开机观察进仓困难的老毛病,换碟(碟片无问题)播放读不出来时,连出仓都团难。经检修发现该机屡损进出仓电机(加载电机)的两个驱动三极管(型号为8550)及主轴电机驱动电路AM2088。更换这几个配件后机器正常,但经多次维修故障不能根除。
1、故障实查开壳检查,见该机采用的足索尼KSS213C型激光头、双面印刷一体化伺服解压板。板载集成电路有SPCA711(视频编码及数模转换器)、SPCA702(MPEG-1解码芯片)、CXD3068Q(数字伺服处理DSP处理)、A2550(RF前置放大处理)、AM2088AH(助率驱动)、BT8211(音频D/A变换),这种板子许多贴牌VCD中人量应用,除SPCA711比较易损外,功率驱动电路损坏的并不多见,此机应该不是先天性设计不良造成的。
检查8550(PNP/30V/1A/0.6W)三极管已经被换为A1013(PNP/160V/1A/0.9W),看来是为了更耐用。为防止电路板走线损坏,其中一块AM2088AH被加了插座。检查结果是两个A1013无一幸免,都已经损坏。更换后通电,发现加了插座的那块AM2088AH剧烈发热,看来已经损坏无疑。找一块新的AM2088AH更换后,再试机已经能够正常播放碟片,接下来就要查明这几个元件屡损的根本原因。
图1是根据实物测绘出的易损AM2088AH的相关路图。图2是根据实物测绘出的与加载电机驱动栩关的电路图。从图中可知,几个易损的元件分别足加载电机驱动管Q5、Q6,主轴电机与激光头循迹线圈驱动芯片U7。这二者在电气上并没有直接联系,却为何成为一对“难友”了呢?为什么另一片负责激光头聚焦线圈和循迹电机驱动的AM2088AH却从来末损坏过昵?
长时间通电进行播放试验,手触U7温升并不高,Q5、Q6感觉不出有温升。进一步多次按进出仓键试验,托盘进仓不顺畅,其至有时托盘仅微动一下便停住了。仓门部位四周都有近1mm的缝隙.根本对托盘没有阻力。只好用手向里面把托盘推到位,进仓后播放碟片完全正常。看不出机器有故障。很快发现,进仓后如果激光头支架未随托盘的进入而上升到读碟位置,那出仓动作也就不顺畅了、激光头支架未上升到位当然也就不能读碟了。
采用索尼213激光头的机心激光头支架与托盘之间有一个联动机构,托盘开始出仓时,激光头支架下落。
进仓到位后,激光头支架上升到读碟化置。该机心具体结构,一次试验时,托盘进仓途中停住约七、八秒钟,Q6便发热冒烟烧毁了,只好又更换了一个。把机心拆卸下来,再按进出仓键试验,进仓停滞现象消失,既使把机心垂直放置,使进仓阻力最大,也感觉不剑进仓有丝毫费力。而一又把机心放入机壳,发观即使不安装机心固定螺丝,故障现象依然存在。真是咄咄怪事!
2.峰回路转在一次未放光碟的情况下进行观察,忽然发现托盘虽然已经出仓,但是主轴电机依然旋转不停!由于主电机旋转部位制作精良,抖晃幅度极小,不仔细观察根本看不出主轴电机在旋转。观察了仪10多秒钟,一阵焦味传来,急忙断电,手摸U7严重发烫。这不正常!当系统接受“OPFN”指令时,U10(CXD30680)25脚MDP端(主轴伺服控制)受控输出电位与38脚VC端(中点电J卡输入)电位相等,U7主轴伺服驱动端13、16脚电位相等,主轴电机此时首先停转。然后U9的110脚输出高电平,Q8饱和导通,Q8集电极为低电位,Q5饱和导通,+5V电压经Q5、加载电机M、Q8到地,加载电机旋转,带动托盘出仓,同时激光头支架下降。为什么主轴电机此时依然旋转?难道是系统指令有错误?
再次把机心拿起来进行进出仓试验,发现托盘出仓主轴电机立刻停转!一但把机心放回原处,主轴电机就不受控。决定先从这里入手查下去。
既然主轴电机旋转,那么它的两个电极必然要建立一个电位差。这个电位差从何而来?由上述试验可知,这个电位差只有在机心安放到机壳内才会产生.这种影碟机的铁皮机壳恰好又是整机供电的接地端(机壳兼做三端稳压7805、7808的散热器,没有绝缘措施),整个机壳内部喷涂了一层灰色底漆。会不会是激光头支架下降后一个电极与机壳接触?赶忙拿起机心,细细观察机壳内主轴电机F降处的区域,果然发现一个仅有小米粒般大的漆皮已经没有了,露出白色的铁皮。把机心对位后观察该处恰好是主轴电机的“+”电极!该处漆皮正是被主轴电机的“+”电极焊点符干次降落冲击给破坏的。
用一块医用橡皮膏贴存该处,起到绝缘作用。然后将机心安装好,重新试机。主轴电机果然受控了。进出仓也奇迹般地顺畅了,故障排除。
3、分析总结为了弄清故障原因,介绍双通道驱动块AM2088AH,并绘制出了该芯片内部电路及典型应用电路图(见图3)。
AM2088AH足台湾晶致半导体股份有限公司(AMTEK)生产的一款双通道BTI,功率驱动集成电路,采用DIP 16脚封装,工作电源电范围5~14V,典型作电压9V,闭环电压增益13dB,每通道输出峰值驱动电流0.5A,主要应用到VCD、DVD、MP3等电器产品上。
AM2088AH各引脚功能与工作电如表1所示,用深圳山创DT9208L型数字表实测本文U7电压值,挡位20V。
引脚 |
符号 |
功能 |
静态 电压(V) |
动态 电压(V) |
|
1 |
IN1- |
通道1伺服信号反向输入 |
1.7 |
1.81 |
|
2 |
IN1+ |
通道1伺服信号正向输入 |
1.7 |
1.69 |
|
3、4、8、11、15 |
NC |
空脚 |
0 |
0 |
|
5 |
VP |
电源供电 |
7.92 |
7.88 |
|
6 |
IN2+ |
通道2伺服信号正向输入 |
0.01 |
0.07 |
|
7 |
IN2- |
通道2伺服信号反向输入 |
0.01 |
0.07 |
|
9 |
OUT2+ |
通道2伺服驱动输出+ |
3.72 |
3.69 |
|
10 |
GND2 |
接地 |
0 |
0 |
|
12 |
OUT2- |
通道2伺服驱动输出- |
3.71 |
3.73 |
|
13 |
OUT1- |
通道1伺服驱动输出- |
3.72 |
3.98 |
|
14 |
GND1 |
接地 |
0 |
0 |
|
16 |
OUT1+ |
通道1伺服驱动输出+ |
3.7 |
3.42 |
由于托盘出仓后主轴电机“+”电极接地,KSS213C激光头支架在上下运动主轴电机的“+”电板焊点行程最大,是唯一可以与机壳相碰的地力。主轴电机高速旋转时,主轴电机电流在600mA以上,刚启动时电流更是高达1200mA以上。如此大的电流从+8V流经U7内部BTL功率驱动的一个放大器,已经大大超过了AM2088AH的设计电流值,势必造成该芯片急骤发热。实测仪5秒钟。该芯片便热到烫手的温度,时间稍长,损毁在所难免。
那么进出仓困难与主轴电机一个电极接地又有什么关系呢?这种影碟机采用的电源变压器功牢余量非常小,当主轴电机一个电极接地时,工作电流足正常工作时电流的10余倍(实测正常状态下整个+8V供电电流才约150mA),电源变压器次级各路输出电压均随之下降(实测时7805的输出+5V下降到4.2V左右)。加载电机的供电恰恰取自+5V,供电电压下降直接导致加载电机扭矩减小。托盘出入不畅,到位时间延长。
由于加载电机小能被顺利驱动,工作电流必然加大。实测正常时启动电流约120mA,运行电流90mA;停滞时电流达170mA,估算此时Q5或Q6耗散功率已达3.7V×0.17A=0.629W以上。U9未收到托盘到化的信号使会一直送出高电平,直接受U9控制为加载电机供电的Q5、Q6本来功率余量就很小,通过这么大电流会迅速发热,8550这种型号三极管采用TO-92塑料封装,热容量极小,必然先于AM2088AH而损坏。由于激光头支架的升降也是靠加载电机带动的。激光头上升到读碟位置是靠托盘进入最后的一小段行程的运动惯性(通过机械结构转换)实现的。假如托盘进仓未完全到位,激光头支架便得不到上升的力量,自然进入不到读碟化置.造成碟片读不出的假象。此时必然按出仓键换碟,其实从上次出仓动作开始,主轴电机就一直被动旋转,供电电压一直不够,这时就会产生出仓也刚难的症状。这就是出仓偶尔困难而进仓却每次部困难的原因。如果用于进行辅助进仓,激光头支架得以上升到化,再出仓就很顺利。实测从正常出仓换碟到进仓到位这段时间超过15秒钟,Q6(已换为A1013)就会烧毁(室温22℃,如果用8550时间应该会更短)。这时放到U7表面的松香末也已经开始冒烟了,不过尚未损坏,时间再稍延长一些,U7必会“牺牲”。
从以上实测数据与元件性能比较,客观公正地说厂家所采用的元件还足比较合理的。并非“先天性设计不良”。
从图3可能已经看出,AM2088AH与飞利浦机心常用的TDA7073A内部电路与外围元件接法几乎一致,而且 TDA7073A输出峰值驱动电流达1.5A,如果用后者来代换AM2088AH足不足可以呢?不可以!实际对本文U7进行了代换试验,TDA7073A的封装长度比AM2088AH长了近3mm,在这块电路板上安装后恰好把通往机心和激光头架的两个排线插座给挡住一部分,需要对两个插头做一下修整才能插到插座上。代换后发现TDA7073A发热量很人,受控伺服元件动作剧烈。只能够读出全新正版VCD光盘。后来查找数据资料进行比较,才知道TDA7073A闭环电压增益33.5dB,比AM2088AH高的多。典型工作电压5V,比AM2088H低。而且内建输出短路保护、过热保护电路。模拟把主轴电机任一个电极接地,输出驱动电压都迅速降到0V,主轴电机根本不转,看来是输出短路保护电路启动了。如果AM2088AH内部也有输出短路保护电路,相信就不会造成上述疑难故障了。
接下来把TDA7073A供电改为5V,读碟能力稍有提高。试着继续更改供电电压,更改驱动信号输入端电阻,都不能达到理想状态。把两片AM2088AH同时换为TDA7073A,机器根本不能读碟,所以想告诉同行,不必费尽心思去代换AM2088AH了。
郑重提醒:上述疑难故障在现在生产的廉价VCD、DVD等影碟机中都可能出现,因为这些影碟机为降低成本,纷纷采用低价位元器件、超薄型设计(并非单为时尚,成本……),不但元件数量减少,机内空间也越来越小。比如在必不可少的驱动集成电路上,就几乎都采用输出驱动电流比较小、保护电路没有或不完善,但是相对售价较低的芯片IP400IS、KA9259D等。读者在遇到类似故障时,都可以参考上述检修思路进行维修。
打开机盖,发现该机心的夹持器上的压盘直径与碟片一样大(约ΦP80),托盘出盒后压盘仍会遮盖主轴转盘而无法观察。
用小手电筒从机心后方照射压盘下方的主轴转盘,发现转盘上粘有一芝麻大的砂粒,这就是导致盘片跳动的原因。用摄子弄松砂粒,再用酒精棉签粘出它,顺便义清洗了激光头上的透镜。
装入碟片加载,机器能顺利读盘并播放。