căldură mare

Mai țineți minte pick-up-ul Revox B790 care după 20 de ani de stat a scos fum după care a funcționat? Ei bine, nu iese fum fără foc. S-a încălzit vremea, luna august e aici, pick-up-ul tușește. După câteva minute de cântat, doza se ridică de pe disc de una singură și… gata melodia. Dacă vrei să o așezi iar pe disc nu se întâmplă nimic. Discul se învârte, becul luminează dar acul nu se pune pe disc. Dacă insiști, după un timp vezi că de fapt încearcă, are o tresărire abia perceptibilă dar atât. Deci pare o problemă analogică: primește comanda dar nu are putere. După câteva minute de odihnă, coboară corect dar după o vreme de cântat povestea se repetă: 3-5 minute și iar doza se ridică.

Care e mecanismul prin care doza se așază/ridică? Un electromagnet (solenoid) atunci când e alimentat e atras în jos, comprimă un arc și lasă doza să coboare. Când nu e alimentat, arcul e liber să ridice doza.

Ce se întâmplă aici e că electromagnetul nu mai are forța să țină comprimat arcul deci e clar că nu mai primește destul curent.

Partea din schema electronică responsabilă cu acționarea electromagnetului care coboară carul dozei:

Jos e o poartă logică NU care comandă așezarea sau ridicarea dozei. Solenoidul e conectat cu borna 1 la +24V și când tranzistorul Q2 se deschide (comandat de poarta logică), curentul care trece prin solenoid așază doza pe disc. Tranzistorul Q2 se poate considera ca având emitorul la masă. De ce nu e desenată o masă acolo ci un 0V e irelevant aici, e masă după cum se vede din schema sursei (blk este masa, brn este 0V):

Să revenim la ciudatul circuit de comandă a solenoidului. Am dedus că partea logică e ok din moment ce se observă minima intenție de a așeza doza dar neputința solenoidului de a învinge forța arcului. Tranzistorul Q2 pare să fie comandat. Cine altcineva putea fi vinovat? Pentru asta ar trebui să înțelegem ce e cu Q5, Q6 și cu toate componentele de pe lângă ele. Ar fi suficient ca solenoidul cu terminalul de sus la +24V să fie pus la masă prin deschiderea tranzistorului Q2 de jos și doza ar trebui să se așeze pentru că solenoidul e alimentat. Pentru ce mai e nevoie de celelalte componente?

Când vrem să coborâm doza, pentru ca acționarea electromagnetului să fie sigură (cursă lungă, forță destul de mare), e nevoie de un vârf de tensiune care să-l urnească sigur la început. Când doza e sus (repaus), tranzistorul Q5 e în conducție deci pune condensatorul C5 cu terminalul minus la masă pentru a îl încărca (terminalul plus e conectat la +24V prin D2). La primirea comenzii de coborâre, tranzistorul Q6 intră în conducție (tranzistorul Q5 se blochează altfel ar fi scurtcircuit), C5 încărcat la 24V e pus în serie cu sursa pentru dublarea de scurtă durată a tensiunii pe solenoid. Asta spune manualul de service că se vrea cu zorzoanele care deservesc C5:

 

Cum ajunge temporar C5 în serie cu sursa? Dioda D2 pare să fie cheia: când Q6 intra în conducție, din cauza tensiunii inverse la borne produse de conectarea condensatorului, ea se blochează. Cu D2 blocată, sursa are acces spre solenoid doar prin Q6 apoi prin C5 în serie deci tensiunea sursei se adună cu cea de la bornele condensatorului. Pe măsură ce tensiunea la bornele condensatorului scade din cauza descărcării acestuia, tensiunea inversă la bornele diodei D2 scade iar la final, când condensatorul e gol, D2 se redeschide și reia alimentarea normală a solenoidului, doar pe sursa de 24V. C5 rămâne gol și inutil atâta timp cât doza e așezată pe disc. La ridicarea acesteia este comandată blocarea tranzistorului Q2 care la rândul său blochează Q6 și deschide Q5 punând din nou condensatorul C5 la încărcat pentru o viitoare utilizare. E deosebite de grele astea cu Electronica Industrială…

Acum că e mai clar, care ar putea fi problema de se ridică doza de bezmetică după câteva minute? Treaba cu minutele împreună cu nevoia de pauză până la revenirea funcționalității sugerează două cauze:

• un condensator care nu se încarcă/descarcă destul de repede și are nevoie de mai mult timp
• o problemă termică: ceva se supraîncălzește în minutele cât releul consumă, cedează (deștept adică reversibil) și după ce se răcește totul e ok până se încălzește iar. Am zis că e luna august? Am zis. Am zis și că au trecut ploile și a venit căldura? Asta nu am zis.

Alte cauze pentru temporizarea de câteva minute nu văd.

Problemă suplimentară: nu poți măsura nimic cu aparatul în stare de funcționare pentru că nu ai acces. Capacul cu platan, motor, senzori, braț etc. trebuie deconectat ca să ai acces la interior. Când e deconectat nimic nu funcționează deci nu ai ce măsura.

Prima alternativă – condensatorul: singurul din schemă care ar putea produce probleme este C5. Nu pare ca el să fie cauza ridicării dozei totuși pentru că de el e nevoie doar la acționarea solenoidului pentru foarte scurt timp, nu văd cum ar putea produce după câteva minute căderea tensiunii pe solenoid.

Haideți să vedem cum arată placa responsabilă cu comanda brațului (motor car doză, circuite control, iluminare, contacte servo, control solenoid):

Se poate mări. Sus în colțul din dreapta e o rezistență decedată.

E vorba de R13 (47ohmi) din prima schemă, direct conectată cu condensatorul C5 mare și foarte suspect.

În repaus, când doza e sus, condensatorul se încarcă prin această rezistență. Ai zice că după 40 de ani biata rezistență puțin subdimensionată a murit pe cale naturală. Am schimbat-o, am pornit și… fum. Rezistența pusă în loc a murit în mod similar. Recunosc, e vina mea, trebuia să verific principalul suspect, condensatorul argintiu, mare, urât, ponosit, bacovian. Toată lumea știe că în sculele vechi condensatorii mor. Am o scuză totuși: al meu nu părea nici umflat nici curs nici afumat.

Condensatorul e și el puțin subdimensionat pentru un aparat high-end produs de o firmă elvețiană notorie pentru echipament de calitate deosebită. Condensatorul e de 25V deși la borne are 24V+/-1V conform schemei sursei. Da știu, minus 0,7V pe dioda D2, minus V_CE pe Q2 (0.3V o fi) minus încă 0,7V pe D10. 22.3V+/-1V pentru un condensator pus să funcționeze în regim tranzitoriu împreună cu o inductanță e la limită. Aș fi înțeles pentru Tehnoton dar nu pentru Revox. Cred că acel condensator se cuvenea să fie la minim 35V din respect de sine al inginerilor. Le bag eu de vină dar e chiar defect C5? Da, e scurtcircuitat. Rezultatul e că atunci când doza e sus (repaus) și Q5 e în conducție pentru a încărca condensatorul defect, punem cei 24V ai sursei prin rezistența de 47ohmi  direct și constant la masă. De unde și mirosul de rezistență arsă din cameră.

De ce s-a ars siguranța din episodul anterior? Exact din cauza lui C5 scurtcircuitat. De ce a mers după asta pick-up-ul? Pentru că din sentimentul datoriei mai mult decât îndeplinite s-a ars (întrerupt) și rezistența R13. Asta a dezactivat întregul circuit de ajutor al solenoidului, condensatorul C5 nu se mai încărca niciodată. Tare, nu? Și totuși solenoidul cobora fără ajutorul C5, totul mergea corect deci aparent nici măcar nu era nevoie de circuitul de încărcare/descărcare a lui C5 și nici măcar de C5.

Era R13 ars încă din episodul trecut? Dacă vă uitați bine în imaginea din postarea veche, răspunsul este da. Nu era așa negru dar clar era ars (click pentru mărire):

Am înlocuit condensatorul C5, am înlocuit iar rezistența arsă R13, am pus un Beethoven zgâriat sigur pe mine că am rezolvat problema deși tot nu am reușit să înțeleg mecanismul prin care după 5 minute solenoidul nu mai are destul curent din cauza condensatorului C5 scurtcircuitat și a rezistenței R13 arse (întrerupte). După câteva minute doza s-a ridicat de una singură cu maxim tupeu. Defectul a rămas.

S-a schimbat totuși ceva odată cu înlocuirea condensatorului și a rezistenței defecte? Da: acum solenoidul coboară foarte hotărât cu un CLANC ferm, așa cum era de așteptat de la dublarea temporară a tensiunii la anclanșare, așa cum îmi amintesc că o făcea în tinerețe. Înainte de operație, doza cobora destul de anemic, fără niciun sunet.

Așadar circuitul din schemă acum funcționează conform intenției inițiale dar problema a rămas. Atunci cine e vinovat?

Lucrurile devin cețoase fără posibilitatea de a măsura. Logic nu prea mai poate fi nimeni vinovat în schemă în afară de Q2 sau comandă. Am hotărât că nu e comanda pentru că se vede intenția de coborâre dar fără curent suficient. Și totuși dacă e comanda, o fi un 74LS04 puțin defect? Doamne ferește!

Asta e doar partea din schemă care se ocupă de brațul cu doza, nimic legat de motorul platanului, tahometru etc. Cum să repari ceva “puțin defect” la logica aia combinațională subtil amestecată cu niște amplificatoare operaționale, fără să poți măcar măsura??

Singura speranță a rămas o problemă cu tensiunea de alimentare de 24V, orice altceva pare un improbabil coșmar. Sau aș putea ca în mod mârșav să îl vând la toamnă când trece căldura ;–) Nu voi face asta!

La momentul ăsta de restriște am mai observat ceva: când doza se ridică, turația platanului începe să aibă mici oscilații: tahometrul nu mai arata 33.33 ci începe să fie nesigur după care încetinește și eventual se oprește după destul de mult timp. Pare consistent cu ideea că alimentarea nu mai face față cu condiția ca și alimentarea motorului direct drive să fie din aceeași sursă de 24V. Și da, este:

Am scos din carcasa 2 fire cu tensiunea de alimentare pentru a o putea măsura continuu în regim de funcționare în speranța că atunci când releul se ridică alimentarea nu mai are 24V. Și asta am și văzut: tensiunea stă perfect constant la 23.8V până când devine 7V în momentul când doza se ridică. După care… încet încet urcă la 8V, 9V, 11V … 23.8V după câteva minute și totul pare normal, o putem lua de la capăt.

Cum poate ajunge tensiunea sursei la 7V? Circuitul regulator din sursă, 78HV24C, intră în regim de protecție, probabil termică, nu văd ce supracurent ar putea să apară aleator după câteva minute de funcționare, doar vara pe căldură și să dispară de la sine după alte câteva minute. Ipoteza protecției termice explică și caracterul reversibil al problemei: circuitul se răcește și revine la normal. Totul accentuat de încălzirea vremii. Radiatorul mare pe care se află e foarte cald, totuși în limitele admise, altfel aveam bășică la deget (un astfel de regulator poate funcționa normal la peste 100°C).

Vinovat e circuitul integrat din stânga (TO220) din cele 3 răstignite cu șurub de radiator. Să nu uităm că e o componentă foarte stresată termic, cu mulți ani vechime, care a suportat direct în bot și scurtcircuitul condensatorului C5. Plus că defectul a ieșit la iveală odată cu căldura de afară deci e foarte probabil că regulatorul de 24V nu mai e în parametri și intră în regim de protecție termică mai repede decât era prevăzut constructiv. Ca să mă asigur că așa e am pus un ventilator direct pe radiator pentru a vedea dacă la temperatură mai scăzută funcționează normal. S-a confirmat: cu radiatorul ventilat pick-up-ul merge perfect, doza nu se mai ridică.

Am comandat un L78S24, îl aștept, suportă 2A în loc de 1A cât era în original – asta nu schimbă cu nimic regimul termic totuși (max. +150°C spune producătorul deci teoretic aș putea frige chiftele pe platan).

Și încă o dovadă că lucrurile nu erau chiar așa roze în Pădurea Neagră unde Revox subdimensiona componentele din scule care costau în 1978 nu mai puțin de 1200DM: la o inspecție vizuală atentă, circuitul cu probleme nu e original, a mai fost schimbat înainte ca aparatul să fi ajuns la mine (la începutul anilor 90) deci clar acolo se cuvenea pus ceva mai sănătos din start. Sta-le-ar economia în gât de elvețieni zgârciți ;-)

Dacă tot veni vorba de căldură și regulatori de tensiune, care își mai amintește cât de cald putea ajunge un Sinclair ZX Spectrum vara? Oare ar mai merge azi, ar fi aproape contemporan cu pick-up-ul.