anni); 2 - la garanzia copre solo il costo dei pezzi di ricambio e dei costi di manodopera, ovvero il trasporto dell'attrezzatura è a carico del cliente, il che nelle nostre condizioni è molto oneroso (circa 30 centri di assistenza SAMSUNG autorizzati si trovano in numerosi centri regionali ); 3 - le riparazioni devono avvenire esclusivamente presso centri assistenza autorizzati; 4 - La garanzia non si applica alle testine video, agli alloggiamenti rotti e deformati, ecc.; 5 - La garanzia non si applica ai danni causati da incidenti, uso improprio, incendio, allagamento, o ad apparecchi riparati in altre officine. Inoltre, la garanzia è valida solo se la scheda di garanzia è compilata (nome, indirizzo, numero di telefono dell'acquirente, indirizzo, firma e timbro del rivenditore). Di conseguenza, un'enorme quantità di attrezzature vendute nei mercati, nelle bancarelle, importate privatamente dall'estero, ecc., non erano più coperte da garanzia. Un grattacapo ancora più grande per i possessori di videocamere è causato da apparecchiature difettose dopo il periodo di garanzia o prodotte da aziende che non hanno rappresentanti di assistenza in Russia. Tenendo conto di ciò, la pubblicazione di materiali per radioamatori esperti e specialisti nella riparazione di videocamere è abbastanza giustificata. Secondo le osservazioni dell'autore, un numero significativo di malfunzionamenti delle moderne videocamere si verifica nei sistemi che forniscono energia a tutti i loro componenti e motori. Le videocamere sono caratterizzate dalla multifunzionalità di tali sistemi, quindi l'uso dei termini "alimentazione", "azionamento elettrico", "stabilizzatore", ecc. Non è del tutto corretto. Uno dei requisiti più importanti per le videocamere è garantire un basso consumo di corrente da fonti di alimentazione autonome. Per la maggior parte dei dispositivi nei formati VHS-C e VIDEO-8, il consumo energetico è compreso tra 5 e 10 W. Le videocamere SONY con funzione STAMINA consumano una potenza particolarmente bassa; ad esempio, la SONY CCD-TR820E consuma solo 3,5 W [1]. Caratteristiche così impressionanti si ottengono riducendo al minimo il consumo di corrente della parte elettronica delle telecamere e aumentando significativamente l'efficienza dei sistemi di alimentazione, i cui circuiti sono molto più complessi rispetto ad altri tipi di apparecchiature domestiche. Nella fig. La Figura 1 mostra uno schema semplificato del sistema di alimentazione per la videocamera SAMSUNG - VP-U12. Si basa su un convertitore di tensione ad impulsi (DC/DC CONVERTOR), una tensione costante di 6 V viene fornita da una batteria (NP - 7HPN, ecc.) o da un adattatore di rete AA - E2P, che è una fonte di alimentazione switching combinata con un caricabatterie. La tensione primaria arriva al sistema di controllo e autoregolazione attraverso il terminale della batteria B900 e il pin 12 del connettore CN901. In esso, senza alcuna commutazione, passa attraverso lo stabilizzatore di tensione sul chip IC501 (uscita - +5 V) al pin 89 (VDD) del microprocessore di controllo IC503 tipo CXP80724 di SONY.
L'ulteriore funzionamento del convertitore di tensione dipende completamente dai comandi del microprocessore e molte tensioni di uscita sono coperte dal sistema di controllo e se una di esse si discosta dalla norma, il funzionamento del convertitore viene bloccato. Questo algoritmo operativo è tipico della maggior parte delle videocamere moderne. Ciò a volte causa difficoltà durante la diagnostica, poiché è molto problematico controllare qualcosa entro pochi secondi dallo stato attivo dopo l'accensione. Se vengono soddisfatte determinate condizioni, è possibile l'attivazione manuale della maggior parte dei convertitori. Ma se è impossibile spegnere il convertitore, è necessario testare tutti i suoi circuiti di uscita e gli elementi di potenza. Se non sono presenti cortocircuiti sul filo comune o elementi rotti, è possibile utilizzare la modalità di avvio manuale. Nel caso in esame ciò avviene chiudendo i pin 10, 11 e 12 del connettore CN901. In questo caso, la chiave sul transistor Q902 si apre e al pin 6 del microcircuito multifunzione IC24 viene fornita una tensione di +901 V. Tutti gli stabilizzatori del convertitore sono realizzati secondo circuiti chiave e sono coperti da connessioni di feedback in modo che le tensioni di uscita siano stabilizzate modificando il ciclo di lavoro degli impulsi che arrivano alle chiavi dal microcircuito IC901. Ciò garantisce un'elevata efficienza del convertitore nel suo insieme, eliminando la necessità di rimuovere calore da esso, e l'uso di dispositivi a semiconduttore altamente efficienti ed elementi a montaggio superficiale consente di posizionarlo su un circuito stampato molto piccolo. La maggior parte dei dispositivi videocamera sono alimentati con una tensione di +5 V da uno stabilizzatore a chiave sui transistor Q908, Q909 (a partire dal pin 19 - OUT5 del chip IC901) con un dispositivo di protezione da cortocircuito (la modalità di emergenza corrisponde ad un'elevata resistenza dell'interruttore sul transistor Q907). La tensione di +902 V impostata dal resistore VR5 viene fornita ai sistemi di controllo e autoregolazione (circuito SS5V), attraverso l'induttore L911 - al canale audio, attraverso l'induttore L912 - al canale immagine e attraverso l'interruttore di accensione il transistor Q911 - alla parte della fotocamera della videocamera. Le tensioni necessarie per alimentare le unità della camera +15 V (CAM.15V), +20 V (CAM.20V), -10 V (CAM.-10V) sono formate da una cascata di impulsi sui transistor Q913, Q914, trasformatore T901 e gruppo diodo D907. La tensione di +15 V viene impostata utilizzando il resistore di regolazione VR903. Oltre agli stabilizzatori stessi, il convertitore include alcuni componenti del sistema di autoregolazione del videoregistratore della videocamera. L'ACS BVG include un driver di tensione chiave sui transistor Q950, Q951, un filtro L951C954C955, un amplificatore di segnale di errore sul chip IC903 (OA TA75501F di TOSHIBA) e un regolatore di tensione per il motore BVG sul chip IC901. I restanti nodi dell'ACS BVG si trovano sulla scheda principale della videocamera. La parte digitale dell'ACS comprende un microprocessore del sistema di controllo IC503. L'azionamento elettrico del motore BVG è realizzato su un microcircuito IC505 di tipo TPIC1327DF di TEXAS INSTRUMENT. Contiene inoltre l'amplificatore condizionatore di segnale per il sensore del canale di fase ATS (PG). L'amplificatore del sensore della velocità di rotazione è assemblato su un chip IC504 del tipo KA8322QFP di SAMSUNG. Una costruzione così complessa dell'ACS è stata utilizzata per aumentare l'efficienza dell'azionamento elettrico. Nel microcircuito IC505 del sistema di azionamento elettrico non sono presenti potenti regolatori lineari e la velocità di rotazione è controllata modificando la tensione di alimentazione (DRUM.VS) sui pin 13, 19 del microcircuito IC505, fornita nel convertitore utilizzando il metodo PWM . In questo modo è possibile ridurre drasticamente il consumo di energia della batteria per il riscaldamento del microcircuito dell'azionamento elettrico grazie solo alle modalità chiave dei transistor di uscita. I principi operativi dell'ATS digitale sono descritti più dettagliatamente in [2]. Va tuttavia notato che nel motore BVG senza contatto non sono presenti sensori di posizione del rotore sui trasduttori indicatori di Hall, solitamente utilizzati nella maggior parte dei moderni videoregistratori [3]. Nel nostro caso, le informazioni sulla posizione del rotore vengono prese direttamente dagli avvolgimenti dello statore, per i quali è presente un'uscita aggiuntiva dal punto della loro connessione (COM), collegata al pin 23 del microcircuito IC505. La costruzione di una videocamera ACS BB si differenzia da sistemi simili di dispositivi in formato VHS per la presenza di un vero e proprio sistema di tracciamento automatico. In esso non vengono registrati su nastro particolari segnali per individuare l'esatta posizione delle testine video sulle linee di registrazione, pertanto i sistemi detti AUTOTRECKING o DIGITAL TRECKING hanno una parentela molto lontana con l'autotracking vero e proprio. Le differenze riguardano il canale di fase del sistema di controllo automatico dell'esplosivo. Se nell'apparecchiatura VHS le informazioni per esso sono segnali provenienti da una testina di controllo fissa (CTL HEAD in [2]), quindi nell'apparecchiatura da otto millimetri vengono lette dalle testine video. Il segnale pilota del sistema di localizzazione automatica (REC.PILOT) è un messaggio codificato a spostamento di frequenza registrato nella banda di frequenza al di sotto del segnale di crominanza trasferito fs' in aree appositamente designate del segnalegramma. In questo caso, il segnale pilota è separato spazialmente sul nastro dalle sezioni con informazioni video e audio e non interferisce con esse (nelle apparecchiature HI-8 con audio PCM, quest'ultimo coincide con il segnale pilota sul nastro, ma non c'è notevole interferenza reciproca anche in questo caso). Il segnale dal sensore di velocità esplosivo va al formatore di impulsi nel chip di azionamento elettrico IC506 tipo LB1851M di SANYO (pin 10 e 11) e da esso (pin 13) alla parte digitale dell'ACS (pin 70 e 77 del microprocessore del sistema di controllo e autoregolazione IC503). Qui arriva anche un segnale di errore dal sistema di tracciamento automatico effettuato su un chip IC62 del tipo QFD KA505 (pin 504) (pin 8322 del chip IC48). Il segnale di controllo del motore (CAP PWM) dal pin 75 del microprocessore IC503 attraverso il pin 6 del connettore CN901, l'amplificatore sull'amplificatore operazionale ICC902 nel convertitore va allo stesso chip multifunzionale IC901 (pin 8). Da esso (pin 21), attraverso un regolatore chiave sui transistor Q952, Q953, filtro passa basso L952C957C958, pin 7 del connettore CN901, il segnale viene inviato al pin 4 del chip di azionamento elettrico BB IC506. La velocità istantanea di trascinamento del nastro dipende dal valore della tensione presente sullo stesso (SAP. VS). Di conseguenza il convertitore, oltre al suo scopo principale, opera in sistemi di autocontrollo con motori BVG e VV, di cui occorre tenere conto quando si effettua la diagnostica. Ad esempio, è escluso l'uso di fonti di tensione esterne DRUM.VS e CAP.VS nella camera, poiché ciò interromperebbe i circuiti di feedback dell'ACS. Secondo le osservazioni dell'autore, molti malfunzionamenti delle videocamere derivano dal loro funzionamento improprio: ad elevata umidità e temperatura, a seguito di cadute (a volte in acqua), ingresso di oggetti estranei e altri motivi. Spesso si verificano guasti quando viene fornita alta tensione o polarità errata da fonti esterne, nonché tensione non stabilizzata (con ondulazione). Tutti i motivi di cui sopra danneggiano principalmente gli elementi dei sistemi di alimentazione e gli azionamenti elettrici delle videocamere. Prima di iniziare il lavoro di riparazione e diagnostica, dovresti provare ad acquisire un manuale di servizio o almeno una serie di schemi elettrici per il modello da riparare. Allo stesso tempo, non è necessario disegnarli da soli, il che semplifica notevolmente la questione. Tuttavia, in pratica, le riparazioni devono essere eseguite principalmente senza alcuna documentazione. In questo caso, possiamo consigliare la seguente procedura. Dopo aver smontato la videocamera è necessario determinare la posizione del convertitore di tensione ad impulsi (DC/DC CON-VERTOR). Di solito sono realizzati in custodie metalliche completamente sigillate oppure la scheda è ricoperta da schermi su entrambi i lati. A volte i convertitori sono montati sotto forma di unità separate con collegamenti staccabili, a volte su grandi circuiti stampati insieme ad altre unità videocamera. Tuttavia, gli schermi devono essere smontati per garantire il libero accesso agli elementi. Una fase molto importante è la stesura delle sezioni degli schemi elettrici relativi ai circuiti di ingresso e di uscita del convertitore. Questa procedura piuttosto laboriosa, ma sicuramente utile, viene eseguita sia visivamente (anche in controluce) che mediante test con sonde ad ago. Poiché i conduttori passano quasi sempre da un lato all'altro più volte attraverso una scheda a doppia faccia o multistrato, è necessario saldare uno dei terminali dell'ohmmetro in un punto del circuito desiderato. In questo caso la tavola può essere ruotata a piacimento. Sfortunatamente, disegnare circuiti è spesso difficile a causa dell'uso di circuiti stampati multistrato, della mancanza di marcatura degli elementi, dell'ambiguità nella loro identificazione (non è sempre possibile attribuire con sicurezza qualsiasi elemento non imballato a un certo tipo: transistor, gruppo diodi, zener diodo, ecc.). Dopo aver redatto le sezioni necessarie dei circuiti, iniziano a misurare le tensioni di uscita del convertitore in varie modalità della videocamera (VCR, CAMERA). Se le modalità non vengono avviate o vengono disattivate rapidamente, è necessario far suonare i circuiti di uscita e gli elementi di potenza e assicurarsi che non vi siano cortocircuiti sul filo comune. Provare poi ad avviare manualmente il convertitore aprendo gli appositi tasti in modo da individuare le tensioni in uscita mancanti (spesso il funzionamento del convertitore è bloccato dal microprocessore anche se manca una sola tensione). Va sottolineato in particolare che se si verifica un cortocircuito nei circuiti di uscita, la fotocamera non può essere accesa. Per prima cosa vengono trovati gli elementi rotti. Gli oggetti da controllare sono transistor di alta e media potenza, microcircuiti (per circuiti di potenza), condensatori di filtro (ossido), diodi zener, induttanze, trasformatori e fusibili (per circuiti aperti). Altri elementi falliscono molto meno frequentemente. Passiamo a considerare casi specifici di riparazione dalla pratica dell'autore. La videocamera SAMSUNG - VP - U12 sopra descritta è caduta in acqua, dopodiché si è rivelata completamente inutilizzabile. Il lavaggio dei componenti interessati con una miscela di alcol e benzina non ha avuto alcun effetto, poiché al momento della caduta la fotocamera era attiva (in questi casi è necessario scollegare urgentemente la batteria). La scheda convertitore di tensione è collegata alla scheda principale tramite connettori plug-in CN901, CN902, quindi la continuità dei circuiti di uscita non è difficile. Non c'erano cortocircuiti. Tuttavia, il fusibile bruciato PS901 indicava un cortocircuito all'interno del convertitore stesso. La dissaldatura alternata delle induttanze L950, L907, L908 ha mostrato la presenza di una rottura del transistor Q914 tipo 2SB1121 (per dissaldare gli elementi senza piombo è stato necessario realizzare un ugello speciale con un ritaglio per il saldatore). Dato che nel nostro paese i transistor importati in contenitori a montaggio superficiale scarseggiano, è opportuno selezionare gli equivalenti disponibili. La struttura del transistor 2SB1121 pn-p di SANYO nell'alloggiamento SC - 62 ha i seguenti parametri: UKE max = 25 V, lK max = 2 A, RK max = 0,5 W (senza dissipatore di calore), IKB arr = 0,1 µA, h21E = 100...560, UKE us = 0,45 W, ft = 150 MHz. Difficilmente è possibile trovare qualcosa di simile tra i transistor domestici, quindi la scelta è caduta sul conveniente transistor 2SB1010 di RHOM nel pacchetto SC-51 ($ 0,5), che ha parametri simili. La piedinatura dei transistor è mostrata in Fig. 2. Poiché le dimensioni del transistor 2SB1010 non ne consentono il posizionamento sotto lo schermo del convertitore, è necessario smerigliare leggermente il suo corpo fino ad uno spessore di 3 mm.
Dopo aver sostituito il transistor, la funzionalità del convertitore è stata ripristinata, ma il videoregistratore della videocamera lo ha immediatamente respinto dopo aver caricato il nastro. Poiché la BVG non ha ruotato durante il caricamento, sono state controllate le modalità delle unità e degli elementi del sistema di azionamento elettrico del motore BVG. Le tensioni richieste e i segnali di controllo forniti al microcircuito di azionamento elettrico IC505 si sono rivelati normali, il che indicava il guasto di questo microcircuito. Ciò non era sorprendente, poiché la LPP era bloccata dal nastro adesivo. Dopo aver sostituito il chip, la funzionalità della videocamera è stata ripristinata. Le opzioni per la sostituzione dei transistor nei sistemi di alimentazione di altri modelli di videocamera verranno discusse, se possibile, nelle seguenti pubblicazioni. Letteratura
Autore: Yu.Petropavlovsky, Taganrog
Un nuovo modo di controllare e manipolare i segnali ottici
05.05.2024 Tastiera Seneca Premium
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