修理してみた　その４

(Jo^▽^)ﾉぁぃ♪

我が家の居間のＴＶが故障した、突然停止して一切反応せず、50インチの液晶ＴＶで、8年前に購入なのでそろそろ寿命か？？
すでに補償の期限は終わっていて補修部品さえメーカーに有るか怪しい所なので思い切って分解修理します。

先ずは掃除です、外装そして裏蓋を外して埃を払う、清掃だけで治ってしまう事も有る。

電源スイッチを入れると電源のパイロットランプは点灯するが電源基板のリレーが時々ＯＮ／ＯＦＦを繰り返している。
リレーがＯＮの時はDC24VとDC12Vが電源基板から出力されて、リレーがＯＦＦの時は各出力は0V、なのでこのリレーはリモコンの電源スイッチと連動する物と思われる。
その他、常時5Vが有りスタンバイ状態でもマイコンに電源が供給されていて「リモコンの指示待ち」です。
リレーがＯＮの状態でメイン基板の電圧を丹念に当る、基板内には複数のスイッチング電源が搭載されていて、1,5V 1,8V 3,3V 5V 12V 24V と各回路に供給されている。

各電源回路の中でIC901のスイッチング電源回路に電圧が供給されていない。
回路を追うとFL901(ヒューズ)がオープンになっています、FL901の後はセラコン3個とIC901のVINに接続されていてこの回路が短絡している。
動作中に短絡が発生してヒューズが飛んだと言う事だ、セラコンの短絡は稀でICのVINとGNDが短絡したに違いない(この決め付けがいけなかった)
IC901を無傷で取り外す為に丁寧に半田を盛るも、このパッケージはICの裏にもランドが有り強固に張り付いている。
ヒートガンも所有しているが、周辺デバイスへの影響が心配なので使えない。

何と！　ICを取り外しても短絡したままなのだ「しまった」と後悔しても後の祭りだ。
当然の事だがC9005 C9003と外して行くとC9003を取り外した所で回路が開放された、C9003が動作中に短絡してヒューズが飛んだ様だ。
ICの短絡と決め付けずセラコンから外して行けばC9003の短絡が判明してセラミックコンデンサを1個後付けするだけで修理完了する所だったのだ・・・・・残念！！

さてICは使えないので他の方法を考えなければ成らない
IC901 ＞ネットで探し回りました AOZ1094DIL Step-Down (Buck) Regulators　　Alpha & Omega Semiconductors
https://www.digikey.jp/ja/products/detail/alpha-omega-semiconductor-inc/AOZ1094DIL/2355674

データシート(PDF)
https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.marutsu.co.jp/contents/shop/marutsu/ds/AOZ1094AI.pdf%3Fsrsltid%3DAfmBOorSgRGayqiQ__yt7Nme67rgWd7DP8amRipBQkpb9gZlvlyUQvVA&ved=2ahUKEwj33oOj5JmSAxV-sFYBHXmDBc0QFnoECBoQAQ&usg=AOvVaw2I0obCpvrbCk32Z0eyg5QY

使用されているIC901は隣のIC932と同じ型番で周辺回路も同じ、データシートからFB端子の内部基準電圧は0.8V、動作中のIC932もFB端子の電圧は0.8Vです。
IC901のFB端子に繋がるフィードバック回路の分圧抵抗と内部基準電圧から逆算すると出力電圧は3.4Vと思われる。
隣のIC932の分圧抵抗の値も同じで出力電圧は3.3VなのでIC901の出力電圧は3.3Vとなる。
尚IC901とIC932のEN(イネーブル)は接続されていてその先はNCと思われる？なぜだろう。
この基板は3.3Vの電源が2回路有ってそれぞれの負荷に繋がっている事に成る

さてさてIC901は割ってしまったので代替電源を考えなければ成らないが、明日には仕事で出掛けてしまうので本日中に修理する事にした、IC901 AOZ1094DILをネットで探しても本日中には入手出来ないからだ

IC901の最大出力電流は6A程度だが本回路の降圧用インダクタは1A程度と思われるので連続定格1Aの3.3V降圧電源回路が有れば良い。
しかし、シリーズレギュレター 78033 では電源利用効率が悪く上流の12V回路の負荷が大きく成る。
手持ちのスイッチング降圧電源を物色してたら有りました、車でパソコンを使用する為に購入して有った5Aの降圧コンバータ、最大入力は30Vで最小出力は2.5Vから使用出来る物だ、デカくてオーバースペックだが此れで動作はするハズ。

この降圧コンバータはノイズ対策がされていないので出力リップルは相当の物。
そこでIC901の出力に有る降圧用インダクタのIC側に降圧コンバータの出力を入れてやる事にした。
降圧用インダクタとその後段に有るコンデンサでLCフィルタに構成する事が出来る、降圧用インダクタの直流抵抗分による電圧降下は降圧コンバーの出力電圧を高めにする事で回避し最終的に3.3Vが出力されれば良い、オンボードの降圧段をそのままポストフィルタとして流用。

基板を仮止めし通電すると見事に(当然では有るが)ＴＶは動作した、やれやれで有る

後付の降圧コンバータは大きくＴＶの裏蓋の中には収納出来ないので裏蓋に穴を開けて降圧コンバータは外付けとした

現象から原因を決め付けず色々想定して修理しましょう！
「今回の故障は“部品単体の短絡”という教科書的ではない実例であり、電源トラブルでは常に複数要因を疑う重要性を再認識した。」

目先の安楽に流されず、先を見据えた志こそが、真の力となる。

電子回路の設計・開発を長くやってきた、高いスキルと「有り余る経験値」　サーキットマスターです。マイコン制御やアナログ・パワエレ回路が専門で、数百件のプロジェクトに関わってきました。仕事で手がけたものはクライアント案件が多く、技術資料の公開は難しいため、ここでは修理や趣味のオーディオを通して「構造を読み解く楽しさ」や「設計の面白さ」を共有できたらと思っています。電子回路全般の設計・開発が専門ですので、修理は自身の勉強も兼ねて基板交換では無く、故障デバイスを特定して「部品交換」を目指します。