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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Stromversorgung und elektrische Antriebssysteme moderner Camcorder – Fehlerbehebung, Reparatur. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / TV Die Reparatur von Videokameras (Camcordern) ist eine der schwierigsten Arbeiten bei Videogeräten im Haushalt. Dies liegt an der hohen Kontrolle über den Betrieb ihrer Komponenten und deren Blockierung bei Störungen. Der veröffentlichte Artikel beschreibt die Reparatur solcher Geräte am Beispiel des SAMSUNG VP-U2 Camcorders. Videokameras sind sehr komplexe Produkte der Unterhaltungselektronik. Ihre qualifizierten Reparaturen können nur von erfahrenen Fachkräften mit Servicedokumentation, modernen Messgeräten, Geräten und Ersatzteilen durchgeführt werden. Unter den Unternehmen, die Garantiereparaturen für in Russland und der GUS verkaufte Videokameras anbieten, sind SONY MATSUSHITA (PANASONIC) und SAMSUNG die bekanntesten. Sie haben einen relativ großen Teil ihrer Service-Center mit allem ausgestattet, was sie brauchen. HITACHI, SHARP, JVC und einige andere haben in dieser Hinsicht deutlich weniger getan. Camcorder von Firmen wie CANON, FISHER, ORION, UNIVER-SUM und anderen außerhalb Moskaus können nur von normalen Werkstätten oder einzelnen Spezialisten repariert werden. Die Garantiebedingungen sind grundsätzlich für alle Unternehmen, die Videokameras in Russland verkaufen, identisch. Betrachten wir sie am Beispiel des südkoreanischen Unternehmens SAMSUNG, das preisgünstige Camcorder im VIDEO-8-Format verkauft (SAMSUNG: VP-U10 für 415 $, VP-H66 für 420 $ – das gilt für den Sommer 1997). Die Servicebedingungen enthalten fünf Punkte: 1 - Die Garantiezeit beträgt 12 Monate (SONY gibt eine Zweijahresfrist an); 2 - Die Garantie deckt nur die Kosten für Ersatzteile und Arbeitskosten ab, d. h. der Transport der Ausrüstung erfolgt auf Kosten des Kunden, was unter unseren Bedingungen sehr aufwändig ist (ca. 30 autorisierte SAMSUNG-Servicezentren befinden sich in mehreren regionalen Zentren). ); 3 - Reparaturen dürfen ausschließlich in autorisierten Servicezentren durchgeführt werden; 4 - Die Garantie gilt nicht für Videoköpfe, kaputte und deformierte Gehäuse usw.; 5 - Die Garantie gilt nicht für Schäden, die durch Unfälle, Missbrauch, Feuer, Überschwemmung oder in anderen Werkstätten reparierte Geräte verursacht wurden. Darüber hinaus ist die Garantie nur gültig, wenn die Garantiekarte ausgefüllt ist (Name, Adresse, Telefonnummer des Käufers, Adresse, Unterschrift und Siegel des Händlers). Folglich lagen viele Geräte, die auf Märkten oder an Verkaufsständen verkauft, privat aus dem Ausland importiert usw. wurden, außerhalb der Garantiezeit. Ein noch größeres Problem für Besitzer von Videokameras entsteht durch fehlerhafte Geräte nach Ablauf der Garantiezeit oder durch fehlerhafte Geräte, die von Unternehmen hergestellt werden, die keine Servicevertreter in Russland haben. Vor diesem Hintergrund ist die Veröffentlichung von Materialien für erfahrene Funkamateure und Spezialisten für die Reparatur von Videokameras durchaus gerechtfertigt. Den Beobachtungen des Autors zufolge treten bei modernen Camcordern zahlreiche Fehlfunktionen in Systemen auf, die alle ihre Komponenten und Motoren mit Strom versorgen. Videokameras zeichnen sich durch die Multifunktionalität solcher Systeme aus, daher ist die Verwendung der Begriffe „Stromversorgung“, „elektrischer Antrieb“, „Stabilisator“ etc. nicht ganz korrekt. Eine der wichtigsten Anforderungen an Videokameras besteht darin, einen geringen Stromverbrauch aus autarken Stromquellen sicherzustellen. Bei den meisten Geräten im VHS-C- und VIDEO-8-Format liegt der Stromverbrauch im Bereich von 5...10 W. SONY-Videokameras mit STAMINA-Funktion verbrauchen besonders wenig Strom, beispielsweise verbraucht die SONY CCD-TR820E nur 3,5 W [1]. Solche beeindruckenden Eigenschaften werden durch die Minimierung des Stromverbrauchs des elektronischen Teils der Kameras und eine deutliche Steigerung der Effizienz von Stromversorgungssystemen erreicht, deren Schaltung viel komplexer ist als bei anderen Arten von Haushaltsgeräten. In Abb. Abbildung 1 zeigt ein vereinfachtes schematisches Diagramm des Stromversorgungssystems für die Videokamera SAMSUNG - VP-U12. Es basiert auf einem Impulsspannungswandler (DC/DC CONVERTOR), eine konstante Spannung von 6 V wird von einer Batterie (NP - 7HPN usw.) oder von einem AA - E2P-Netzwerkadapter geliefert, der eine kombinierte Schaltstromquelle darstellt mit einem Ladegerät. Die Primärspannung gelangt über den B900-Batterieanschluss und Pin 12 des CN901-Steckers zum Steuer- und Autoregulierungssystem. Darin gelangt es ohne Umschaltung über den Spannungsstabilisator auf dem IC501-Chip (Ausgang - +5 V) zum Pin 89 (VDD) des Steuermikroprozessors IC503 Typ CXP80724 von SONY.
Der weitere Betrieb des Spannungswandlers hängt vollständig von den Befehlen des Mikroprozessors ab, und viele Ausgangsspannungen werden von der Steuerung abgedeckt und wenn eine davon von der Norm abweicht, wird der Betrieb des Wandlers blockiert. Dieser Betriebsalgorithmus ist typisch für die meisten modernen Videokameras. Dies führt manchmal zu Schwierigkeiten bei der Diagnose, da es sehr problematisch ist, innerhalb weniger Sekunden nach dem Einschalten etwas zu überprüfen. Unter bestimmten Voraussetzungen ist eine manuelle Aktivierung der meisten Konverter möglich. Wenn es jedoch nicht möglich ist, den Konverter auszuschalten, müssen alle Ausgangskreise und Leistungselemente getestet werden. Wenn keine Kurzschlüsse im gemeinsamen Kabel oder defekte Elemente vorliegen, können Sie den manuellen Startmodus verwenden. Im betrachteten Fall erfolgt dies durch Schließen der Pins 10, 11 und 12 des CN901-Steckers. In diesem Fall öffnet die Taste am Transistor Q902 und eine Spannung von +6 V wird an Pin 24 der multifunktionalen Mikroschaltung IC901 angelegt. Alle Wandlerstabilisatoren sind nach Schlüsselschaltungen aufgebaut und durch Rückkopplungsverbindungen abgedeckt, so dass die Ausgangsspannungen durch Ändern des Arbeitszyklus der Impulse stabilisiert werden, die von der Mikroschaltung IC901 zu den Tasten kommen. Dadurch wird ein hoher Wirkungsgrad des gesamten Konverters gewährleistet, sodass keine Wärme abgeführt werden muss. Die Verwendung hocheffizienter Halbleiterbauelemente und oberflächenmontierter Elemente ermöglicht die Platzierung auf einer sehr kleinen Leiterplatte. Die meisten Videokamerageräte werden mit einer Spannung von +5 V von einem Schlüsselstabilisator an den Transistoren Q908, Q909 (ab Pin 19 - OUT5 des IC901-Chips) mit einem Kurzschlussschutzgerät (Notfallmodus entspricht einem Hoch) betrieben Widerstand des Schalters am Transistor Q907). Die durch den Widerstand VR902 eingestellte +5-V-Spannung wird an die Steuer- und Autoregulierungssysteme (SS5V-Schaltkreis), über die Induktivität L911 an den Audiokanal, über die Induktivität L912 an den Bildkanal und über den Schalter am Transistor Q911 an die Kamera geliefert Teil des Camcorders. Die zur Versorgung der Kammerteileinheiten erforderlichen Spannungen +15 V (CAM.15V), +20 V (CAM.20V), -10 V (CAM.-10V) werden durch eine Impulskaskade an den Transistoren Q913, Q914 und dem Transformator T901 gebildet und Diodenbaugruppe D907. Die +15 V-Spannung wird über den Trimmwiderstand VR903 eingestellt. Zusätzlich zu den Stabilisatoren selbst enthält der Konverter einige Komponenten des automatischen Regulierungssystems des Videorecorders des Camcorders. Das BVG ACS umfasst einen Schlüsselspannungstreiber auf den Transistoren Q950, Q951, einen Filter L951C954C955, einen Fehlersignalverstärker auf dem IC903-Chip (OA TA75501F von TOSHIBA) und einen Spannungsregler für den BVG-Motor auf dem IC901-Chip. Die restlichen Knoten des BVG ACS befinden sich auf der Hauptplatine der Videokamera. Der digitale Teil des ACS umfasst einen Mikroprozessor des Steuerungssystems IC503. Der elektrische Antrieb des BVG-Motors erfolgt auf einer IC505-Mikroschaltung vom Typ TPIC1327DF von TEXAS INSTRUMENTS. Es enthält auch den Signalaufbereitungsverstärker für den ATS-Phasenkanalsensor (PG). Der Verstärkerformer des Drehzahlsensors ist auf einem IC504-Chip vom Typ KA8322QFP von SAMSUNG aufgebaut. Eine solch komplexe Konstruktion des ACS wurde genutzt, um die Effizienz des Elektroantriebs zu steigern. In der IC505-Mikroschaltung des elektrischen Antriebssystems gibt es keine leistungsstarken Linearregler, und die Drehzahl wird durch Änderung der Versorgungsspannung (DRUM.VS) an den Pins 13, 19 der IC505-Mikroschaltung gesteuert, die im Wandler im PWM-Verfahren bereitgestellt wird . Auf diese Weise ist es möglich, den Energieverbrauch der Batterie zum Erhitzen der elektrischen Antriebsmikroschaltung allein aufgrund der Schlüsselmodi der Ausgangstransistoren stark zu reduzieren. Die Funktionsweise des digitalen ATS wird in [2] ausführlicher beschrieben. Es ist jedoch zu beachten, dass der berührungslose BVG-Motor keine Rotorpositionssensoren auf Indikator-Hall-Wandlern hat, wie sie normalerweise in den meisten modernen Videorecordern verwendet werden [3]. In unserem Fall werden Informationen über die Position des Rotors direkt von den Statorwicklungen übernommen, für die ein zusätzlicher Ausgang vom Verbindungspunkt (COM) vorhanden ist, der mit Pin 23 der IC505-Mikroschaltung verbunden ist. Der Aufbau eines ACS BB-Camcorders unterscheidet sich von ähnlichen Systemen von Geräten im VHS-Format durch das Vorhandensein eines echten Auto-Tracking-Systems. Dabei werden keine speziellen Signale auf Band aufgezeichnet, um die genaue Position der Videoköpfe auf den Aufnahmezeilen zu ermitteln, daher haben Systeme namens AUTOTRACKING oder DIGITAL TRECKING eine sehr entfernte Beziehung zum echten Auto-Tracking. Die Unterschiede beziehen sich auf den Phasenkanal des automatischen Sprengstoffkontrollsystems. Wenn bei VHS-Geräten die Informationen dafür Signale von einem festen Steuerkopf (CTL HEAD in [2]) sind, werden sie bei Acht-Millimeter-Geräten von Videoköpfen gelesen. Das Pilotsignal des Auto-Tracking-Systems (REC.PILOT) ist eine frequenzumgetastete Nachricht, die im Frequenzband unterhalb des übertragenen Chrominanzsignals fs' in speziell dafür vorgesehenen Bereichen des Signalgramms aufgezeichnet wird. Dabei ist das Pilotsignal auf dem Band räumlich von Abschnitten mit Video- und Audioinformationen getrennt und stört diese nicht (bei der HI-8-Ausrüstung mit PCM-Audio fällt letzteres mit dem Pilotsignal auf dem Band zusammen, ist aber nicht vorhanden). auch hier ist eine gegenseitige Beeinträchtigung spürbar). Das Signal vom Sprenggeschwindigkeitssensor geht an den Impulsformer im Elektroantriebschip IC506 Typ LB1851M von SANYO (Pins 10 und 11) und von dort (Pin 13) zum digitalen Teil des ACS (Pins 70 und 77 des Mikroprozessor des Steuer- und Autoregulierungssystems IC503). Dort kommt auch ein Fehlersignal vom Auto-Tracking-System an, das auf einem IC62-Chip vom Typ KA505 QFD (Pin 504) erstellt wurde (Pin 8322 des IC48-Chips). Das Motorsteuersignal (CAP PWM) von Pin 75 des IC503-Mikroprozessors über Pin 6 des CN901-Steckers, der Verstärker am ICC902-Operationsverstärker im Konverter geht an denselben Multifunktionschip IC901 (Pin 8). Von dort (Pin 21) wird das Signal über einen Schlüsselregler an den Transistoren Q952, Q953, Tiefpassfilter L952C957C958, Pin 7 des CN901-Steckers an Pin 4 des BB-Elektroantriebschips IC506 gesendet. Die momentane Geschwindigkeit beim Ziehen des Bandes hängt vom Wert der Spannung (SAP. VS) ab. Folglich arbeitet der Umrichter zusätzlich zu seinem Hauptzweck in automatischen Steuersystemen mit BVG- und VV-Motoren, was bei der Durchführung der Diagnose berücksichtigt werden muss. Beispielsweise ist die Verwendung externer Spannungsquellen DRUM.VS und CAP.VS in der Kammer ausgeschlossen, da dies die ACS-Rückkopplungsschleifen unterbrechen würde. Nach den Beobachtungen des Autors entstehen viele Fehlfunktionen von Camcordern durch unsachgemäßen Betrieb: bei hoher Luftfeuchtigkeit und Temperatur, durch Stürze (manchmal ins Wasser), Eindringen von Fremdkörpern und aus anderen Gründen. Ausfälle treten häufig auf, wenn hohe Spannung oder falsche Polarität von externen Quellen zugeführt werden, ebenso wie unstabilisierte Spannung (mit Welligkeit). Alle oben genannten Gründe beschädigen in erster Linie die Elemente der Stromversorgungssysteme und elektrischen Antriebe von Videokameras. Bevor Sie mit Reparatur- und Diagnosearbeiten beginnen, sollten Sie versuchen, sich ein Servicehandbuch oder zumindest einen Satz Schaltpläne für das zu reparierende Modell zu besorgen. Gleichzeitig ist es nicht erforderlich, sie selbst zu zeichnen, was die Sache erheblich vereinfacht. In der Praxis müssen Reparaturen jedoch überwiegend ohne Dokumentation durchgeführt werden. In diesem Fall können wir folgende Vorgehensweise empfehlen. Nach der Demontage der Videokamera ist es notwendig, den Standort des Impulsspannungswandlers (DC/DC CON-VERTOR) zu bestimmen. Normalerweise werden sie entweder in vollständig versiegelten Metallgehäusen hergestellt oder die Platine ist auf beiden Seiten mit Sieben abgedeckt. Manchmal werden die Konverter in Form separater Einheiten mit lösbaren Anschlüssen montiert, manchmal auf großen Leiterplatten zusammen mit anderen Videokameraeinheiten. Dennoch müssen die Schirme demontiert werden, um einen freien Zugang zu den Elementen zu gewährleisten. Ein sehr wichtiger Schritt ist die Erstellung von Schaltplanabschnitten, die sich auf die Eingangs- und Ausgangskreise des Umrichters beziehen. Dieses recht arbeitsintensive, aber durchaus sinnvolle Verfahren wird sowohl visuell (auch gegen das Licht) als auch durch Prüfung mit Nadelsonden durchgeführt. Da Leiter durch eine doppelseitige oder mehrschichtige Platine fast immer viele Male von einer Seite zur anderen verlaufen, müssen Sie einen der Ohmmeter-Leitungen an eine beliebige Stelle im gewünschten Stromkreis löten. In diesem Fall kann das Board beliebig gedreht werden. Leider ist das Zeichnen von Schaltkreisen oft schwierig, da mehrschichtige Leiterplatten verwendet werden, die Elemente nicht markiert sind und ihre Identifizierung nicht eindeutig ist (es ist nicht immer möglich, jedes unverpackte Element sicher einem bestimmten Typ zuzuordnen – Transistor, Diodenbaugruppe, Zener). Diode usw.). Nachdem sie die notwendigen Abschnitte der Schaltkreise erstellt haben, beginnen sie mit der Messung der Ausgangsspannungen des Wandlers in verschiedenen Videokameramodi (VCR, KAMERA). Wenn die Modi nicht aktiviert oder schnell ausgeschaltet werden, sollten Sie die Ausgangskreise und Leistungselemente klingeln lassen und sicherstellen, dass keine Kurzschlüsse zum gemeinsamen Kabel vorliegen. Versuchen Sie dann, den Konverter manuell zu starten, indem Sie die entsprechenden Tasten öffnen, um fehlende Ausgangsspannungen zu identifizieren (der Betrieb des Konverters wird oft vom Mikroprozessor blockiert, selbst wenn nur eine Spannung fehlt). Besonders hervorzuheben ist, dass bei einem Kurzschluss in den Ausgangskreisen die Kamera nicht eingeschaltet werden kann. Zunächst werden die defekten Elemente gefunden. Zu prüfen sind Transistoren hoher und mittlerer Leistung, Mikroschaltungen (für Stromkreise), Filterkondensatoren (Oxid), Zenerdioden, Drosseln, Transformatoren und Sicherungen (für offene Stromkreise). Andere Elemente fallen deutlich seltener aus. Betrachten wir nun konkrete Reparaturfälle aus der Praxis des Autors. Die oben beschriebene Videokamera SAMSUNG - VP - U12 fiel ins Wasser und erwies sich danach als völlig funktionsunfähig. Das Waschen der betroffenen Bauteile mit einem Alkohol-Benzin-Gemisch hatte keine Wirkung, da sich die Kamera beim Sturz in einem aktivierten Zustand befand (in solchen Fällen muss die Batterie dringend abgeklemmt werden). Die Spannungswandlerplatine ist über die Steckverbinder CN901, CN902 mit der Hauptplatine verbunden, so dass die Kontinuität der Ausgangskreise kein Problem darstellt. Es gab keine Kurzschlüsse darin. Allerdings deutete die durchgebrannte Sicherung PS901 auf einen Kurzschluss im Konverter selbst hin. Abwechselndes Entlöten der Drosseln L950, L907, L908 zeigte einen Ausfall des Transistors Q914 Typ 2SB1121 (um die bleifreien Elemente zu entlöten, musste eine spezielle Düse mit einer Aussparung für den Lötkolben hergestellt werden). Aufgrund der Tatsache, dass importierte Transistoren in oberflächenmontierten Gehäusen in unserem Land Mangelware sind, ist es sinnvoll, verfügbare Äquivalente auszuwählen. Der Transistor 2SB1121 pn-p-Struktur von SANYO im SC-62-Gehäuse hat die folgenden Parameter: UKE max = 25V, lK max = 2A, RK max = 0,5 W (ohne Kühlkörper), IKB arr = 0,1 µA, h21E = 100...560, UKE us = 0,45 W, ft = 150 MHz. Bei heimischen Transistoren ist es kaum möglich, etwas Ähnliches zu finden, daher fiel die Wahl auf den günstigen Transistor 2SB1010 von RHOM im SC-51-Gehäuse (0,5 $), der ähnliche Parameter aufweist. Die Pinbelegung der Transistoren ist in Abb. dargestellt. 2. Da die Abmessungen des 2SB1010-Transistors eine Platzierung unter dem Wandlerschirm nicht zulassen, muss sein Körper leicht auf eine Dicke von 3 mm abgeschliffen werden.
Nach dem Austausch des Transistors war die Funktionalität des Wandlers wiederhergestellt, der Videorecorder des Camcorders schob ihn jedoch sofort nach dem Einlegen des Bandes zurück. Da sich die BVG beim Laden nicht drehte, wurden die Betriebsarten der Aggregate und Elemente des elektrischen Antriebssystems des BVG-Motors überprüft. Die erforderlichen Spannungen und Steuersignale, die dem Mikroschaltkreis IC505 für den elektrischen Antrieb zugeführt wurden, erwiesen sich als normal, was auf den Ausfall dieses Mikroschaltkreises hindeutete. Dies war nicht verwunderlich, da die BVG mit Klebeband verklemmt war. Nach dem Austausch des Chips war die Funktionalität des Camcorders wiederhergestellt. Optionen zum Ersetzen von Transistoren in den Stromversorgungssystemen anderer Camcorder-Modelle werden, wenn möglich, in den folgenden Veröffentlichungen besprochen. Literatur
Autor: Yu. Petropawlowsky, Taganrog
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