Журнал Радио 12 номер 2000 год. ВИДЕОТЕХНИКА

Журнал Радио 12 номер 2000 год. ВИДЕОТЕХНИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ И МЕХАНИЧЕСКИХ УЗЛОВ ВИДЕОМАГНИТОФОНОВ ДИАГНОСТИКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ И РЕМОНТ Ю. ПЕТРОПАВЛОВСКИЙ, г. Таганрог Ростовской обл.   В этой статье рассказано об электроприводе ведущего вала и его взаимодействии с системой автоматического регулирования и лентопротяжным механизмом в видеомагнитофонах серии SUPER DRIVE фирмы MATSUSHITA. Автор рассматривает различные режимы работы аппарата поэтапно и дает рекомендации по диагностике и устранению дефектов.

Продолжим начатое в [1] рассмотрение особенностей функционирования систем управления и автоматического регулирования (САР) современных видеомагнитофонов фирмы MATSUSHITA на центральном процессоре (ЦП) MN6755320H3W (модель PANASONIC— NV-HS800).

Через выводы 57, 58, 72, 73. 91, 110 микропроцессора обеспечивается связь с микросхемой XRA6439S (или BA6439S, ВА6439Р) — драйвера электропривода двигателя ведущего вала (ВВ). Эту микросхему применяют и в ряде других видеомагнитофонов серии SUPER DRIVE: NV-SD, NV-HD. NV-HS (но не во всех). В последних моделях серии (NV-SD300. NV-SD400. NV-HD600. NV-HD650, NV-SR50. NV-SR70 и др.) используют микросхему BA6871S.

Поскольку неполадки в двигателях ВВ и узлах САР ВВ (и не только в видеомагнитофонах PANASONIC) происходят довольно часто, полезно рассмотреть особенности и эволюцию узлов электропривода ВВ на бесконтактных двигателях постоянного тока (БДПТ) фирмы MATSUSHITA. Первые серийные видеомагнитофоны с БДПТ фирма начала выпускать на рубеже 70 — 80-х годов. В распоряжении автора был видеомагнитофон NATIONAL—NV-7000 выпуска 1982 г.— модель для внутреннего рынка Японии. Коммутационное устройство (КУ) для управления двигателем в этом аппарате состояло из двух частей: маломощной, на микросхеме AN640G (24 вывода), и силовой, на трех комплементарных парах мощных транзисторов 2SB701 и 2SD856. Силовая часть потребляла значительную мощность, нагревая шасси аппарата, используемого в качестве теплоотвода. Правда, в этом было и его достоинство — высокая надежность благодаря отсутствию влияния разогрева на маломощные узлы.

Дальнейшее развитие такого подхода выразилось в выпуске силовой части драйвера в виде микросхемы. Например, у автора имеется видеодвойка с торговой маркой QUASAR выпуска 1987 г. (модель для рынка США). В ее видеомагнитофоне для привода двигателя ВВ использованы две микросхемы собственного (MATSUSHITA) производства: AN3824NK (28 выводов) и PUA3228 (8 выводов). Хотя на микросхемах нет теплоотводов, надежность приводов оказалась высокой. Аппарат до сих пор находится в эксплуатации после переделки из NTSC в PAL/SECAM. Однако в дальнейшем фирма практически полностью прекратила применение собственных микросхем в приводе и перешла на продукцию полупроводниковой компании ROHM (Япония).

Конструктивная особенность привода осталась прежней: элементы его узлов всегда размещены отдельно от двигателя. Другие фирмы-разработчики в основном используют совместный вариант размещения: микросхему драйвера и все элементы устанавливают непосредственно на печатную плату статора двигателя. С точки зрения ремонтопригодности раздельный вариант, на взгляд автора, более предпочтителен, поскольку, например, при замене самого двигателя не потребуется покупать довольно дорогостоящую микросхему драйвера.

Одной из первых микросхем привода фирмы ROHM, примененных фирмой MATSUSHITA, была BA6430S. Она (и ее функциональные аналоги BA6431S, BA6432S) использована в популярном у нас в конце 80-х годов видеомагнитофоне PANASONIC—NV-G12EE. Эта микросхема часто выходила из строя в основном из-за пробоев выходных транзисторов. Причина отказов скорее всего заключалась в использовании нестабилизированного напряжения для питания мощных ключевых каскадов, нагруженных на обмотки статора двигателя ВВ. В одном из неисправных видеомагнитофонов измеренное напряжение на выводе 24 микросхемы было равно + 18 В и поступало непосредственно от выпрямителя источника питания.

Значительно более надежной оказалась модификация BA6435S (аналог XRA6435S), применяемая практически во всех моделях видеомагнитофонов PANASONIC серий NV-J, NV-L. NV-F, NV-FS и ряде видеоплейеров серии NV-P, а также в широко распространенном на наших региональных телекомпаниях монтажном аппарате AG-5700E. Питание микросхем в них происходит следующим образом. Так называемое нестабилизированное напряжение 14 В (UNREG 14 V) от импульсного источника питания приходит на линейный стабилизатор напряжения на микросхеме SI3090CA (вывод 5). На самом деле напряжение 14 В уже стабилизировано самим импульсным источником, дело только в "качестве" стабилизации: она недостаточна.

Линейный стабилизатор — специализированный. Напряжение на его выходе (вывод 3) зависит от токопотребления. В режиме перемоток напряжение равно 13,5 В. в режиме рабочего хода — 10,5 В. При аварийных ситуациях оно уменьшается до безопасных значений. Такое "защищенное" напряжение поступает на вывод 24 микросхемы BA6435S (а также на вывод 16 микросхемы AN3814K электропривода БВГ). В результате надежность микросхемы оказалась очень высокой. Кроме того, она допускает большие тепловые перегрузки, что позволило применить теплоотвод небольших размеров.

Однако сейчас в большинстве видеомагнитофонов SUPER DRIVE в системе электропривода ВВ применяют микросхему BA6439S. На рис. 1 изображена функциональная схема такой системы, включая и некоторые аналоговые элементы САР ВВ. Основная аналого-цифровая часть САР ВВ находится в ЦП (принципы работы цифровой САР рассмотрены в [2]).

Необходимо отметить, что для проведения эффективной диагностики недостаточно усвоения рекомендаций типа "признак неисправности такой — заменить это". Они пригодны только при часто повторяющихся отказах в конкретных моделях аппаратуры. Однако видеомагнитофоны PANASONIC отличаются высокой надежностью, в том числе и системы электропривода. Поэтому диагностика реально возникающих отказов ее электронной части не поддается обобщенным рекомендациям, и для ее успешного проведения необходимо иметь детальное представление о работе всей САР.

БДПТ прямого привода ВВ (DIRECT DRIVE CAPSTAN MOTOR — DD CM)) совместно с КУ представляет собой, по существу, электронный аналог коллекторного двигателя постоянного тока. Роль пластин коллектора играют датчики положения ротора (ДПР). Размещены они на статоре двигателя, где и обмотки (в обычном двигателе постоянного тока все наоборот — обмотки и коллектор расположены на роторе).


Показать в полный размер

Для привода ВВ видеомагнитофонов почти всегда применяют БДПТ с плоским диском магнита ротора и плоскими катушками статора. Магнитный поток в них направлен вдоль оси двигателя, т. е. вдоль ВВ. В качестве ДПР в двигателях привода ВВ фирма MATSUSHITA и большинство других фирм применяют индикаторные преобразователи Холла (ИПХ) или датчики Холла (HALL GENERATOR). Конструктивно ИПХ выполнены в корпусе для поверхностного монтажа с четырьмя выводами и находятся в центрах трех катушек статора (всего шесть катушек).

На печатной плате статора (VJB00U28) размещен и датчик скорости вращения ротора (также ИПХ типа G10F). Его магниточувствительная сторона отстоит от торца вращающейся части ротора на несколько десятых долей миллиметра. Эта подвижная часть выполнена в виде кольца, закрепленного поверх магнита ротора. В "теле" кольца расположены "элементарные" магниты. В результате при вращении ротора датчик скорости формирует синусоидальный сигнал, частота которого пропорциональна скорости вращения ротора.

Катушки и датчик статора, а также пятнадцатиконтактный разъем жестко закреплены на печатной плате из стеклотекстолита толщиной 1,2 мм. к обратной стороне которой приклеена стальная пластина для образования магнитного зазора (около 5 мм) для катушек статора. Кроме того, эта пластина выполняет функцию "держателя" ротора, который с большой силой к ней притягивается, однако полностью "примкнуть" к ней ему не позволяет регулируемый ограничитель (VXQ0297, THRUST SCREW UNIT) на верхней части обоймы (VX00140, HOUSING UNIT) крепления вала.

Baл двигателя диаметром 5,5 мм выполнен из твердой стали. В некоторых профессиональных моделях (AG-5260E и др.) среднюю часть вала, контактирующую с магнитной лентой и прижимным роликом, подвергают специальной обработке ("воронению"). Верхняя и нижняя втулки (подшипники скольжения) из бронзы закреплены в обойме VXD0140, расположенной в верхней части ЛПМ видеомагнитофона. Внутри ограничителя VXQ0287 находится вставка из графитоподобного материала для обеспечения точечного контакта с торцом вала (минимум трения). В отличие от большинства БДПТ других фирм двигатель ВВ фирмы MATSUSHITA не может быть собран вне видеомагнитофона, так как составным элементом его конструкции служит литое шасси ЛПМ.

Рассмотрим устройство и работу системы электропривода ВВ по функциональной схеме на рис. 1. Чтобы заставить двигатель вращаться с некоторой произвольной скоростью, достаточно подключить его обмотки статора к микросхеме привода IC2503 (выводы 1, 3, 23), а сигнальные выходы ДПР — к входам дифференциальных усилителей в этой же микросхеме (5—10), подать напряжение питания на нее (19, 20, 24) и двигатель (контакт 1 разъема Р2004), а также сигналы управления на микросхему (11, 16, 17).

В исходном состоянии магнит ротора находится в произвольном относительно ДПР положении. Однако какой-нибудь из них обязательно попадает в поле вблизи одного из полюсов магнита ротора. Расположение полюсов магнитного поля кольцевого магнита ротора показано на рис. 2. В этом можно убедиться, подключив высокоомный вольтметр к любому из сигнальных выводов ДПР (Н1+ — НЗ+, Н1- -- НЗ-) и провернув ротор вручную. Минимальное напряжение Umin, при прохождении южных полюсов равно 2,3 В, максимальное Umax при прохождении северных полюсов — 2,4 В. Дифференциальное напряжение 0,1 В на входах ОУ А1 — A3 микросхемы привода вполне достаточно для формирования импульсов управления двигателем (английское название таких двигателей TORQUE — шаговый), в момент подачи питания на одном из выходов ОУ А1 — A3 появляется напряжение с экстремальным значением (максимальное или минимальное).

Дальнейшие "действия" КУ микросхемы управления зависят от требуемого направления вращения двигателя, задаваемого через вывод 11 микросхемы 1С2503 от ЦП видеомагнитофона на детектор направления вращения (TORQUE DIRECTION DETECTOR). Выходной сигнал этого детектора сравнивается с сигналами трехфазного формирователя импульсов (Р SIGNAL TORQUE COMPOSITE) в устройстве управления направлением вращения (TORQUE DIRECTION CHANGE — OVER). На двух из его выходов возникает дифференциальное напряжение необходимой полярности относительно некоторого образцового (Unef) или, иначе, "виртуального нуля". Это напряжение поступает на трехфазный предварительный усилитель, а затем на трехфазный усилитель мощности или трехфазный генератор (3 PHASE GENERATOR).

В результате на одном из выходов М1—МЗ усилителя (выводы 1, 3, 23 микросхемы IC2503) появляется напряжение высокого уровня, второй оказывается соединенным с общим проводом через открытый ключ микросхемы, а третий приобретает высокое сопротивление (всего возможно шесть комбинаций). Следовательно, через две обмотки статора начинает протекать ток нужного направления, создавая магнитное поле, заставляющее повернуться магнит ротора и связанный с ним ВВ. После поворота примерно на 45° один из полюсов магнита проходит над следующим ДПР. КУ формирует другую комбинацию выходных напряжений на катушках статора, делается следующий поворот (шаг) и т. д. Двигатель вращается в нужном направлении. Напряжение на обмотках статора носит импульсный характер. Размах импульсов и частота их следования зависят от скорости вращения вала. Форма и параметры импульсов показаны на рис. 3.

При проведении ремонтных работ измерять параметры сигналов необходимо непосредственно на печатных проводниках платы статора двигателя. При этом проверяются подводящий кабель, печатные проводники и разъемы. Нужно также иметь в виду, что разработчики фирмы MATSUSHITA довольно часто применяют "зеркальную" нумерацию контактов разъемов на концах одного и того же кабеля, т. е. контакт 1 разъема на одном его конце соответствует последнему номеру контакта разъема на другом конце.

ЛИТЕРАТУРА
1. Петропавловский Ю. Некоторые вопросы сервиса и эксплуатации аппаратуры видеозаписи. — Радио. 2000. ╧ 9. с. 6 — 8: ╧ 10. с. 8-11.
2. Петропавловский Ю. Видеотехника формата VHS. Цифровые САР кассетных видеомагнитофонов — семидесятые годы. — Радио. 1993. ╧ 8. с. 5 — 7.

(Окончание следует)

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 12 номер 2000 год







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.