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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Fuente de alimentación y sistemas de accionamiento eléctrico de videocámaras modernas: solución de problemas, reparación. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Телевидение La reparación de cámaras de video (videocámaras) es una de las más difíciles en equipos de video domésticos. Esto se debe a un alto grado de control sobre el funcionamiento de sus nodos y su bloqueo en caso de mal funcionamiento. El artículo publicado describe la reparación de dichos dispositivos usando la videocámara SAMSUNG VP-U2 como ejemplo. Las videocámaras son productos electrónicos de consumo muy complejos. Su reparación calificada solo puede ser realizada por especialistas experimentados en presencia de documentación de servicio, equipos de medición modernos, equipos y repuestos. De las empresas que brindan reparaciones en garantía para cámaras de video vendidas en Rusia y la CEI, las más conocidas son SONY MATSUSHITA (PANASONIC), SAMSUNG. Han equipado un número relativamente grande de sus centros de servicio con todo lo necesario. HITACHI, SHARP, JVC y algunos otros han hecho mucho menos a este respecto. Las videocámaras de empresas como CANON, FISHER, ORION, UNIVER-SUM, etc. fuera de Moscú solo pueden ser reparadas por talleres ordinarios o especialistas individuales. Los términos del servicio de garantía son básicamente idénticos para todas las empresas que venden cámaras de video en Rusia. Considerémoslos en el ejemplo de la compañía surcoreana SAMSUNG, que vende videocámaras de formato VIDEO-8 asequibles (SAMSUNG: VP-U10 por $ 415, VP-H66 por $ 420; esto es para el verano de 1997). Los términos de servicio contienen cinco puntos: 1 - período de garantía de 12 meses (SONY otorga un período de dos años); 2 - la garantía cubre solo el costo de las piezas de repuesto y los costos de mano de obra, es decir, el transporte del equipo corre a cargo del cliente, lo cual es muy oneroso en nuestras condiciones (alrededor de 30 centros de servicio autorizados de SAMSUNG están ubicados en varios centros regionales); 3 - las reparaciones deben ser realizadas exclusivamente en los centros de servicio autorizados; 4 - la garantía no cubre cabezales de video, carcasas perforadas y deformadas, etc.; 5 - La garantía no cubre los daños causados por accidente, mal uso, incendio, inundación o dispositivos reparados por otros talleres. Además, la garantía es válida solo cuando se completa la tarjeta de garantía (nombre, dirección, número de teléfono del comprador, dirección, firma y sello del distribuidor). En consecuencia, una gran cantidad de equipos vendidos en los mercados, puestos, importados del exterior de forma privada, etc., estaban fuera de garantía. Un dolor de cabeza aún mayor para los propietarios de cámaras de video es la entrega de equipos defectuosos después del período de garantía o fabricados por empresas que no tienen representantes de servicio en Rusia. Dado esto, está bastante justificado publicar materiales para radioaficionados experimentados y especialistas en reparación de cámaras de video. Según las observaciones del autor, una cantidad significativa de fallas en las videocámaras modernas recae en los sistemas que proporcionan energía a todos sus componentes y motores. Las cámaras de video se caracterizan por la multifuncionalidad de dichos sistemas, por lo que el uso de los términos "fuente de alimentación", "accionamiento eléctrico", "estabilizador", etc. no es del todo correcto. Uno de los requisitos más importantes para las cámaras de video es garantizar un bajo consumo de corriente de fuentes de energía autónomas. Para la mayoría de los dispositivos de formatos VHS-C y VIDEO-8, el consumo de energía está en el rango de 5...10 W. Las cámaras de video SONY con la función STAMINA consumen energía especialmente baja, por ejemplo, en SONY - CCD-TR820E es solo 3,5 W [1]. Estas impresionantes características se obtienen minimizando el consumo de corriente de la parte electrónica de las cámaras y un aumento significativo en la eficiencia de los sistemas de alimentación, cuyo circuito es mucho más complejo que en otros tipos de equipos domésticos. En la fig. 1 muestra un diagrama de circuito simplificado del sistema de suministro de energía de la videocámara SAMSUNG VP-U12. Se basa en un convertidor de tensión conmutable (CONVERTIDOR CC/CC), que recibe una tensión constante de 6 V de una batería (NP - 7HPN, etc.) o de un adaptador de red AA - E2P, que es una fuente de alimentación conmutada combinada con un cargador El voltaje primario a través del terminal de la batería B900 y el pin 12 del conector CN901 llega al sistema de control y autorregulación. En él, sin ningún cambio, pasa a través del regulador de voltaje en el chip IC501 (en la salida - +5 V) al pin 89 (VDD) del microprocesador de control IC503 del tipo CXP80724 de SONY.
El funcionamiento posterior del convertidor de voltaje depende completamente de los comandos del microprocesador, y el sistema de control cubre muchos voltajes de salida, y si uno de ellos se desvía de la norma, se bloquea el funcionamiento del convertidor. Este algoritmo de operación es típico para la mayoría de las cámaras de video modernas. Esto a veces causa dificultades durante el diagnóstico, ya que es muy problemático verificar algo en unos segundos del estado activo después del encendido. Bajo ciertas condiciones, es posible la activación manual de la mayoría de los convertidores. Pero si es imposible apagar el convertidor, es necesario verificar todos sus circuitos de salida y elementos de potencia. En ausencia de cortocircuitos a un cable común y elementos perforados, puede usar el modo de inicio manual. En este caso, esto se hace cerrando los contactos 10, 11 y 12 del conector CN901. Esto abre la llave en el transistor Q902 y se suministra el voltaje de +6 V al pin 24 del microcircuito multifuncional IC901. Todos los estabilizadores del convertidor están hechos de acuerdo con los circuitos clave y están cubiertos por retroalimentación para que los voltajes de salida se estabilicen al cambiar el ciclo de trabajo de los pulsos que llegan a las teclas desde el chip IC901. Debido a esto, se garantiza una alta eficiencia del convertidor en su conjunto, no es necesario eliminar el calor y el uso de dispositivos y elementos semiconductores de alto rendimiento para el montaje en superficie hizo posible colocarlo en un tamaño muy pequeño. placa de circuito impreso La mayoría de los dispositivos de videocámara son alimentados con +5 V de un estabilizador clave en los transistores Q908, Q909 (a partir del pin 19 - OUT5 del microcircuito IC901) con un dispositivo de protección contra cortocircuitos (el modo de emergencia corresponde a una alta resistencia del llave en el transistor Q907). La tensión de +902 V establecida por la resistencia VR5 se suministra a los sistemas de control y autorregulación (circuito SS5V), a través del estrangulador L911 - al canal de sonido, a través del estrangulador L912 - al canal de imagen y a través de la tecla en el Q911 transistor - a la parte de la cámara de la videocámara. Los voltajes +15 V (CAM.15V), +20 V (CAM.20V), -10 V (CAM.-10V) necesarios para alimentar los nodos de la parte de la cámara forman una cascada de pulsos en los transistores Q913, Q914, transformador T901 y conjunto de diodos D907. El voltaje +15 V se ajusta con una resistencia de corte VR903. Además de los propios estabilizadores, el convertidor incluye una parte de los componentes del sistema de autorregulación de la videograbadora de la videocámara. El BVG ACS incluye un controlador de voltaje clave en transistores Q950, Q951, un filtro L951C954C955, un amplificador de señal de error en un chip IC903 (amplificador operacional TA75501F de TOSHIBA) y un regulador de voltaje de suministro de motor BVG en un chip IC901. Los nodos restantes del ATS BVG se encuentran en la placa principal de la cámara de video. La parte digital del ATS incluye el sistema de control por microprocesador IC503. El accionamiento eléctrico del motor BVG se fabrica en el chip IC505 del tipo TPIC1327DF de TEXAS INSTRUMENTS. También contiene un amplificador-acondicionador de señal para el sensor de canal de fase SAR (PG). El amplificador de conformación del sensor de velocidad de rotación está ensamblado en el chip IC504 del tipo KA8322QFP de SAMSUNG. Una construcción tan compleja del ACS se utiliza para aumentar la eficiencia del accionamiento eléctrico. No hay potentes reguladores lineales en el chip IC505 del sistema de accionamiento eléctrico, y la velocidad de rotación se controla cambiando el voltaje de suministro (DRUM.VS) en los pines 13, 19 del chip IC505, proporcionado en el convertidor por el método PWM . De esta manera, es posible reducir drásticamente el consumo de energía de la batería para calentar el microcircuito de accionamiento eléctrico debido solo a los modos clave de los transistores de salida. Los principios de funcionamiento del ACS digital se describen con más detalle en [2]. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que en el motor BVG sin contacto no hay sensores de posición del rotor basados en transductores de indicador Hall, que se usan comúnmente en la mayoría de las grabadoras de video modernas [3]. En nuestro caso, la información sobre la posición del rotor se toma directamente de los devanados del estator, para lo cual hay una salida adicional desde el punto de su conexión (COM), conectada al pin 23 del chip IC505. La construcción del ACS de una videocámara BB se diferencia de sistemas similares de dispositivos de formato VHS por la presencia de un sistema de seguimiento automático real. No graba señales especiales en la cinta para identificar la posición exacta de los cabezales de video en las líneas de grabación, por lo que los sistemas llamados AUTOTRECKING o DIGITAL TRACKING están muy lejanamente relacionados con el auto-seguimiento real. Las diferencias se relacionan con el canal de fase del explosivo SAR. Si en el equipo VHS las señales de la cabeza de control fija (CTL HEAD en [2]) sirven como información para el mismo, entonces en los ocho milímetros son leídas por las cabezas de video. La señal piloto del sistema de seguimiento automático (REC.PILOT) es un mensaje modulado por cambio de frecuencia grabado en la banda de frecuencias por debajo de la señal de crominancia transferida fs' en áreas especialmente designadas del signalograma. Aquí, la señal piloto está separada espacialmente en la cinta de las secciones con información de video y audio y no interfiere con ellas (en el equipo HI-8 con sonido PCM, esta última coincide con la señal piloto en la cinta, pero hay ninguna interferencia mutua notable en este caso tampoco). La señal del sensor de velocidad de la hélice se alimenta al formador de pulsos en el microcircuito de accionamiento eléctrico IC506 del SANYO tipo LB1851M (pines 10 y 11), y desde allí (pin 13) a la parte digital del ACS (pines 70 y 77 del microprocesador del sistema de control y autorregulación IC503). También viene (pin 62 del chip IC505) una señal de error del sistema de seguimiento automático, realizada en el chip IC504 del tipo KA8322 QFD (pin 48). La señal de control del motor (CAP PWM) desde el pin 75 del microprocesador IC503 hasta el pin 6 del conector CN901, el amplificador en el amplificador operacional ICC902 en el convertidor llega hasta el mismo chip multifunción IC901 (pin 8). Desde él (pin 21), a través de un regulador clave en los transistores Q952, Q953, un filtro de paso bajo L952C957C958, el pin 7 del conector CN901, la señal se aplica al pin 4 del microcircuito de accionamiento eléctrico IC506. La velocidad instantánea de la tracción de la cinta depende del valor del voltaje en ella (CAP. VS). En consecuencia, el convertidor, además de su función principal, trabaja en sistemas de control automático para motores BVG y VV, lo que debe tenerse en cuenta al realizar diagnósticos. Por ejemplo, se excluye el uso de fuentes de voltaje externas DRUM.VS y CAP.VS en la cámara, ya que en este caso se romperán los circuitos de retroalimentación ACS. Según las observaciones del autor, muchas videocámaras fallan debido a su funcionamiento inadecuado: a alta humedad y temperatura, como resultado de caídas (a veces en el agua), entrada de objetos extraños y otras razones. A menudo, las fallas ocurren cuando se suministra un voltaje alto o con la polaridad incorrecta desde fuentes externas, así como un voltaje no estabilizado (con ondulación). Todas las causas anteriores, en primer lugar, desactivan los elementos de los sistemas de suministro de energía y el accionamiento eléctrico de las cámaras de video. Antes de comenzar el trabajo de reparación y diagnóstico, debe intentar obtener un manual de servicio o al menos un conjunto de diagramas de circuitos para el modelo que se está reparando. Al mismo tiempo, no es necesario su dibujo independiente, lo que simplifica enormemente el asunto. Sin embargo, en la práctica, las reparaciones tienen que llevarse a cabo principalmente sin ninguna documentación. En este caso, se puede recomendar el siguiente procedimiento. Después de desarmar la videocámara, es necesario ubicar el CONVERTIDOR CC/CC. Por lo general, se fabrican en cajas de metal completamente soldadas o el tablero está cubierto con pantallas en ambos lados. A veces, los convertidores se montan como unidades separadas con conexiones desmontables, a veces se montan en grandes placas de circuito impreso junto con otras unidades de videocámara. De todos modos, las pantallas deben desmontarse para garantizar el libre acceso a los elementos. Una etapa muy importante es la compilación de secciones de diagramas de circuitos relacionados con los circuitos de entrada y salida del convertidor. Este procedimiento bastante lento, pero, por supuesto, útil se lleva a cabo tanto visualmente (incluso a través de la luz) como marcando con sondas de aguja. Dado que los conductores casi siempre pasan de un lado al otro repetidamente a través de una placa de doble cara o multicapa, debe soldar uno de los cables del ohmímetro a algún punto del circuito deseado. En este caso, el tablero se puede girar como quieras. Desafortunadamente, el dibujo de circuitos a menudo es difícil debido al uso de placas de circuito impreso multicapa, la falta de marcado de elementos, la ambigüedad en su identificación (no siempre es posible atribuir con confianza cualquier elemento no empaquetado a un tipo determinado: un transistor , un conjunto de diodos, un diodo zener, etc.) . Después de compilar las secciones necesarias de los circuitos, comienzan a medir los voltajes de salida del convertidor en varios modos de la cámara de video (VCR, CÁMARA). Si los modos no se inician o se apagan rápidamente, debe hacer sonar los circuitos de salida y los elementos de potencia y asegurarse de que no haya cortocircuitos en el cable común. Luego intente iniciar manualmente el convertidor abriendo las teclas apropiadas para detectar los voltajes de salida faltantes (el microprocesador a menudo bloquea el funcionamiento del convertidor incluso si solo falta un voltaje). Cabe destacar especialmente que en presencia de un cortocircuito en los circuitos de salida, la cámara no puede encenderse. Primero, se encuentran los elementos rotos. Transistores de potencia y media potencia, microcircuitos (en circuitos de potencia), condensadores de filtro (óxido), diodos zener, estranguladores, transformadores y fusibles (para circuito abierto) están sujetos a verificación. Otros elementos fallan con mucha menos frecuencia. Pasemos a la consideración de casos concretos de reparación desde la práctica del autor. La cámara de video SAMSUNG - VP - U12 descrita anteriormente cayó al agua, después de lo cual resultó completamente inoperante. El enjuague con una mezcla de alcohol y gasolina de las unidades afectadas no produjo ningún efecto, ya que la cámara estaba en estado activado cuando cayó (en tales casos, es necesaria una desconexión urgente de la batería). La placa del convertidor de voltaje está conectada a la placa principal a través de conectores de tornillo CN901, CN902, por lo que la continuidad de los circuitos de salida no es difícil. No hubo cortocircuitos. Sin embargo, el fusible PS901 quemado indicaba un cortocircuito dentro del propio convertidor. La soldadura alternativa de los estranguladores L950, L907, L908 mostró la presencia de una ruptura del transistor Q914 tipo 2SB1121 (para soldar los elementos sin plomo, era necesario hacer una boquilla especial con un corte para el soldador). Debido al hecho de que los transistores importados en paquetes montados en superficie son escasos, tiene sentido elegir equivalentes asequibles. El transistor 2SB1121 de la estructura SANYO pn-p en el paquete SC-62 tiene los siguientes parámetros: UKE máx = 25 V, lK máx = 2 A, RK máx = 0,5 W (sin disipador de calor), IKB arr = 0,1 μA, h21E = 100...560, UKE us = 0,45 W, ft = 150 MHz. Es casi imposible obtener algo similar de los transistores domésticos, por lo que la elección recayó en el asequible transistor 2SB1010 de RHOM en el paquete SC-51 (0,5 dólares), que tiene parámetros cercanos. Los pines del transistor se muestran en la fig. 2. Dado que las dimensiones del transistor 2SB1010 no permiten colocarlo debajo de la pantalla del convertidor, es necesario lijar ligeramente su carcasa hasta obtener un grosor de 3 mm.
Después de reemplazar el transistor, se restauró el rendimiento del convertidor, pero la videograbadora de la videocámara lo empujó inmediatamente después de cargar el casete. Dado que el BVG no giró durante la carga, se verificaron los modos de los nodos y elementos del sistema de accionamiento eléctrico del motor BVG. Los voltajes necesarios y las señales de control suministradas al microcircuito de accionamiento eléctrico IC505 resultaron ser normales, lo que indicó la falla de este microcircuito. Esto no fue sorprendente, ya que la BVG estaba atascada con cinta adhesiva. Después de reemplazar el chip, se restauró el rendimiento de la videocámara. Las opciones para reemplazar los transistores en los sistemas de suministro de energía de otros modelos de videocámaras se considerarán en las siguientes publicaciones, si es posible. Literatura
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