Muutamia vuosia sitten ostin Canon 80D kameran kaveriksi ulkoisen mikrofonin videokuvaamista varten. On vaikea arvioida monta nauhoitustuntia tai päälle kytkentä kertoja mikrofonilla on takana, mutta jos sanon 20 tuntia ja 150 kertaa, ei välttämättä olla kovin kaukana totuudesta.
Jo pidemmän aikaa mikrofonia on vaivannut punaisen valon ongelma. Eli täysi akku tai patteri saa mikrofonin näyttämään punaista valoa vähäisen varauksen merkiksi. Aluksi ongelma koski muistaakseni vain stereo -asentoa, mutta sittemmin myös mono -asentoa. Mikrofoni toimii, kunhan siinä palaa edes jokin valo, mutta ongelmaksi alkoi muodostua täysi pimeys. Ongelma voisi olla kylmäjuotos, tai viallinen kytkin. Alla video ongelmasta.
Koska olin menossa videokuvaamaan erästä keikkaa, oli jokseenkin tärkeää, että mikki toimii. Se toimi kuitenkin huonommin kuin kertaakaan aiemmin. Itseasiassa niin huonosti, että olisi yhdentekevää, mikäli korjausyritys jäisi ajan vähyyden myötä sellaiseksi.
Pikaisella googlauksella löytyi linkki YouTubeen, jossa varsinaisen vian korjaaminen käytiin läpi. Videosta jäi kuitenkin uupumaan tieto, miten mikin saa auki, ja miten piirilevyn saa vedettyä ulos. Videon loppupuolelta voi saada pieniä vihjeitä, miten tämä on mahdollisesti tehty.
Koska video on varsin hyvä, niin listaan alle tehtävät toimenpiteet, sekä myöhemmin käyn läpi muutaman huomioitavan kohdan.
Irrota runkovärinä vaimennuskumien alla olevat kaksi ruuvia mikin yläreunasta.
Asettele johdot mikrofonituubin sisällä mahdollisimman litteästi, ja lisää päälle pieni pala teippiä
Tee loput vaiheet päinvastaisessa järjestyksessä: 5 – 4 – 3 – 2 – 1
Tekeminen ei välttämättä ole ihan niin helppoa, kuin miltä videossa tai yllä olevassa listassa vaikuttaisi. Alaa muutama huomionarvoinen asia / vinkki:
Takapään korkkia avatessa, kannattaa käyttää jonkinlaista suojaa – esim. nippusidettä, papukaijapihtien välissä estämään naarmuuntumista
Piirilevyn johdoista kannattaa ottaa valokuva, jotta ne saa paikalleen oikeassa järjestyksessä.
Kytkimien vivut ovat hyvin tiukasti kiinni muovivalussa, sillä niiden varressa on karhennus. Otin papukaijapihdeillä vivun nupista varovasti kiinni ja vedin irti. Voimaa sai käyttää jonkin verran.
Piirilevyn ulosvetäminen tapahtuu suoraan taaksepäin vetämällä. Levyn takaosassa on vaahtomuovi, jonka myötä levy tuntuu olevan varsin jämäkästi paikallaan.
Kytkinrungot tulee avata hyvin varovasti, ettei suojapelti väänny. Samoin kytkimen sisäiset pienet liukupalat lentelevät ja katoavat helposti. Liukupalojen paikaltaan putoaminen on myös varma asia, joten pinsettien kanssa saa hetken taiteilla. Liukupaloja kannattaa myös hieman taittaa jyrkemmälle kulmalle, jotta ne saavat paremman kontaktin. Putsaa ja rasvaa osat, sekä kokoa lopuksi varovasti käänteisessä järjestyksessä.
Putkilon johdot kannattaa yrittää asetella mahdollisimman matalaksi, sekä teipata paikalleen. Pinseteillä johdoista kiinni pitäen, sekä piirilevyä putkiloon samalla työntäen, ujuta levy hiljalleen putkiloon. Todennäköisesti joudut työntämään akun vastanapaa syvemmälle, jotta se ei tartu kiinni johtojen läpivientikohtaan. Tämä on kaikkein kinkkisin kohta koko operaatiossa, sillä mikrofoni pitäisi saada samalla työnnetyksi vaakatasossa sisään, jotta ei se osu mihinkään.
Aikaa ihmettelyyn ja toimintatapojen oppimiseen meni enemmän kuin varsinaiseen korjaamiseen. Kun tietää mitä tekee, korjauksen saa tehtyä noin 30 minuutissa. Ehkä pidempikestoisen tuloksen saisi aikaan vaihtamalla kytkimet uusiin, mutta en lähtenyt selvittämään minkä tyyppisiä ne ovat tai mistä näitä saisi.
Onnistuneen korjauksen jälkeen, kytkin toimi jämäkästi, eikä virran pätkimisestä ollut enää tietoakaan.
Vuonna 2011 ostin käytetyn Velodyne HGS-18 subwooferin. Kyseessä on 18″ elementillä varustettu 1250W jatkuvaa ja 3000W hetkellistä tehoa syöttävä tehokas ja aikakautensa laadukas subbari. Erikoisen tästä tekee kaiutinelementin liiketakaisinkytkentä, jonka tarkoituksena on vähentää signaalin säröä ja parantaa soinnin tarkkuutta. Tämä on toteutettu elementtiin kiinnitetyllä kiihtyvyysanturilla sekä ohjelmistolla. Toinen erikoisuus on puhdas sointi aina 10Hz asti, ja kovaa. Subbarin kyvyistä ja mittaustuloksia voi käydä lukemassa täältä. Vastaavaa tekniikkaa on tutkinut tamperelainen Jäykät Säätäjät ry:n Eki, joiden sivut olivat ainakin kirjoitushetkellä alhaalla.
Nykymittapuulla tarjolla lienee parempia ja edullisempia vaihtoehtoja. Uutena tämä köriläs maksoi 3000$, käytettynäkin maksoin sievoisen summan – 1175€. Tämä tuli aikanaan hankittua osaksi kotiteatteria, kunnes päivitin koko systeemin Geneleceillä. Vaikka Genelecin subbarissa on vain 8″ elementti, se kieltämättä tuntui pesevän Velodynen monella osa-alueella. Toki osasyynä voi olla kaiuttimien keskinen yhteensovitus, joka tapahtuu Genelec GLM:n avulla sormia napsauttamalla.
Surkeaa laatua
Mutta, HGS-sarjan vahvistimet ovat myös surullisen kuuluisia hajoamaan. Heti subin hankkimisen jälkeen kiinnitin huomiota aika kovaan taustahurinaan. Yritin etsiä huoltomanuaalia, siinä onnistumatta. Tiedustelin manuaalin perään vuonna 2011 yhdellä foorumilla, mutta siinäkin tuli vesiperä. Vuoteen 2023 mennessä en manuaalia ole löytänyt.
Suomessa olisi ollut ainakin yksi paikka joka olisi huoltanut näitä vahvistimia. Hän totesi, että suuntaa antavia sekalaisia valmistuskuvia löytyy, mutta siinäpä se. Samalla selvisi, että vahvistimen sarjanumeron puute indikoi sitä, että vahvistin on jo kertaalleen vaihdettu uuteen. Ostohetkellä subilla oli ikää noin 10 vuotta, nyt mittariin on kertynyt jo toinen mokoma.
Subbari toimi taustahurinoista huolimatta, kunnes se eläköityi kotiteatterikäytöstä ja pääsi osaksi tietokoneen äänentoistojärjestelmää – Genelec 8010A kaiuttimien kaveriksi. Ellet satu tietämään, on 8010 Genelecin pienin kaiutin – 3″ bassoelementillä ja 0,75″ diskantilla. Tehoa 25 + 25W 🙂 Joten 18″ Velodynen 1250W on ihan täydellinen kaveri täyttämään alarekisteriä.
Ongelmat alkavat
Aikansa tuo toimi, kunnes alkoi kaikenlainen temppuilu. Subi alkoi lähtemään itsekseen päälle, piti isomman poksahduksen käynnistyksessä, kaukosäädin lopetti reagoimasta… ja se taustahurinakin oli kasvanut. Loppu häämötti.
Vahvistin oli levällään pöydällä varmaan 2 vuotta. Sen purkaminen oli aikamoinen operaatio, koska vahvistin oli kasattu ahtaaseen metallikoteloon ja transistorien mutterit olivat siellä kotelon sisäpuolelle. Pientä sormitaiteilua sai harrastaa sen purkamiseksi.
Korjaamista helpottaa, jos on käsillä edes jonkinlaiset kuvat. Niitä ei edelleenkään ollut, enkä sitten ole ehtinyt / jaksanut alkaa paneutua sielunelämään sen tarkemmin. Myös vahvistimen rakenne oli sellainen, että sen korjaaminen ilman isoa pöytää – koko subbari pöydällä, olisi ollut hankalaa.
Jotain materiaalia lopulta löytyi
Huoltomanuaalia en edelleenkään ole löytänyt (sellaista ei ilmeisesti ole koskaan tehty), mutta löysin sentään jonkinlaisen vajavaisen kytkentäkuvan 1250W AMP VSS vahvistimesta, sekä melkein yhtenevän kytkentäkuvan HGS-15/18 ohjainyksiköstä – jossa kaikki äly ja signaalinkäsittely majailee.
Vahvistimen itsestään käynnistyminen ja kaukosäätimen toimintahäiriöt viittasivat vahvasti sähkönsyötön ongelmiin. Kuuman muuntajan ja regulaattoreiden viereen oli sijoitettu useampi kondensaattori – selvä suunnitteluvirhe. Myös kondensaattorien ikä saattaa olla syyllinen, vaikka päällisin puolin kaikki näytti hyvältä.
Kondensaattorivika on hyvin yleinen syy laitteiden toimimattomuuteen, kuten useammassa laitteessa, joita olenvuosienvarrellakorjaillut. On myös mahdollista, että regulaattori(t) ovat viallisia, tai että ne alkavat sekoilemaan jossain tietyssä toimintapisteessä, vaikka muutoin ne vaikuttaisivat toimivan ok. Tästä asiasta Youtubessa on puhunut mm. MrCarlsonsLab, mutta en tähän hätään löytänyt tuota regulaattori videota.
Kytkentäkuvia käytin lähinnä varmistaakseni, että jätän audiopuolen kondensaattorit rauhaan. Muutoin vaihdoin kaikki osat surutta uusiin, sen suurempia tutkimatta. Ja koska korjauksen lopputulos oli vähintäänkin riittävä, niin en ainakaan toistaiseksi ole kuvien kanssa lähtenyt selvittämään viimeisiä 50Hz hurinoita.
Vahvistin
Vahvistimessa on 8 pientä kondensaattoria, sekä 8 reilumman kokoista. Pienimmät ovat ohjainpuolen ja isommat vahvistimen tehoasteeseen liittyviä. Isompia konkkia en lähtenyt vaihtamaan, mutta kaikki pikkukonkat menivät vaihtoon. Regulaattoritkin meinasin vaihtaa, mutta jonkinlaisen ajatuskatkoksen myötä unohdin tilata ne.
Vaihdettavat osat tällä erää olivat: 2kpl C18, 22: 25V 47uF 6kpl C4, 23: 35V 33uF
Ohjainkortti
Ohjainkortilla on sitäkin enemmän kondensaattoreita, joista useimmat audio-linjassa. Audiolinjan konkkia en lähtenyt vaihtamaan, sillä siellä puolella olisi hyvä olla audio käyttöön tarkoitetut konkat. Poweri puolella kokkien (10 kpl) tyypillä ei ole ihan niin suurta väliä. Ohjainkorttiin sentään muistin tilata regulaattorit (5 kpl). Tosin yksi regulaattoreista on jälkitoimituksessa.
Vaihdetut regulaattorit ja kondensaattorit sijaitsevat kuvan vasemmalla reunalla, muuntajan ympäristössä
Ohjainkortin C64 konkan kanssa kävi sikäli köpelösti, että asensin sen väärin päin. Sähköt kun kytki päälle, niin ensin kuulu pieni rits. Katkaisin sähköt heti, mutta kun mitään ei löytänyt niin sähköt takaisin päälle. 1-2 min kuluttua alkoi kuulumaan pihinää, ja pieni savumerkki. Konkka keitti.
Olin toki tiedostunut, että kaikkien konkkien miinukset osoittavat ylöspäin… ja yhden pikkukonkan väärän suunnan huomasinkin ennen juottamista. Jotenkin tuo yksi jäi huomaamatta. Onneksi tämä ei hajottanut mitään, mutta on hyvä opetus tarkistaa osien orientaatio kahteen kertaan.
Toistaiseksi tilalle meni vanha kondensaattori, mutta pitää tilata uusi ja samalla ne puuttuvat vahvistimen regulaattorit. Jospa sitten muistaisin ottaa vahvistimen sisältä kuvia, nyt nekin pääsivät jotenkin unohtumaan.
Ja lopputulos?
Toimii. Vahvistimen humina on edelleen kuultavissa, myös etäältä hiljaisessa huoneessa. Tyypiltään ääni on varsin tasaisen rauhallinen, vaimeampi kuin aiemmin. Huminan taajuus on 50Hz, eli sähköverkon taajuus. Pitäisi mittailla mistä kohtaa tämä hurina tulee, ohjainyksiköstä vai vahvistimesta. Toisaalta sen yhden puuttuvan regulaattorin vaihtaminen ohjainkortilla voisi auttaa, tai niiden parin regun vahvistimessa, jotka unohdin tilata. Aiemmin osa hurinasta oli todennäköisesti lähtöisin servotakaisinkytkennän värähtelystä, joka on nyt korjaantunut kokonaan. Olen varsin tyytyväinen lopputulokseen, samalla sain pöytää tyhjemmäksi 🙂
Ääninäytteestä
Yllä oleva ääninäyte on tallennettu käyttäen Audio-Technica AT8024 mikrofonia (hieman alaviistoon suunnattuna kartion keskikohtaan, suojakankaassa melkein kiinni), sekä Tascam DR60DmkII tallenninta käyttäen.
Mikrofonissa asetuksina: stereo, 0dB vaimennusta ja tasainen profiili. Nauhurin asetukset: tulokanavan vahvistus hi-plus, sekä vahvistin namiska käännetty melkein tappiin – sen verran vajaaksi, ettei subin käynnistämisen alun naps-ääni saa signaalia leikkaamaan.
Ääninäyte on ainoastaan lyhennetty, muuta muokkausta sille ei ole tehty. Ääni on todellisuudessa lähempänä puhaltimen huminaa, mutta äänitallenteen suuresta vahvistuksesta johtuen kaikki mahdollinen rohina kuuluu varsin korostuneesti.
Kun kohinasta olen puhunut aiemmin, niin nauhoituksessa kuuluu Tascamin nauhurin / Audio Technican mikin vahvistimen kohina selvästi. Tämä johtuu siitä, että kaikki mahdolliset vahvistukset on käännetty maksimiin, jolloin piirien sisäinen kohina vahvistuu myös. Tein näin, jotta sain hurinan riittävän hyvin kuuluviin. Vähempikohinaisemman lopputuloksen olisi todennäköisesti saanut, jos olisi nauhoittanut pienemmällä vahvistuksella ja vahvistanut signaalia vasta audiokäsittelyohjelmassa.
Tämä on jatko-osa noin 15 vuotta sitten aloittamalleni PPA kuulokevahvistimen rakennusprojektille. Edellisessä bloggauksessa kirjoitin vahvistimen akkulaturin lataussäätimen korjaamisesta. Tuon korjaaminen osoittautuikin varsin kinkkiseksi, sillä kapasitiivisen kytkeytymisen aiheuttaman toimintahäiriön keksiminen otti aikansa.
Kuulokevahvistimen korjaus sitä vastoin ei vaatinut kuin kourallisen uusia osia, ja se lähti toimimaan ilman ongelmia. 15 vuotta kului muiden kiireiden parissa, ei korjauksen vaikeudesta vaan silkasta laiskuudesta. Korjausnäkökulmasta tästä jutusta tulee varsin kuiva, mutta kyllähän sitä aina jotain jutunjuurta saa aikaan – joten jatka lukemista.
Korjaaminen
Toimimattomuuden syytä en lähtenyt osa kerrallaan selvittämään, vaan irrotin kerralla kaikki fetit ja transistorit (uuden tinaimurin innoittamana). Tämän jälkeen osatyyppi kerrallaan laitoin osat paikalleen, lukuun ottamatta Q1 ja Q2, jotka lisäsin vasta toiminnan varmistamisen jälkeen.
Seuraavat osat kokivat muutoksia remontin yhteydessä: 3kpl Q4: 2N5486 (N) => PN4392 (N) 9kpl Q21-23: 2N3906 (PNP) => 2N5087 (PNP) 9kpl Q31-33: 2N3906 (PNP) => 2N5088 (NPN) 1kpl C6: Mitoitus sama (10pF), mutta laadukkaampi tilalle 2kpl C7: Mitoitus sama (0,05uF), mutta laadukkaampi tilalle 2kpl R7: 10 kohm => pois 1kpl ZNR: 11V => 9,1V (1N5239)
Korvatut / pois jääneet osat – kaksi kondensaattoreista ehti kadota ennen kuvan ottamista
Tarkkasilmäisimmät varmasti jo löysivätkin syyn toimimattomuudelle. Q31-33 olivat PNP tyyppiset, kun niiden olisi pitänyt olla NPN. Tämä luonnollisesti halvautti kaikkien kanavien toiminnan. Vaikka Q4 sekä Q21-23 olivatkin erimalliset, ne olisivat todennäköisesti toimineet hyvin (korvaava osa). Vaihdoin nämäkin osat suunnittelijan suosittelemiin malleihin, koska niiden pitäisi antaa paras äänenlaatu.
Kun luin ohjepumaskaa läpi, siellä mainittiin audiolinjan kondensaattorien laadussa. Tämän myötä hankin paremmat osat C6 ja C7 tilalle. Tosin C7 valinnassa kävi sikäli köpelösti, että fyysisesti tuo osa on ihan mahdottoman kokoinen. Alla kuva alkuperäisen ja uuden kondensaattorin kokoerosta (vanha uuden päällä). C7 mitoitus vaikuttaa bassovahvistuksen suuruuteen, puolivälin (0,05 uF) mitoitus (rajat 0,01-0,1 uF) tuntuu olevan varsin passeli. Kuulokkeisiin tulee bassoa täydessä potentiometrin asennossa vähintäänkin riittävästi. Pääasia, että säätöalue on järkevä.
Kannattaa tarkistaa datalehdestä komponentin mitat ennen tilaamista
Poistin vastuksen R7, sillä se on kiinteä vaihtoehto basson tasolle. Basson säätö potentiometrillä toimi rinnakkaisella vastuksellakin, mutta säädöstä tulee tällöin varsin epälineaarinen, jonka lisäksi potentiometrin alue rajautuu vain reiluun 8 kohm (vastusten rinnankytkentä 10 ja 50 kohm), jolloin vahvistus jää varsin olemattomaksi. Yllä olevassa kuvassa näkyvä oranssi/valkoinen johto on tärkeä, sillä tämä kytkee basso buusti potentiometrin oikeaan kanavaan. Alun perin kokoamassani ainoastaan vasemman kanavan säätö toimi tämän johdon puuttumisen seurauksena.
Laskin ZNR:n jännitettä, sillä alkuperäisellä versiolla vahvistimen LED sammui turhan aikaisin lataamistarpeen merkiksi. Nyt LED lähtee himmenemään, kun akkujen jännite navoilta mitattuna on noin 14V ja on täysin pimeänä jännitteen laskiessa 11,5V:iin (0,95V/kenno). NiMH akku on tyhjä, kun kennojännite on 0,9V.
Sopivaa rajaa etsiessä tulee huomioida, että akun jälkeen on yksi diodi, joka laskee lähtöjännitettä. Tämän takia vahvistimen akku liitännästä tehty valon tuunaustestit säädettävällä virtalähteellä eivät ole paikkansapitäviä, vaan vaikuttaa että akku menee liian tyhjäksi ennen valon sammumista. Vahvistimen poweri -liitännässä sitä vastoin on vastaava diodi, joten se on parempi paikka jänniterajojen etsimiseksi.
Viimeisenä asiana ennen säätöjen tekemistä oli hurinan poistaminen. Aina kun potentiometreihin tai koteloon koski, tuli kaikenlaisia häiriöääniä. Tämän saa korjattua ohjeessa kerrotun potentiometrien maadoittamisen avulla.
Potentiometrien maadoittaminen ruuvin kannasta
Potentiometrissä itsessään ei ole maadoituspistettä, vaan johto pitää juottaa yhteen potentiometrin kasassa pitävistä ruuveista. Ruuvi kannattaa irrottaa ja lisätä päähän juottotahnaa tinan tarttumisen parantamiseksi. Tämän jälkeen tein tinaan pienen viilloin, jotta sain ruuvin ruuvattua takaisin paikalleen. Lopuksi johdon tinaaminen kiinni ruuvin kantaan, sekä lähimpään maapisteeseen levyllä. Hurinat ja poksahtelut katosivat kuin taikaiskusta.
Muut huomiot ja viilailut
Kytkimen S2 olisi voinut jättää pois, sillä en havainnut korvin kuultavaa eroa bassovahvistuksessa, kun potentiometri on nollissa (resistanssi ~0 ohm) tai kun piiri on ohitettuna (0 ohm). Mutta koska kytkin on kotelossa, niin asialle ei voi mitään.
Toinen asia mikä jäi mietityttämään, oli virtakytkimen sijoittaminen laitteen taakse. Sen olisi voinut sijoittaa laitteen naamatauluun. Koska bassokytkin oli asennettuna, olisi kotelon sisälle tullut kasa ristiin rastiin risteileviä johtoja. Tämä oli syy, jonka takia jätin virtakytkimen taakse.
Mutta, ehkä se kaikkein järkevin toteutus olisi kuitenkin ollut sijoittaa kuulokeliitäntä etupaneeliin. Alumiinin värisiä päätylevyjä myydään ainoastaan 10-pakkauksia, eri sävyisiä (punainen, sininen, keltainen jne.) saa myös 2-pakettina. Ehkä laturinkin liittimien sijoittelua ja tarpeellisuutta voisi joskus tulevaisuudessa miettiä, tosin yli jäisi vielä 6 levyä…
Säädöt
Riippuen vahvistimen toteutustavasta, säätöjä on joko yksi tai kaksi (per kanava). Vaikka kyse on kaksikanavaisesta vahvistimesta, on kanavia todellisuudessa kolme. Kolmas on molemmille kanaville yhteinen maa -kanava. Kaikkiin kolmeen kanavaan säädetään samat asetukset.
Lähtöasteen bias-virran säätö
Lähtöasteen bias säädetään molemmissa toteutustavoissa (oli operaatiovahvistimen toiminta muutettu A-luokaksi tai ei). Oletusavo on 20mA, mutta sitä voi säätää 10-30mA välillä. Myös 40mA on mahdollinen, mutta mitä korkeampi virta, sitä suurempi tehonkulutus ja vahvistimen lämpeneminen. Toisaalta mittausten mukaan yli 30mA virta ei tuo hyötyjä.
Bias virran kasvattaminen pienentää signaalin säröä, mutta vastaavasti se kasvattaa tehonkulutusta ja lämmöntuottoa. Äänenlaadullisesti parhaan tuloksen saa tekijän mittausten perusteella 30mA virralla.
Bias asetuksella on vaikutusta tehonkulutukseen sekä lämpenemiseen. Alla oleva taulukko on tehty 14,5V akkujännitteellä. Virrankulutus ei muuttunut, vaikka tulojännite vaihteli 11-24V välillä. Mittaushetkellä huoneessa oli 27C. Lämpötila on mitattu pinta-anturilla transistorin metallipinnasta.
Bias
Lämpötila
Ottovirta
Akkukesto 2500mAh akustolla (arvio)
10 mA
32 C
60 mA
42,5 h
20 mA
40 C
100 mA
25,0 h
30 mA
48 C
150 mA
16,5 h
Listasin yllä olevaan taulukkoon myös laskennalliset akkukestot eri bias virroilla (2500mAh akuilla). Ei ole ihme, että suunnittelija suosittelee akkukäyttöiseen 10mA bias virtaa, sillä tällä saavuttaa varsin hyvät kuuntelutuntimäärät äänenlaadun suuremmin kärsimättä. Koska en huomannut mitään eroa 10mA ja 30mA välillä, päädyin akkukäyttöisessä kultaiseen keskitiehen, eli 20mA bias virtaan – joka on myös suunnittelijan lähtökohta asetus.
Bias virta mitataan vastuksen jännitehäviöstä, sekä säädetään halutuksi viereisellä trimmerillä
Täydellisyyteen bias virran säätämisessä ei kannata, sillä se on tekemätön tehtävä. Syynä tähän on transistorin lämpötilan vaikutus, transistorien keskinäiset erot (pitäisi parittaa) sekä vastusten resistanssierot. Tästä syystä, kun bias virtaa säätää, kannattaa se tehdä aina samoja vastuksia käyttäen (käytin säädössä transistorin Q24 puoleisia vastuksia, kuva yllä).
Alla säädön jälkeiset tulokset:
Vasen
Maa
Oikea
34 (vasen)
41,2 mV
44,3 mV
41,5 mV
24 (oikea)
44,0 mV
43,8 mV
44,0 mV
Kannattaa huomata, että päätevastusten mitoitus vaikuttaa virranlaskentaan. Toisin sanoen 2,2 ohm vastuksilla 22mV jännitepudotus vastaa 10mA bias virtaa, mutta jollain toisella vastuskoolla sama virta saadaan eri jännitteellä.
Operaatiovahvistimen bias-virran säätö
Mikäli vahvistimen operaatiovahvistimen rakensi toimimaan A-luokassa, lisättiin kytkentään fetit Q1 ja Q2, vastus sekä trimmeri. Samalla mukana tuli toinen säädettävä asia, operaatiovahvistimen bias-virta.
Tämän säätäminen on tavallaan helpompaa, koska säädön jälkeen se ei juoksentele minne sattuu. Jännite pysyy vakaana säädetyssä pisteessä. Ainoa hankaluus on varsin ahdas väli, josta mittaus pitää suorittaa, vastuksen R9 yli (kuva alla).
Varsin ahdas rako operaatiovahvistimen bias virran mittaamiseen. Säätö tehdään vastuksen viereisellä trimmerillä.
Jälleen kerran tämänkin säätöarvo riippuu valitusta vastuksesta. Mikäli R9 on jotain muuta kuin 1 kohm, on jännitekin jotain muuta kuin tässä esitetty. Suunnittelija suosittelee aloittamaan 1mA bias-virralla, joka saadaan aikaan 1V jännitteellä vastuksen R9 yli. Suunnittelija kannustaa kokeilemaan myös muita arvoja, mutta en huomannut eroa. En, vaikka ihan aluksi nuo säädöt olivat missä sattuu (2.5mA (vasen), 0.6mA (maa) ja 0.6mA (oikea)). Tästä huolimatta vahvistin toimi hyvin 🙂 Jätin asetuksen siis 1mA:iin, sen suurempia kokeilematta.
Kustannukset
Vuodet ovat vierineet ja niin ovat hinnatkin. Minulla ei ole enää missään alkuperäisten osien hintoja tallella, mutta tein uuden listan osista vuoden 2023 hinnoilla – pääasiassa DigiKey.fi, sekä Mouser.fi hintoja käyttäen. Vahvistimelle koteloineen tulee hintaa noin 315e.
Mikäli satuit kiinnostumaan tällaisesta projektista, niin piirilevyn joudut teettämään tai tekemään itse, sillä niitä ei enää saa. Osat saa sentään ilman toimituskuluja, kun tilauserän suuruus on vähintään 50e. Mouserin hinnat sisältävät ALV:n, kun DigiKeyn hinnat taas eivät => laskin puuttuvan ALV:n mukaan.
Lopputulema
Eli noin 350e:llä saa rakenneltua kuulokevahvistimen, mutta onko se hyvä? Vertailukohtaa minulla ei ole, mutta ei tämä missään nimessä huono ole.
Toimii vahvistimena kuten pitää, ilman häiriöääniä tai muutenkaan sävyttämättä ääntä. Kun volumet kääntää maksimiin, en huomaa vahvistinkohinan kasvua – se puuttuu täysin. Tämä on ainakin yksi merkki vahvistimen laadusta.
Lisäksi nyt ei tule vastaan ongelmaksi kuulokkeiden impedanssi (Beyerdynamics DT 770 PRO 250 ohm) minkään laitteen kanssa. Jos jonkun laitteen pitäisi tulla päivittäiseen käyttöön, niin tämän ehdottomasti. Ja todennäköisesti vahvistinta tuleekin käytettyä jatkossa ahkerasti.
Jos 350e kuulostaa paljolta, niin onhan se paljon rahaa kasasta komponentteja, jotka pitää vielä itse kasata. Toisaalta voidaan ajatella, että rahat on panostettu laadukkaisiin osiin, toisin kuin valmiissa, jossa mukana on myyjän ja valmistajan katteet, sekä suunnittelu- ja kokoonpanokustannukset. Lisäksi jos pitää rakentelusta ja musiikin kuuntelusta, niin tämä on varsin mukava projekti. Jos osat laittaa oikeinpäin ja oikeisiin paikkoihin, niin vaikein vaihe juottamisessa on operaatiovahvistimien kolvaaminen adapterilevylle, jolla SOIC koteloinen pintaliitoskomponentti saadaan DIP-8 kantaan sopivaksi.
Pikaisella googletuksella kuulokevahvistimia saa alkaen 30e, kalleimmillaan hinnan noustessa 5900e:oon. Tokihan nuo ovat keskenään täysin eri laitteita, vaikka samaa asiaa toteuttavatkin. Itse koottu sijoittuu hinnaltaan korkeintaan keskikastiin. Itsetehdyn ulkonäöstä voi olla montaa mieltä, mutta ainakin se tällaisen harrastepöydän / elektroniikka korjauspisteen habitukseen sopii hyvin 🙂
Olen tyytyväinen lopputulokseen ja siihen, että sain vahvistimen valmiiksi näin 15 vuoden jälkeen. Nuo uudet Beyerdynamicsin kuulokkeet ovat olleet kovassa käytössä, joiden tyytyväinen uusi omistaja viimeiset 2 viikkoa olen ollut. Kuulokkeiden hankkiminen oli yksi syy saada vahvistin toimimaan – sillä pelkona oli, että jaksaisiko monikaan laite syöttää näitä. No jaksaa ne pääsääntöisesti varsin hyvin, vaikka volumen saakin monesti kääntää täysille tai melkein täysille sopivan kuunteluvoimakkuuden saavuttamiseksi.
Rakentaisinko kokemusten perusteella uudestaan? Ehdottomasti. Entä jos saisin koe kuunnella vahvistinta jonkin toisen vahvistimen rinnalla, jonka hinta olisi 100e ja ääni olisi yhtä hyvä. Todennäköisesti en. Mutta löytyykö yhtä hyvää 100e hintaista vahvistinta, tai ylipäätään samantasoita 350e hintaan? Olisi kiva tietää.
Ammattikorkeakoulun loppupuolella (kohta 15 vuotta sitten) tilasin luokkakaverin kanssa NiMH battery board + PPA v2 amplifier board -kitit. Kyseessä on kuulokevahvistin, jota voi käyttää muuntajalla, tai akulla häiriöttömämmän toiston aikaansaamiseksi.
Mistään täysin valmiista rakennussarjasta ei ollut kyse. Valmiit piirilevyt tilattiin suunnittelijalta USA:sta, komponentit Farnelilta ja lyötiin laitteet kasaan. Luokkakaverin setin tilanteesta en tiedä, mutta omani ei lähtenyt toimimaan. Tämän takia myös kaikki viimeistely jäi tekemättä.
Yhtenä haittatekijänä oli joidenkin osaluettelon mukaisten osien puute, jolloin turvauduttiin korvaaviin tai korvaavien korvaaviin osiin. Näissä taas pitää ottaa huomioon mahdollinen asennussuunnan vaihtumien. Myös se on tärkeää, että korvaavan osan laittaa oikean korvattavan osan tilalle, tai että korvaava osa ylipäätään on oikea.
Toisena syynä oli malttamattomuus/kiire, eli ohjeita sen syvällisemmin lukematta pistin laitteet kerralla nippuun. Ja kun yksinkertaiselta tuntunut projekti ei odotusten mukaan lähtenytkään laakista toimimaan, jätin ongelman selvittelyn myöhemmälle.
Kun lopulta päätin pistää laitteet kuntoon, täytyi ohjeita lueskella muistin virkistämiseksi. Vasta nyt ymmärsin, että kyseessä ei ollut täysin pistä kasaan ja kovaa ajoa paketti. Joitain asioita tarvitsi mm. mitoittaa ja tehdä valintoja.
Kaikki lähtee NiMH lataussäätimestä
Ainakin korjausprojekti. Tämä johtuu siitä, että lataussäädin on yksinkertaisempi näistä kahdesta. Toisaalta osien irrottaminen näiltä levyiltä ilman kunnollista tinaimuria oli täyttä tuskaa, joten vahvistimen korjaus alkaa vasta, kun uusi sähköinen tinaimuri saapuu.
Akkupaketin etupuoli …
… ja takapuoli
Lataussäädin on toteutettu MC33340P piirillä. Datalehden sivulta 10 löytyy esimerkkikytkentä, jota on käytetty muutamaa poikkeusta lukuun ottamatta sellaisenaan lataussäätimen suunnittelussa. Yhdelle piirilevylle on suunniteltu kaksi erilaista lataussäädintä; hidas ja pikalaturi. Pikalaturi sisältää myös hidaslatauksen, joskin sen toteutus on hieman erilainen kuin pelkän hidaslatauksen omaava toteutus.
Erot esimerkin ja toteutuksen välillä johtuvat korkeammasta käyttöjännitteestä kuin mitä lataussäädinpiiri kestää. Korkeampi käyttöjännite on vuorostaan kiinni siitä, minkälaisen akkupaketin haluat kasata. Suunnittelijan mukaan koteloon mahtuu enintään 18 x AAA tai 10 x AA. Pienellä kennomäärällä jännite ei muodostu ongelmaksi, jolloin säätimestä voi jättää turhaksi jääviä osia pois.
Alun perin kasasin koteloon 4 kpl 3:n AAA patterin telineitä. Korjausoperaation yhteydessä päätin kasvattaa akkukapasiteettia 750mAh:sta 2500mAh:n, eli vaihdoin tilalle 6 kpl 2:n AA patterin telineet. Muutoksen myötä jännite ei muuttunut alkuperäisestä.
12kpl akkuja vaatii noin 18V latausjännitteen. Laturissa tapahtuvien jännitehäviöiden myötä ihanteellinen teholähteen jännite olisi reilu 22V, jolloin tehoa tarvitsee hukata lämmöksi mahdollisimman vähän. Teholähteeksi valikoitui 24V, sillä lämpöhukkaa lukuun ottamatta se ei muuttaisi laturin rakennetta yhtään edullisemmaksi (jonka lisäksi kaikki osat on ostettu vuosikymmen sitten).
Lataussäätimen komponenettipuoli
Kasaajan valinnat
Osittain sekavuutta saattaa aiheuttaa se, että käyttäjä saa valita minkälaisen laturin haluaa. Teetkö hitaan laturin, vai pikalaturin? Käytätkö yli vai alle 20V syöttöjännitettä laturille? Minkä latausnopeuden haluat? Käytätkö aikaan vai ylilämpöön perustuvaa latauksen katkaisua?
Suunnittelija on hienosti dokumentoinut ja käynyt läpi jokaisen komponentin käyttötarkoituksen ja osan valinnaisuuden. Toisaalta tiedon paljous ja kokonaisuuden hahmottaminen voivat hämmentää rakentelijaa.
Valintoja tehdään useammalle osalle, mutta käyn alla läpi merkittävimmät pikalaturin näkökulmasta:
Jännitteenalennus lataussäätimelle, mikäli käyttöjännite yli 20V (U2, U4)
Akkupaketin latausnopeus (akkukapasiteetti vs. latausvirta) (R1, R2)
Pikalatauksen aika- tai lämpötila katkaisun konfigurointi (R6-8)
Suunnittelijan sivuilta löytyy kätevä laskuri, joka auttaa osien (U1-4, R1, R2, R4, R5) valinnassa. Laskuri antaa myös aikakatkaisun konfiguraation, mutta ei lämpötilakatkaisulle – josta myöhemmin lisää.
Vianetsintä
Kuten alussa jo kerroin, lähti vianetsintä liikkeelle koko ohjeistuksen lukemisella. Tämän jälkeen tarkistin mitä osia aikanaan kortille tuli laitettua ja mitä siellä pitäisi olla.
Tarvittavat muutokset liittyivät latausnopeuden asetteluun (R1, R2) akkujen kapasiteetin muuttumisen takia. Pientä säätöä tarvitsi tehdä myös jännitejakajan mitoitukseen, joskaan en vieläkään ole täysin tyytyväinen latauksen päättymisjännitteeseen (17,1V => 1,425V/kenno). Toisaalta parempi pieni ali- kuin ylijännite. Nyt kuitenkin menin hieman asioiden edelle, sillä ennen kuin lataustasoa pääsin virittelemään, lataus piti ylipäätään saada toimimaan.
Laturi tekee yhden latauspulssin, jonka jälkeen se jäi aina hidaslataukselle. Tätä se on tehnyt alusta asti. Testasin NTC vastuksen mittausarvot vesilasissa 0 ja 45C lämpötiloissa, jotka vastasivat tekemiäni vastusvalintoja lämpötilarajojen asetteluun. Erikoinen havainto oli, että kun anturin laittoi 0C veteen, lataus lähti toimimaan jotenkuten. Tästä heräsi epäilys, josko ylä- ja alarajan vastukset olisi menneet ristiin. Ainoa asia, josta suunnittelijan dokumentista ei ollut tarkempia selityksiä, liittyi nimenomaan tuohon latauksen lämpötilakatkaisuun. Myöskään se laskuri ei ollut toiminnassa, edes näin 15 vuoden jälkeen.
Tutkin lataussäätimen datalehteä, mutta edes siellä ei ollut kunnolla selitetty tuota rajojen säätöä. Seuraava selostus datalehdessä löytyy rajojen säätöön liittyen:
The temperature limits are set by a resistor that connects from the t1/Tref High and the t3/Tref Low inputs to ground. Since all three inputs contain matched 30 uA current source pull−ups, the required programming resistor values are identical to that of the thermistor at the desired over and under trip temperature.
Siis kyllä, siinähän lukee, että vastusten asetusarvot lämpötiloille on sama kuin NTC vastuksen arvo vastaavissa lämpötiloissa. Nämä olivat 0C (34kohm) ja 45C (4,3kohm) arvoille ihan oikein, tämän varmistin dippaamalla anturin vastaavan lämpöiseen veteen. Eli tämä pitäisi olla niin suoraviivainen prosessi, että sitä ei ole tarvinnut rautalangasta vääntää ohjeissa. Mutta kun lataussäädin ei toiminut ollenkaan, niin tämä asia oli yksi sellaisista, joista olisi toivonut olevan enemmän tietoa tarjolla. Tokihan säätimen toimimattomuuden syy oli edelleen mysteeri, eikä edes tarkempi kuvaus olisi ongelmaa ratkaissut. Se olisi voinut kuitenkin vähentää pähkäilyä tämän asian ympärillä.
Vaihdoin vastusten järjestystä, mutta tällä ei ollut vaikutusta. Korvasin vastukset potentiometreillä, jotta pystyin helposti testaamaan eri asetusarvoja. Yritin myös poistaa käytöstä matalan lämpötilan suojan, koska laitetta käytetään ja ladataan vain sisätiloissa. Mutta edes tällä ei ollut vaikutusta.
Kokeilin säätää rajat mahdollisimman ylös ja alas, vaihtaa niitä ristiin, poistaa käytöstä, tehdä rajoista mahdollisimman pienet suhteessa lämpötilaan. Ei vaikutusta. Olin jo luovuttamassa koko asian suhteen, joten ehdin purkaa tekemäni kytkennät ja siivota paikkoja, kun huomasin että R8 vastuksen jalka on todella lähellä sulakkeen F1 jalkaa. Siinä oli myös pieniä määriä juottamisesta jäänyttä fluxia, joten pesin kaikki juotospisteet isopropanolilla. Mutta ei.
Juotin potentiometrit takaisin paikalleen rajojen säätämiseksi. Vaan ei. Aloin jo epäillä, onko manuaalissa mainittu NTC sittenkin vääräntyyppinen, eli pitäisikö sen ollakin PTC. Korvasin anturin potentiometrillä, jotta voin simuloida myös lämpötilaa. Mutta ei vieläkään.
Tämän jälkeen syynäsin kytkentäkuvan kauttaaltaan läpi, luin U1, U2 ja U3 datalehdet läpi, etsien syytä mikä voisi olla ongelma. Ainoa poikkeus valmistajan esittämään kytkentään oli nuo U2 ja U4 rail splitterit, jotka puolittavat käyttöjännitteen lataussäätimelle. Tutkin näiden piirien jalkajärjestyksen sekä pähkäilin kytkennän toimivuutta ja toteutustapaa. Ainoaksi vaihtoehdoksi alkoi jäämään se, että itse lataussäädin piiri on viallinen. Mutta kun poistin lämpötilaseurannan käytöstä, lataussäädin alkoi toimimaan. Tämä oli ensimmäinen kerta, kun testasin laturin toimivuutta ilman lämpötilapysäytystä, ja ilo oli suuri, kun laturi lähti toimimaan. Olin jälleen aikeissa luovuttaa, aikakatkaisu saisi riittää ja piirin sielunelämä vei voiton.
Mutta entä se todellinen syy?
Mutta! Jos kerran aikakatkaisu toimii, niin sehän tarkoittaa, että komparaattorit toimivat. Joten miksi lämpötilavalvonta ei voisi toimia?
Kytkin lämpötila-anturin takaisin paikalleen ja kas, sehän toimikin, mutta vain hetken – pidempään kuitenkin kuin koskaan aiemmin. Resetoin laturin katkaisemalla sähköt ja uusintayritys. Sama juttu. Useiden kokeilukertojen aikana välillä lataus toimi pidempään (max 1 min), välillä lyhyempään. Mittailin rajojen ja anturin tuottamia jännitteitä piirillä tarkastellessani, että ollaanhan rajojen sisällä. Usein lataus sattui katkeamaan mittausyrityksen hetkellä. Lataus katkesi myös yleensä välittömästi, kun koskin anturiin sormella hieman sitä lämmittääkseni. Mittasin anturilta tulevaa jännitettä, mutta sormenkosketus ei muuttanut sen jännitettä kuin 0,001V. Jopa on herkässä.
Aikani asioita mittaillessa alkoi alitajuinen tietoisuus heräämään ongelman todellisesta luonteesta. Ahaa-elämys oli jonkinlainen, kun huomasin että jo käsien liikuttelu anturin lähellä katkaisi latauksen. Kokeilin varmistaakseni asian muutaman otteeseen ja kyllä, pelkkä käsien läheisyys sai aikaan latauksen katkeamisen.
Mieleeni palasi kouluaikaiset opetukset häiriöistä, kapasitiivisestä kytkeytymistä… Koulussa oli esimerkki piirilevystä, jossa oli muistaakseni 7-segmentti näyttöjä, ja kun sitä nosteli pöydän pinnalla niin näytössä luki ihan mitä sattuu. Tuossa esimerkissä kyse oli kapasitiivisestä kytkeytymisestä, ja havainnot puhuvat puolestaan myös lämpötilalaukaisun käyttäytymisen osalta. Piirilevyltä puutuu kokonaan kouluaikoinakin suositellut tyhjien alueiden täyttö maatasolla (0V), joka vähentää kummasti kapasitiivistä kytkeytymistä. Alla kuva yhdestä kouluaikana tekemästäni levystä, jossa tällainen täyttö on (nuo isot tasaiset alueet).
Levyn täyttö maatasolla…
…molemmin puolin
Lisäsin anturin rinnalle miljoonalaatikosta löytyvän 4.7nF keraamisen kondensaattorin ja kas, ongelma poistui kuin taikaiskusta. Tämän muutoksen jälkeen lämpötilarajojen säädöt toimivat järjellisesti. Kun kylmän rajaa nosti yli anturin mittalämmön, laturi siirtyi hidas/ylläpitolataukseen odottamaan akkujen lämpenemistä. Rajan lasku vuorostaan vapautti pikalatauksen. Kun ylärajan lämpötilaa laski, siirtyi laturi pysyvästi hidaslataukseen – ihan kuten ylilämpötilanteessa pitääkin. Pikalataus oli mahdollista palauttaa laturin resetillä.
Tämä pieni kondensaattori ratkaisi kaikki ongelmat
Kaikki ongelmat ja sekoilut johtui vain ja ainoastaan kapasitiivisestä kytkeytymisestä. Laturi oli ollut kaiken aikaa kasattuna oikein, mutta kapasitiivinen kytkeytyminen sai laturin pysähtymään ylilämpöön. Ja koska toimintalogiikka ylilämpötilassa on, että normaaliin lataukseen ei palata ilman resettiä, vaikutti kuin laturi ei toimisi ollenkaan – ylläpitolataus on kuitenkin vain noin 60mA.
Pohdintaa
Väkisin herää ajatus syistä, miksi muuten kätevästä laskentatyökalusta puuttuu lämpötilaan liittyvät mitoituslaskelmat. Kyse tuskin on pelkästään siitä, että laskuria ei ole ehditty tekemään – sisältäähän laskuri kuitenkin jonkinlaista optimointihakulaskentaa, useampien yhtäaikaisten vastausten (R4, R5) muodossa.
Tokihan jokainen NTC on omanlaisensa, joten kahden erimallisen anturin antama tulos voi olla erilainen samassa lämpötilassa. Tähän vaikuttaa kalibrointiresistanssi (esim 10kohm), kalibrointilämpötila (esim 25C, jossa resistanssi on 10kohm) sekä termistorin beta-arvo (joka kuvaa lämpötila vs. resistanssi käyrämuotoa). Tämä täytyisi ottaa laskurin teossa huomioon, mutta sen toteutus tuskin olisi mikään kovin iso rasti. Kun käyrämuoto on tiedossa, halutut vastusarvot on helppoa laskea halutuilla lämpötilapisteillä.
Veikkaukseni onkin, että laskuria ei toteutettu, koska lämpötilakatkaisua ei oltu saatu toimimaan, samoista syistä johtuen, joihin törmäsin. Eikä syytä mahdollisesti koskaan saatu selvitettyä, jonka takia laskuriakaan ei päivitetty toimivaksi – koska tälle ei ollut mitään edellytyksiä.
Loppusanat
Hyvä muistutus on, että kun jotain rakennussarjaa lähtee tekemään, kannattaa ohjeet lukea huolellisesti läpi riittävän monta kertaa, että asia tulee ymmärretyksi. Tämän jälkeen tekee asiat askel askeleelta, tarkistaa tekemänsä ja mahdollisesti testaa toimivuutta. Tällöin ongelman löytäminen on paljon helpompaa.
Kotelon pohjalevyä vaille valmis, toimivalla lataussäätimellä varustettu akkupaketti
Vaikka tässä tapauksessa ohjeet olisi kunnolla lukenutkin, lopputulos olisi ollut toimimattomuus, mikäli sattui valitsemaan sen järkevimmän, eli ylilämpöön perustuvan latauksen pysäytyksen. Tällaiset suunnitteluvirheistä johtuvat toimimattomuudet ovat rakentelijan kannalta todella ikäviä, koska ongelman syyn löytäminen vaatii aikaa ja joskus hieman tuuriakin / ahaa-elämyksiä.
En tunteja syyn löytämiseen laskenut, mutta jos sanon 30 tuntia, niin ei se kaukana varmasti ole. Tämä aika sisältää dokumentoinnin ja datalehtien lukemisen, potikka- ja lämpötilatestailut, pähkäilyä ja pohdintaa, keskustelufoorumeiden lukemista, sekä kytkentäesimerkkien etsimistä kyseiselle piirille (en löytänyt). Vaikka minulla onkin pitkä pinna, niin jo kahteen kertaan meinasin luovuttaa, mutta lopulta sinnikkyys palkittiin. Toivottavasti vahvistimen korjaaminen sujuu helpommin, vaikka kyse onkin monimutkaisemmasta laitteesta.
Sain lahjoituksena Philipsin CD-tallentimen lähemmäs 20 vuotta sitten. Laite itsessään toimi, mutta sen suurin ’ongelma’ oli sen käyttämät kalliimmat CD-R-Audio levyt. Tavalliset CD-R levyt siinä ei toimi, vaikka ne ovat käytännössä identtisiä CD-R-Audio levyjen kanssa – ainoa ero on levylle kirjoitettu disc application code, joka kertoo kyseessä olevan lisensoidun audiolevyn. Tällaisesta levystä on maksettu rojalteja levy-yhtiölle kompensoimaan kotikopioinnista aiheutuvia taloudellisia menetyksiä – soitin siis valvoo ja sallii maksua vastaan tehtävän kopioinnin.
Tätä ’ongelmaa’ varten hankin mod-piirin (lähemmäs 15 vuotta sitten). Piirin asennus oli varsin yksinkertainen toimenpide, mutta se ei lähtenyt toimimaan. Ilmoitin asiasta myyjälle ja sain uuden piirin, mutta sekään ei toiminut. Tämän myötä soitin jäi pölyttymään muuttolaatikkoon. Pikaisen laskelman mukaan soitin on ollut mukana 5-6 muutossa.
Oliko verkonpainon mukana rahtaaminen kaikki nämä vuodet järkevää? Ehdottomasti! 😀
Menneen talven lumia
Aika on ajanut tällaisista tallentimista ohi, joten mod-piirin toimintaan saaminen on lähinnä työvoitto. Myöskin levyjen hinnat ovat pudonnut vuosien varrella järkevälle tasolle, joten CD-R-Audio -levyjen kustannuskaan ei muodostuisi ongelmaksi, mikäli fyysisiä levyjä vielä haluaa kopioida ja käyttää. Pikaisella tarkastuksella halvimmat CD-R-Audio levyt ilman koteloa lähtee mukaan 50snt/kpl, kun tavallinen CD-R vuorostaan 17 snt/kpl.
Hankittu mikä hankittu
Piirin hankin aikanaan modchip.it -kaupasta, josta sitä nykyisinkin saa. Piiri kustantaa 20€ + postit. Kaikessa yksinkertaisuudessaan mod-piiri on PIC16C54 mikrokontrolleri, jossa on pieni ohjelma, joka tunnistaa levyntunnistus rutiinin, ja palauttaa vastauksena kyseessä olevan CD-R-Audio levyn – vaikka todellisuudessa ei olekaan.
Hataralla pohjalla, silti välillä onnistaa
Asennusohjeet on vuosien saatossa kadonneet johonkin, eikä valmistajan sivujenkaan ohjeet toimineet. Kovin suuria toiveita mahdollisen kytkentävirheen löytämiseksi ei ollut. Kytkennät olin tehnyt ohjeiden mukaan, enkä sen syvällisemmin niitä edes tuolloin miettinyt – modin piti olla yksinkertainen. Ainoa mitä tähän hätään pystyin tekemään, oli käydä piirin pinnit läpi datalehdestä ja tutkia onko siellä jotain epämääräisen oloista. Ja sieltä se syyllinen löytyikin, piiriltä puuttui kätevästi käyttöjännite.
Piirille kyllä tuli käyttöjännite, mutta se oli kytketty Vpp-pinniin (jalka 4), joka myös resettinä toimii. Oikea olisi ollut Vdd-pinni (jalka 14). Kun siirsin johdon oletettuun oikeaan paikkaan, niin soitin lähti ’laakista’ toimimaan. Soitin tunnisti levyn tallennuskelpoiseksi, mutta kun tallennusta yritti, sain virheen NO-OPC.
Ongelmasta toiseen
NO-OPC ilmoitus ei johdu mod-piiristä, vaan kyse on Optical Power Calibration viasta. Ennen levyn polttamista, soitin kalibroi laserin tehon optimaaliseksi parhaan polttotuloksen aikaansaamiseksi. Tämä kalibrointi siis epäonnistui.
Tällainen vika voi aiheutua huonosta levystä (laadulla on väliä, toiset merkit toimivat paremmin kuin toiset), mutta yleensä syynä on laserin ikä – sekään ei ole ikuinen. Vaihtamalla tämäkin korjaantuisi, mutta varaosa maksaa reilu 50€ ja siitäkin löytyi tarinoita, että vaihdon jälkeen kirjoitus ei toiminut sitäkään vähää – luennan toimiessa yhtä hyvin kuin aiemmin. Ottaen huomioon laitteen hyödyllisyys vuonna 2023, ei uutta laseria kannata hankkia.
Silmiin osui myös mielenkiintoinen havainto, jonka joku oli tehnyt – kun laitteen jättää lämpenemään joksikin aikaa, NO-OPC ongelma korjaantuu. Soitin levyä puolisen tuntia, vaihdoin tilalle tyhjän levyn, kokeilin kopiointia ja toden totta – toimii!
Mod-piiri toimii, käyttö sekavaa
Oli hienoa saada korjattua kytkentä ja testattua, että kopiointi todella toimi.
Kopiointiprosessi itsessään oli jotenkin todella sekava ja tuntui, että laite jäi jotenkin ajoittain jumittamaan. Tuo lämpenemällä aikaansaatu korjautuminen voikin viitata toiseen ongelmaan, kondensaattoreihin. Jumittelu voi olla seurausta huonolaatuisesta sähköstä, jolloin siihen auttaisi aika varmasti kondensaattoriremontti. Täytyy katsoa, josko tällaisen operaation vielä jonain päivänä tekisi.
Todellinen yllätys
Kyseinen mod-piiri toimii myyjän mukaan Philips 560/760/765/870/880, Marantz DR700 sekä Traxdata 900 kopioijilla, näissä on todennäköisesti sama kirjoittava asema käytössä. Tästä päästäänkin mielenkiintoiseen aiheeseen, nimittäin tuohon levyntunnistus prosessiin ja mikrokontrollerilla olevaan ohjelmaan. Hallussani olevan piirin lähdekoodia ei saa mistään, mutta nelisen vuotta sitten joku oli selvitellyt asiaa ja tehnyt oman mod-piirin käyttäen Arduino Nanoa. Ja kaikkien iloksi vielä julkaissut tulokset Githubissa, mukaan lukien lähdekoodin.
Githubin materiaaleista löytyi myös vahvistus epäilykseni väärästä pinnijärjestyksestä.
Kuvia omista säädöistä
Lopuksi vielä kasa kuvia mod-piirin asennuksesta. Työn jäljestä saattaa tulla sanomista, ainakaan Voultar ei tällaista kelpuuttaisi. Kolvailut tuota korjausta lukuun ottamatta olen tehnyt jo ennen kuin alaa AMK:ssa olin opiskellut. Juotosten kestävyyteen luotan, mutta kuumaliiman pitoon en niinkään – eikä kuumaliimaa tuolla edes tarvitsisi. Asennuksesta olisi tullut siistimpi, mikäli mikrokontrolleri olisi ollut SSOP pintaliitos kotelossa, sekä kiinnitetty palaan piirilevyä.
Alla yleiskuva soittimen sisällöstä, sekä mikrokontrollerin asennuksesta.
Kolme vuotta sitten vanha työjuhta sanoi työsopimuksen irti. Kuului kova paukahdus, jota seurasi pimeys ja kimalteleva lumisade. Tämän jälkeen ilmassa alkoi leijailemaan paha elektroniikan käry. Lampun hajoaminen ei ole uusi juttu, kuten ei lamppuliittimen sulaminenkaan. Hajusta päätellen tällä kertaa meni jotain muutakin rikki.
Lamppu oli jymähtänyt paikalleen todella tiukasti. Soitto huoltoon ja kustannusarvio korjaukselle oli alkaen 600e ja ylöspäin, riippuen mitä rikki. Tämän jälkeen marssin kauppaan ostamaan uuden projektorin.
Uuden projektorin myötä vanha jäi lojumaan työpöydän nurkalle odottamaan tarkempaa diagnoosia ja korjausta.
Diagnoosi
Projektori piti saada auki, jotta syntyneet vauriot voi tutkia. Lamppu oli hyvin tiukasti kiinni paikoillaan, joka esti kotelon avaamisen. Ainoa vaihtoehto oli ottaa lamppu ulos väkivalloin, eli ’pala’ kerrallaan.
Väkivalta ei tässä tapauksessa tarkoita mitään älytöntä voimankäyttämistä, vaan sen käyttöä tilanteen vaatimalla tavalla. Välillä sitä piti olla enemmän, esimerkiksi lampun suojakotelon murtamisessa. Lamppu oli tarkoitus saada irti siten, että mikään ympärillä oleva ei mene rikki. Tässä myös onnistuin, mutta aikaa se vei.
Lamppuliittimeen oli sulanut reikä, joka lukitsi lampun niille sijoilleen. Tämä oli ainoa syy lamppurungon irtoamattomuuteen. Lamppu itsessään oli halki, ja koska lamppurunko on osa lamppua, sen tuhoaminen irrotusoperaatiossa ei ollut mikään menetys.
Lamppuliitin oli sulanut niin hyvin yhteen, että sekään ei ilman sivuleikkureita ja muita työkaluja suostunut irtaantumaan. Lopputuloksena hyvin järsityn näköinen liitin projektorin päässä.
Lamppuliitintä ei olisi tarvinnut irrottaa, sillä liitin oli joka tapauksessa vaihdettava uuteen. Myöhemmässä vaiheessa tästä oli kuitenkin hyötyä, eli ei kannata hötkyillä, vaan tehdä asiat vasta sitten kun ne on pakko tehdä.
Korjaamisen vaikeus
Ajatus projektorin korjaamisesta on ollut mielessä hajoamisesta lähtien. Varaosien löytäminen on ollut todella vaikeaa, eikä 10 vuoden ikä helpota asiaa.
Moduulitasolla varaosia saisi, mutta hinnat ovat älyttömiä. Useimpia komponentteja saa esimerkiksi Farnelilta, joten komponenttitason korjaaminen on mahdollista – paitsi jos kyse on projektorin pään lamppuliittimestä. Mutta, kun tuhojen laajuudesta ei ole mitään tietoa.
Lamppu on varmasti mennyt, kuten myös lamppuliitin. Myös B-moduuli (Ballast unit), tyyppi TXANP03VKJ8, on todennäköisesti saanut kipeää. Tämä yksikkö hoitaa lampun sytytyksen ja sähkönsyötön.
Sytytysjännite on ymmärtääkseni reilusti yli 1000V, joten tavallisella yleismittarilla sitä on turha mennä mittailemaan. Jännitteen mittaamalla sytytysyksikön kunnosta saisi edes jotain vihiä. Soveltuvaa mittaria minulla ei kuitenkaan ole.
Sytytysyksikkö sijaitsee alimpana, joten projektorin joutuisi purkamaan lähes alkutekijöihin. Olenkin siis toivonut, että vika olisi lopulta vain liittimessä ja lampussa.
Olen etsinyt lamppuliittimen tyyppiä vuosien varrella aina silloin tällöin, tuloksetta. Myöskään itse liittimiä en ole mistään löytänyt. Liittimet vaikuttavat olevan kiinteä osa B-yksikköä, joka vaihdetaan kokonaisuudessaan. Se siitä korjattavuudesta. Huollettu B-yksikkö maksaa noin 100€ + ALV + postit. Jos kyseessä sattuisi olemaan pelkkä liitinvika, olisi mukava löytää edullisempi ratkaisu.
Yritin etsiä huutokaupoista viallista projektoria, jossa olisi ehjä liitin. Samaa liitintä (ja lamppuyksikköä) käytetään PT-AE1000, -2000 ja -3000 -malleissa. Eipä löytynyt. Ehjiä projektoreja olisi löytynyt joitakin kappaleita, mutta hintaa oli ihan liian paljon (enkä halunnut ehjää, vaan korjata viallisen). USA:sta olisi löytynyt myös risoja, mutta lähtöhinta oli itsessään kohtuuton, puhumattakaan postimaksuista. Joten, se siitä.
Ajoittain olen kysellyt Kiinan suunnalta pelkkiä liittimiä. Kukaan ei tuntunut tietävän mikä liittimen tyyppi on tai mistä niitä saisi. Vähän aikaa sitten sain uuden idean; ballast unit -kauppiaita löytyy useita, joten löytyisikö joltakin risaa ballastia, josta voisi viedä liittimen? Monen kieltävän vastauksen jälkeen onnisti. lamp-book Store -niminen kauppias alibaba.com:in kautta suostui selvittämään asiaa, ja tarjosi lopulta pelkkää liitinjohtoa. Hintaa liittimelle tuli toimituskuluineen 22,76€. Toimitusaika tilauksesta tilauksen saapumiseen oli 10 päivää.
Nyt kun liitin olisi käsillä, enää tarvitaan lopullinen vikadiagnoosi. Mitäpä sitä liitimellä, jos vika on jossain muualla. Eli, oli testattava, toimiiko projektori vai ei, ennen varaosan tilaamista.
Lopullinen vikadiagnoosi
Kun varaosa oli tiedossa, sai vianetsintä ihan uudenlaista puhtia.
Minulla on ennestään pari eri tavoin vioittunutta lamppua. Kasasin näistä vanhoista lamppurungoista yhden toimivan lampun. Yhdessä rungossa oli ehjä liitin, toisessa ehjä lamppu, kolmannessa ehjä runko.
Yhdistin lampun ja lamppurungon liittimen toisiinsa puristusliitoksella käyttäen Abiko jatkoliittimen ydintä, sekä lampun johdon ylimääräistä suojaa. Kolvaaminen ei ole vaihtoehto, sillä lamppu käy todella kuumana, enkä halua ottaa riskiä liitoksen pettämisestä, vaikka lyhytaikaisesta testistä onkin kyse.
Tällä ’uudella’ lampulla saisin selville, onko vika vain liittimessä ja lampussa, vai jossain syvemmällä.
Viallisen liittimen paikalleen jättämisessä (se aiempi hötkyily kommentti) oli kaksi hyvää puolta. Ensimmäinen on johtojen napaisuus ja toinen johdon päissä olevat liittimet, joka helpottaa testaamista merkittävästi, vaikka itse runko onkin tohjona. Purin liitinrungon, putsasin liittimien sisäpinnat, ja tökkäsin päät suoraan lamppurungon kontakteihin.
Eihän tämä mikään kaunis tai turvallinen ole, mutta tämä oli väliaikainen kytkentä testausta varten. Varmistin myös, että liittimet eivät pääse koskettamaan toisiaan tai putoamaan.
Tökkäsin lampun omalle paikalleen projektorin sisälle, ilman ulointa ulosvedin kehikkoa. Lampussa itsessään oli ohjurit paikallaan, joten se oli testin aikana prikulleen oikeassa kohdassa projektorin sisällä.
Se elää!
Sähköjen päälle kytkeminen on aina jännää puuhaa. Testilaitteita käytän aina suojaerotusmuuntajan kanssa. Mitään poksahduksia suojaerotusmuuntaja ei estä, mutta koska konepelti oli auki, niin sen läsnäolo parantaa merkittävästi henkilöturvallisuutta.
Kaikeksi onneksi tykki hyrähti käyntiin ja kuva ilmestyi ruutuun! Eli, käytännössä ainoat rikkinäiset osat ovat Ballast yksikön lamppuliitin, sekä lamppu.
Korjaaminen
Jo varaosajohtoa tilatessa tiesin, että johdon pituus (20cm) ei ole riittävä. Johdon jatkaminen ei ole hankalaa, eristämisessä on kuitenkin syytä olla tarkkana, sillä lampun sytytysjännite on yli 1000V. Jatkamisen tein samoin kuin lamppumoduulia kasatessa, eli Abiko jatkoliittimen ydintä, sekä lamppumoduulin johdoista ylijäänyttä eristettä käyttäen. Jatkos sijaitsee heti liittimen vieressä, eli projektorin sisällä jatkos roikkuu ilmassa => ei pääse osumaan mihinkään.
Puristetut Abiko-liittimen ytimetKutistesukat liitosten päälläVielä extra suojaus vanhasta lampusta ylijääneillä johtoeristeilläUusi liitin paikoillaan
Lopuksi projektorin konepelti kiinni ja valmista tuli.
Aika vs. raha
Moni laite heitetään turhaan menemään, sillä ne ovat usein helposti korjattavissa. Tai olisi, mikäli valmistaja olisi mahdollistanut sen tarjoamalla varaosia. Nykyaikainen ’korjaaminen’ on isojen kokonaisuuksien vaihtamista, ja usein myös niin kallista, ettei korjaaminen ei ole järkevää.
Tämä korjaus osoitti, että sinnikkyys palkittiin ja projektori saatiin kuntoon, paljon edullisemmin kuin huollon tekemänä. Huoltaminen olisi ollut paljon nopeampaa, mikäli olisi ollut jonkinlainen järkevä kanava varaosien hankkimiseksi.
Eihän korjaamisessa mennytkään kuin kolme vuotta. Todellisuudessa mikäli varaosia olisi ollut saatavissa nopeasti ja helposti, koko operaatio olisi ollut ohi noin kahdessa tunnissa. Kaikkinensa aikaa kului ainakin parin työviikon verran.
Ajankäytöllisesti tällaisessa korjaamisessa ei juurikaan ole järkeä, mutta harrastusmielessä omia laitteita voi korjailla ilman aikataulupaineita.
PS. Jos sinulla on joku mielenkiintoinen viallinen laite, sellaisen voi minulle lahjoittaa korjattavaksi. Onnistuessaan siitä putkahtaa juttu blogiini.
Uusi lamppu
Vaikka kasattu lamppu toimii moitteetta, oli sen ainoa tarkoitus toimia B-yksikön toiminnan varmistamisessa.
Aiemmin olen ostanut lamppuja Kiinasta. Edelliskerralla kopio kustansi 90$, tänään vastaavan kopion saa 23$. Tällä kertaa en aio päätyä kaikkein halvimpaan vaihtoehtoon.
Lamppuliittimen sulaminen on tyyppivika. On mahdotonta sanoa olisiko alkuperäisen lamppumoduulin käyttäminen estänyt sulamista. Oletettavasti kopioiden laatu on kaikilta osin heikompaa kuin alkuperäisen. Koska sain projektorin vihdoin ja viimein korjattua, aion hankkia alkuperäistä vastaavan lamppumoduulin siinä toivossa, että liitin kestää aiempaa pidempää.
Alkuperäinen ET-LAE1000 lamppumoduuli maksaa verkkokauppa.com:ssa 399,90€, tarvike vuorostaan 185,90€. Saksassa vastaava tarvikemoduuli feldmann-led:ssa 104,27€. Tarvikemoduulissa on alkuperäinen polttimo, rungon (muovinen ulosvedin) ollessa kopio.
Projektori toimii täysin ongelmitta. Ainoa ongelma on kaksi toimivaa projektoria, sillä toiselle ei ole sijoituspaikkaa.
Sain käsiini 42″ Philipsin taulu TV:n vuodelta 2010. Se oli yhtenä yönä (sammuksissa ollessaan) lopettanut toimintansa ilman mitään varoitusta.
Koska TV:llä oli ikää noin 9 vuotta, oli ensimmäinen epäilys virtalähteen kondensaattoreissa. Virtalähteen visuaalinen tarkastus ei kuitenkaan antanut mitään ilmeistä syytä pimentymiselle.
Vianetsintä
Netistä löytyi helposti TV:n huoltomanuaali. Manuaalin mukaan powerikortti on huollon kannalta musta laatikko, eli sellainen osa, joka vaihdetaan aina uuteen (ellei sulakkeen vaihtaminen korjaa tilannetta). Täten huoltomanuaalista ei juurikaan ollut apua.
Powerikortti on Delta:n valmistama, mallimerkiltään DPS-298CP-4A. Tälle mallille ei löytynyt piirikaaviota, mutta -2A mallille löytyi. Ero näiden mallien välillä ei selvinnyt, mutta joidenkin tietojen mukaan erot löytyvät piirikortin alkupäästä.
Powerin sulake oli ehjä, tasasuuntaajakin toimi, mutta 3,3V standby jännite oli ainoastaan 0,6V. Ei siis ihme, että mitään ei tapahtunut. Hakkuripuolella oli selvästikin jotain vialla. Tämän jälkeen mittasin diodi mittauksella fetit, jotka osoittautuivat ehjiksi. Sitten oli diodien vuoro. 3,3V linjasta löytyikin kaksi rinnan olevaa schottky-diodia (D907 ja D911), jotka näyttivät mittauksen perusteella olevan oikosulussa.
Suoraan pirilevyltä mittaaminen ei välttämättä anna luotettavaa tulosta, joten osat irti ja uusintamittaus. Osoittautui, että toinen oli oikosulussa. Kyseessä on schottky-diodi, jonka tyyppi on SB260, eli 2A / 60V.
Diodien erot
Tavanomaiset diodit eivät jaa niiden läpi kulkevaa virtaa tasan, sillä niiden lämpötilakerroin on negatiivinen. Tämä tarkoittaa sitä, että mitä kuumempi osa on, sitä alhaisemmaksi sen Vf (forward voltage, ’jännitehäviö’) muuttuu, ja täten virtaa alkaa kulkemaan entistä enemmän. Täten kaksi rinnankytkettyä diodia ilman erillistä virrantasauspiiriä on tuhoon tuomittu kytkentä, ellei komponentteja reilusti ylimitoiteta.
Schottky-diodien lämpötilakerroin sitä vastoin on positiivinen. Täten kaksi tai useampi schottky-diodi tasaa niiden läpi menevän virran automaattisesti lämpötilan vakiinnuttua.
Kahden rinnakkain kytketyn schottky-diodin tarkoitus on kasvattaa virtakapasiteettia. Virtakapasiteettia voisi kasvattaa myös isovirtaisemmalla komponentilla, mutta näissä on korkeampi Vf => hyötysuhde heikkenee aavistuksen.
Alla olevassa videossa vertaillaan tavallisen diodin ja schottky-diodin ominaisuuksia rinnankytketyssä piirissä. Lisätietoa schottky-diodeista löytyy esimerkiksi täältä.
https://www.youtube.com/watch?v=IFJk1KEeokQ
Hajoamisen syyt
Diodit harvemmin hajoavat itsestään, vaan se on yleensä seurausta jostakin muusta ongelmasta. En tullut mitanneeksi schottkyn anodijännitettä, mutta koska kyse on hakkuritehonlähteestä, siellä on todennäköisesti suuria jännitepiikkejä, jotka lähentelevät schottky-diodin jännitekestoisuutta. Myös schottkyn perässä olleen kondensaattorin heikko kunto saattoi aiheuttaa ylimääräistä kuormitusta. Myös lämpörasitus on voinut heikentää komponentin runkoa, jolloin johtimen juuresta on voinut päästä vuotamaan ilmaa puolijohteeseen, joka on saanut sen tuhoutumaan.
Korjaaminen
Koska hyllystä ei löytynyt sopivaa schottky-diodia, testasin pikaisesti telkkaria viallinen diodi poistettuna. TV lähti käyntiin ongelmitta. Tämän jälkeen olikin helppoa marssia kauppaan, ja ostaa koko sarja kondensaattoreita, sekä yksi SB560 (ainoa koko, jota löytyi Bebekiltä). SB560 kestää yksistään 5A virran.
Vaihdoin kahta kondensaattoria lukuun ottamatta muut uuteen (näitä kahta mallia ei löytynyt Bebekiltä). Schottky-diodin kanssa osat tulivat maksamaan 6€, pelkkä viallinen kondensaattori + schottky-diodi olisivat maksaneet 1,5€.
Vian paikantamiseen yhdessä manuaalin etsimisen ja selailun kanssa kului noin 60 min. Kondensaattorien vaihtamiseen ja mittaamiseen (ei olisi ollut pakollista) ESR mittarilla kului 30min.
TV korjauksen jälkeen
Kaupallinen korjaaminen
On vaikea arvioida paljon huoltoliike olisi korjaamisesta veloittanut. Todennäköisesti eivät olisi edes etsineet vikaa, vaan vaihtaneet uuden powerikortin tilalle. Liikkeessä uusi varaosa maksaisi todennäköisesti yli 100€ (eBayssa käytetty maksaa reilu 50€). Tämän päälle tulee korjaajan kustannus. Tällöin puhutaan noin 200-300€ korjauskustannuksista.
Nykyaikaisia, sirompia, kevyempiä telkkareita saa isommassa tuumakoossa 400€ hintaan, joten en ihmettele, että viallinen laite heitetään menemään ja ostetaan uusi tilanne. Tämä on todella sääli, sillä yleensä vika on yksittäisessä osassa (tällä kertaa olisi selvinnyt minimissään 1,5€ osilla). Etenkin poweri viat ovat helppoja korjata, mikäli omaa sopivat mittalaitteet, työkalut ja hyppysellisen taitoa.
Toinenkin tietokoneen näyttö alkoi temppuilemaan. Samsungissa vika ilmentyi täysin eri tavalla kuin ViewSonic:ssa, jonka korjaamisesta tein aiemmin jutun. Oheisessa videossa näkyy, kuinka näyttö välähtää pari kertaa kirkkaasti käynnistyksen yhteydessä, tämän jälkeen kuva näkyy vakaana ongelmitta. Välähdys ei kuulu normaaliin toimintaan, joten näyttö on selvästi vikaantunut.
Vaikka tämä näyttö ei ole ihan yhtä vanha (valmistettu elokuu 2007) kuin ViewSonic, niin epäilin ensimmäisenä kondensaattorivikaa. Syynä epäilyyn on puhtaasti se, että elektrolyyttikondensaattori viat ovat tyypillisimpiä ikääntymisestä aiheutuvia vikoja.
Useimmiten kondensaattoriviat ovat helppoja paikantaan niiden pullistuneiden kotelon vuoksin. Tosin, kondensaattori voi olla ulkoisesti myös täysin virheetön, jolloin vian löytäminen ilman mittalaitetta (ESR) on vaikeaa. Näkymättömiä vikoja voi yrittää etsiä myös kylmäsprayta ja hiustenkuivaajaa (lämpö) käyttäen.
Tässä tapauksessa kondensaattorivika oli täysin ilmeinen, sillä kotelot olivat pullistuneet niin paljon, että murtolinjat olivat revenneet ja elektrolyyttineste oli vuotanut ulos.
Tällä kertaa miljoonalaatikosta ei löytynyt sopivia elkoja (2kpl 820uF / 25V), vaan kävin ostamassa ne Bebekistä. Hintaa kertyi kahdelle elkolle yhteensä 2€ (ostin toki kerralla enemmän). Uusi kondensaattori oli halkaisijaltaan noin 3mm suurempi, mutta ne mahtuivat sopivasti niille varatuille paikoilleen. Korjaustyö itsessään kesti tälläkin kertaa puolisen tuntia, vaikka tämä näyttö oli hieman työläämpi purkaa ja kasata.
Näyttö korjaantui tällä operaatiolla alkuperäiseen uskoonsa, eikä käynnistymisessä ole enää ylimääräistä välkkymistä. Tämän näytön käynnistymisessä menee hieman pidempään kuin ViewSonicin tapauksessa, mutta tämä on ominaisuus, ei vika.
Kuten jo aiemmin olen todennut, ovat kondensaattoriviat yksiä yleisimpiä syitä, miksi laite lopettaa toimintansa. Aiemmin olen käsitellyt blogissani levypalvelinta, akkulaturia ja näyttöä, joissa jokaisessa on ollut kondensaattorivika toimintahäiriön aiheuttajana. Vuosien varrella on ollut muitakin kondensaattorivikaisia laitteita useita, joiden korjaaminen on ollut nopeaa ja helppoa.
Sinulle heräsi tietysti kysymys, miksi en vaihtanut samalla vaivalla kaikkia kondensaattoreita. Näin olisin tosiaan voinut tehdä, mutta ensisijainen tarkoitus oli saada näytöt toimimaan. Toiseksi, ei kannata vaihtaa kerralla kaikkia osia, sillä mikäli vika ei korjaantuisikaan, olisin tehnyt turhaa työtä ja rahaa olisi mennyt hukkaan osien muodossa. Kolmanneksi, miljoonalaatikon sisältö on lopulta aika rajallinen, jolloin olisin joutunut tekemään toisen varaosien hankintakierroksen. Ennemmin tai myöhemmin myös nämä loput konkat porsivat, mutta koska korjausoperaatio on suhteellisen nopea, jätän niiden huoltamisen seuraavaan kertaan.
PS. Mikäli sinulla sattuu olemaan jotain minua mahdollisesti kiinnostavaa viallista (miksei ehjääkin) elektroniikkaa, niin ole yhteydessä minuun. Tällaista tavaraa voisi olla esimerkiksi ammattikäyttöön tarkoitettu VHS nauhuri (esim. Panasonic AG-8700), aikavirhekorjain (TBC), säädettävä virtalähde, oskilloskooppi, Commodore C64 jne.
Tämä näyttö on ollut käytössä vuoden 2005 syksystä lähtien (valmistettu viikolla 32 vuonna 2005). Näytön alkutaival ei ollut kovin häävi, sillä ensimmäinen näyttö oli rikki heti uutena, kuten myös sen vaihtokappale. Tämän jälkeen vaihdokit loppuivat, ja sain tilalle pykälää arvokkaamman mallin. Tämä näyttö onkin palvellut hyvin nämä viimeiset 13 vuotta.
Muutama kuukausi sitten näytön käynnistyminen alkoi kestää todella pitkään. Näytön ’lämmettyä’ noin 7min ajan, kuva ilmestyi ja toimi tämän jälkeen muutoin ongelmitta. Vähän aikaa sitten näyttöön tuli uusi vika; kuvanlaatu heikkeni erikoisella tavalla, ihan kuin signaaliin summautuisi jonkinlainen kohina häiriö, joka tuli ja meni ajoittain.
Poweri valon vilkkuminen käynnistystilanteessa viittaa vahvasti ongelmaan virtalähteessä. Myös myöhemmät kuvaan ilmestyneet häiriöt voivat hyvin johtua virtalähteestä lähtöisin olevasta ongelmasta.
Ongelma paljastuikin välittömästi kotelon avaamisen jälkeen; yksi powerin kondensaattoreista oli pullistunut (merkitty punaisella ympyrällä).
Näytön purkamisessa, korjaamisessa ja kasaamisessa kului noin 30min. Korjaamista nopeutti miljoonalaatikosta löytynyt oikealla mitoituksella (220uF / 25V) varustettu kondensaattori (Bebekissä kondensaattori kustantaa 0,40€). Samalla havaitsin myös päävirtakytkimessä olleen kylmäjuotoksen, jonka korjasin samalla (punainen ympyrä piirikortilla).
Näiden korjaustöiden jälkeen näyttö oli kuin uusi; se lähti käyntiin noin kahdessa sekunnissa, ihan kuten uutena. Myös kuvan häiriöt ovat tiessään.
Tämähän ei ole ensimmäinen konkan korjausjuttu blogissani, eikä varmasti myöskään viimeinen. Tämä toisaalta osoittaa, että usein toimimattoman laitteen syynä on todennäköisesti jokin hyvin simppeli vika (lue kondensaattori), jonka korjaaminen on helppoa ja nopeaa (ja itse tehtynä halpaa).
HUOM! Koska kyse on sähkölaitteista, tulee huomioida, että korjaaminen on syytä jättää ammattilaisen tehtäväksi. Väärin tehty korjaus voi aiheuttaa pahimmillaan kuoleman tai omaisuusvahinkoja. Tämän jutun tarkoituksena on lähinnä muistuttaa, että useimmat laitteet on mahdollista korjata pienellä vaivalla, ja että aina ei tarvitse ostaa uutta. Säästetään siis luontoa korjaamalla vanhat laitteet, eikä osteta aina uutta parin vuoden välein!
Noin 10 vuotta sitten ostin techno line BC-900 akkulaturin, jolla voi ladata AA ja AAA -koon akkuja. Latausominaisuuden lisäksi laturissa on kapasiteetin mittaus sekä akun elvytys ominaisuus. Eri toimintoja on voinut käyttää ristiin eri akkujen osalta, varsin hieno laturi.
Laturin hankin aikanaan digikameran salaman akkujen lataamiseen. Sittemmin akuista loppui henki ja siirryin käyttämään pattereita. Laturi ehti olla muutaman vuoden telakalla.
Uuden digikameran myötä tilasin kasan akkuja, ideana käyttää akkuja jatkossa myös kotiteatterin kaukosäätimissä, sekä vähentää patteri jätteen muodostumista.
Uusien akkujen piti olla tehtaalla valmiiksi ladattuja. Latasin akut kuitenkin varmuudenvuoksi ennen käyttöä. Ihmettelin, kun lataaminen on todella hidasta, ja että 1900mAh akkuihin uppoaa lähes 3000mAh. Lataamisessa on toki häviönsä, mutta akkujenhan piti olla täynnä…
Välillä laturi boottaili ihmeellisesti, etenkin kun akut laittoi paikalleen ja laturi alkoi lataamaan. Myöskään lataus/purkuvirran valinta ei toiminut kuin satunnaisesti, sama koski moodin valintaa (lataaminen, elvyttäminen, purkaminen). Kävi jo mielessä uuden laturin hankkiminen, mutta pitihän sitä hieman tutkia.
Laturin sisältä ei löytynyt mitään ihmeellisempää, odotin enemmän osia ja isoja purkuvastuksia, joita ei ollut ollenkaan. Tämän jälkeen mittailin laturin tulo jännitettä, joka näytti 2,8V. Powerin mukaan jännitteen pitäisi olla 3V. Laturi toimi kuitenkin tällä hetkellä ok. Hetken päällä olon jälkeen laturi oli pimentynyt. Uusi mittaus ja jännitettä oli enää 1,8V. Vika oli selkeästikin powerin puolella.
Powerin kotelo oli kuitenkin ultraäänihitsattu, joten ainoa vaihtoehto oli avata kotelo Dremelillä varovasti. Ongelma paikantuikin välittömästi, kolme ulostulo suodattimen kondensaattoria olivat pullistuneet. Syy hajoamisille oli ilmeinen, kondensaattorien läheinen jäähdytyslevy käy todella kuumana, ja lämpö ei tunnetusti ole kondensaattoreiden kaveri. Selvää suunniteltua vanhenemista, hyi! Jo koulussa opetetaan, että kondensaattorit ja lämmönlähteet kauas toisistaan. Tämä on kuitenkin tapa, jolla saadaan uutta kauppaa, ja elektroniikkajätettä aikaiseksi, valitettavasti.
Irrotin kondensaattorit ja mittasin ne. Lähinnä jäähdytyslevyä ollut kondensaattori ei antanut minkäänlaista mittaustulosta (kotelo eniten pullistunut). Kahden muun kondensaattorin arvot heittelivät villisti 318-416uF (ka. 353uF) ja 326-429uF (ks. 331uF) välillä. Alun perin kondensaattorien arvot olivat 1000uF/10V. Ei siis ihme, ettei hakkuri toiminut kunnolla.
Miljoonalaatikosta ei tosi löytynyt kuin 1000uF/6,3V kondensaattorit, joten nämä saivat kelvata. Ulostulo jännite on 3V, joten teoriassa pitäisi olla 100% verran varaa jännitteelle. Käytännössä hakkurin ulostulo jännitteessä on rippeliä, jota en kuitenkaan tullut mitanneeksi. 6,3V pitäisi tästä huolimatta olla riittävästi, jos ei niin sitten paukkuu…
Tämän jälkeen teippasin powerin kotelon kiinni lasikuituteipillä ja ei muuta kuin kokeilemaan. Laturin kaikki toiminnot toimivat kuten pitikin. Ulostulo jännite kuormittamattomana oli 3V ja kuormitettuna 2,8V, eli samat kuin ennen kondensaattorien korjaamista. Suotokondensaattorien hajoamisen takia ulostulon rippelijännite oli huomattavasti suurempaa kuin ehjillä, joka luonnollisesti vaikutti laturin ohjauselektroniikan toimintaan. Rippelijännitteen mittaukset olisivat olleet kiva lisä tähän juttuun, mutta pitäisi hankkia esimerkiksi Rigol DS1054Z oskilloskooppi joskus.
Ammattikorkeakouluaikana tuli käytyä hakkuriteholähdesuunnittelu -kurssi. Mikäli hakkurin suunnittelu ja sielunelämä kiinnostaa, tässä linkki raporttiin hakkurivirtalähteestä, jonka suunnittelin kurssilla. Näin vuosia myöhemmin harmittaa, kun raporttia ei ole tullut kirjoitettua seikkaperäisemmin.
