ブルーレイレコーダを頂いた。
ありがとうございます。
送っていただいたのはPanasonicの4k対応モデル、DMR-4CW200と4k非対応のDMR-BW1050だ。
DMR-4CW200は電源が入らない。
DMR-BW1050はF99エラーになるという。
回路図もサービスマニュアルも無しで直すことが出来るのか？
直せるかどうかの自信はなかった。
BDレコーダなど使ったことはあるが内部を見たことすら殆どないし、専用部品などが使われているので、例え故障箇所が分かったとしても部品の入手が出来ない。
しかしまあ、山があれば登ってみたくなる人がいるように、壊れたものがあれば開けてみたくなるので、いじってみることにする。
DMR-4CW200
まずは成功例である。
電源の入らないDMR-4CW200を分解する。
基板は片面の電源基板と、多層のメイン基板に分かれている。
電源基板では12Vを作っているだけで、他の電圧はメイン基板上で作り出している。
背面ファンのある方の基板が電源部で、中央にCPUのある(導熱スポンジが付けられている)方がメイン基板だ。
この上にヒートシンクが乗る構造である。
AC電源を接続してみたが、ディスプレイには何も映らない。
電源ボタンも、Ejectボタンも反応しない。
要するに何の動作もしない状態、ただし電源基板の12Vは活きている。
12V系が活きていることは事前に教えて頂いていた。
この部分がダメなら12V系の電源を直せばいい話なので、修理難易度はぐっと下がる。
イジるためには基板を外す必要がある。
BDドライブを少し浮かせて基板を外す。
基板を外した状態でも電源を入れることが出来る。
もっとも今の状態では電源を入れようにも入らないわけだが。
電源基板とメイン基板はコネクタで接続されている。
ジャンパコネクタではないので引っ張れば外せる。
ピン数が多いのは、12V系に何本かの線が使われているからだ。
裏面は、電源基板は何という事はないが、メイン基板はSOPが沢山乗っている。
電源部はごく普通のスイッチング電源だが、スイッチング周波数はさほど高くないと見えてトランスが大きい。
見ただけで回路が頭に浮かぶほど単純だ。
電源基板側に電源スイッチ(タクトスイッチ)が付いている。
スイッチの片側はGNDで、ホット側はメイン基板に行っている。
スイッチの線は↓の辺りに来ているのだが、多層基板なので何が何だか分からない。
そもそもスイッチのホット側に電圧がかかっていない時点で、スイッチは効かない。
HT16L21はLCDドライバなので、パネルのディスプレイ用だ。
隣のものはPanasonicのMNBEF57Gで、水晶振動子が接続されている。
何のデバイスなのかよく分からないが、赤外線リモコンの受信部だろうか。
闇ルート？には流通しているLSIだ。
CPUの裏側にはコンデンサや抵抗が沢山乗っている。
部品が凄く多いというわけではないが、半導体などは何の部品かも分からない。
CPUはARMと印字がある。
Socionextとマーキングがあるので、富士通とPanasonicのSOC屋だ。
HDMI出力もCPUから出ている。
オンボード電源のいくつかは比較的容量の大きそうなスイッチングで、それ用のコイルが見える。
一つはステップアップ、それ以外はステップダウンコンバータだ。
唯一ステップアップコンバータがこれだ。
デバイスから調べたわけではなく、コイルの接続位置で見ただけである。
LDOと見られる電源がいくつかある。
小容量のスイッチング電源ではないかと思われるものもある。
電源が入るのであれば各部の電圧をチェックなどするが、そもそも電源が入らない。
電源が入らないのはスタンバイ電源部が壊れているか、電源スイッチの状態を読み込んでいるデバイスが壊れていて、デバイス内でのプルアップが効いていないかだ。
電源ON/OFFは、スイッチで電源を切ったり入れたりしているのではなく、電源スイッチの状態を何かのデバイスで読んで電源系を制御している。
電源制御専用のデバイスを使う場合もあるが、この手の機械だとCPUが直接読んでいる可能性が高い。
電源スイッチに電圧が加わっていないのは、スタンバイ系の電源が壊れている可能性があり、出力が切れているか出力とGNDが短絡しているかだ。
そこで電源関係をチェックしていく。
どの部品が電源なのかだが、大きなコイルの付いた電源部はなんとなく分かる。
それ以外は周辺部品だとか、容量の大きそうなコンデンサが付いているとか、パターンがそれなりに太いとか、そうした点から想像する以外にはない。
半ば勘に頼りながら各部をチェックした。
チェックしていくとSLOと印字された8ピンのデバイスの出力と思われる場所がGNDと短絡していた。
だが、この出力がどこに接続されているのかは分からない。
この電源ICの入力は12Vのラインに接続されていた。
短絡部を探すのは厄介だ。
こればかりは見て分かるというものではなく、荒手を使うしかない。
絶対に壊してはいけないものだとこの手は使いにくいが、そもそも壊れている機械なので乱暴な手法を使う。
短絡しているとは言っても多少は抵抗(今回の例では50mΩ程度)がある。
そこで短絡している部分に1V程度の電圧を加えてみる。
電圧を低くするのは、例えばここに50Vも加えたら壊れていないものまで壊れる。
電圧を加えたショックで短絡部が破壊され、50Vが回路に加わろうものなら大変だ。
壊れていないものが壊れないように、出来るだけ低い電圧を加える。
電圧を加えると、回路は短絡に近いのでアンペア単位の電流が流れ、短絡している箇所が発熱する。
加える電圧や電流をコントロールして、短絡部が破壊されないように注意する。
短絡部が破壊されてしまうと、どこが破壊されたのかを調べられなくなる。
サーモカメラがあれば短時間で発熱箇所を探せるのだが、サーモカメラは持ち合わせていないので、指先を使ってチェックしていく。
するとA3と印刷されたデバイス付近が発熱することが分かった。
そこでこのデバイスに接続されているパターンをカットする。
すると短絡はなくなった。
周辺をチェックすると、デバイスの出力らしき端子もGNDに短絡している。
これで9割方はこのデバイスの不良だと思うのだが、積層セラミックコンデンサの短絡も無い訳ではないので、積層セラミックコンデンサを外してみる。
コンデンサなら代品があるが半導体素子はたぶん入手不可能で、出来れば活きていて欲しい。
GND側は熱が逃げるので中々コンデンサが取れず、苦労して外したのに状態に変化はなかった。
残念ながら8ピンのデバイスが短絡しているようだ。
このA3と書かれたデバイスと、基板上近くにあるA2と書かれたデバイスが、ほぼ同じ周辺回路だ。
A2と印字されたデバイスは短絡していないので壊れていない。
A3の方は壊れているので何も測ることは出来ないが、A2の方は各部の電圧を測ることが出来る。
A3の入力の配線を切ってしまったので正常動作するはずもないが、電源を入れるとディスプレイは点灯した。
短絡部がなくなったので、ある程度の動作はし始めた。
さて、このデバイスは何なのか。
データシートもないのでよく分からない。
パターンをカットしたことで、このデバイス(A3)に加わるべき電圧が分かった。
デバイスの電源入力は5.12Vだった。
5.12Vが生き返ったので、ある程度の動作をするようになった訳だ。
パターンの太さからすると、デバイスは小型ながら意外に電流が多いのか？
基板の半田面にコイルが付いていないので、最初はLDO?かなと思った。
しかし良く見ると、基板の部品面にコイルらしきもの(赤矢印)があった。
ということはスイッチング電源か。
それにしては外部端子が多いというか、外部から何かを制御しているように見える。
壊れていない方の、A2と書かれたデバイスの方を見ると、こちらも部品面にコイルがあった。
スイッチング電源であることを確認すべく、波形を見てみた。
外部定数で電圧や電流が変えられるのであれば、A2もA3も同じデバイス(同じ印字)で良い筈だ。
これが異なると言う事は、デバイスによって電圧自体が違うのだろう。
このA3に接続されているパターンを切断したわけだが、デバイス周辺のパターンを介して別のデバイスに電源が行っている可能性がある。
なのでデバイスを外してから、カットしたパターンを元通りにした。
部品面のパーツ、積層セラミックコンデンサとチップコイルと思われるものを外してみたが、短絡や断線はなかった。
スイッチング電源であろうこのデバイス、一体何ボルトを作り出しているのか。
壊れていない方のA2と印字のあるデバイスの出力は約3Vだった。
入力が5Vで、コイルの位置を見るとステップダウンコンバータなので、3Vから5Vの間ではないかと勝手に想像し、3Vを外部から加えてみることにした。
すると！何と！5Aも電流が流れたではないか。
まさかこんな小さなデバイスで5Aもの出力が取れるとは思えない。
そこで徐々に電圧を落とすと、2V時に1A強になった。
電圧を外部から加えると、BDレコーダは動作を開始した。
メニュー画面からHDDのフォーマットを選ぶ。
ネットワーク設定も上手く行ったし、チャネル設定も出来た。
HDDのフォーマットも無事完了した。
HDDは手持ちの関係で3TBのものを使用した。
AVコマンドには非対応ではないかと思う。
3TBのものを実装したが、(オリジナルHDD容量である)2TBとしてしか認識していない。
2TBの容量の書かれて部分を変更してみたが、録画時間は変わらなかった。
最近のモデルは(HDDのデータ変更で)録画容量を変えることが出来ないようだ。
さて、印加電圧は何ボルトが適当なのか。
安定化電源の電圧を可変してみると、1.5V付近まで動作した。
電圧はとりあえず1.8Vにして実験を続ける。
1.8Vでは1A弱の電流が流れる。
ちょっと電流が流れすぎの気もするが、正常値が不明なので何とも言えない。
デバイスの大きさ、コイルの大きさからすれば200mA位が上品なのだが…
そうは言っても仕方がないので1.8Vを加えてしばらく動作させてみる。
この電源はチューナ関係か放送データデコーダ関係だと思われ、電圧を下げていくとチューナ系が動作しなくなる。
いったん動作してしまえばチューナが止まっても他の機能は使える。
ただし立ち上げ時にはこの電圧を加えないと、PLEASE WAITのままで起動しない。
制御信号はチューナを使用しない場合(録画を見ているような場合)に、チューナ関係の電源を切るための信号線かも知れない。
それを調べるべく、信号線を引っ張り出す。
基板の裏でプロービングすれば良いのだが、ヒートシンクを上手く固定しておかないとCPUが発熱で動作しなくなるかも知れない。
動作させておくとCPUの発熱、HDDの発熱で結構熱くなるのだ。
このモデルはCPUにヒートシンクが付いているが、ヒートシンク無しでは安定動作はしないだろうと思うほど温度が上がる。
そこで基板の裏から線を引っ張り出した。
1005のチップ抵抗の所に線を半田付けした。
黄色い線は動作中(電源が入っている状態)では3.1Vがかかっている。
LCDにBYEが表示された後で時計表示になると0Vに落ちる。
茶色の線は1.85Vだった。
もしかするとこのデバイスの出力電圧は1.85Vが正しいのかも知れない。
緑の線は5Vの電源ラインだが、これはHDDレコーダの電源が入っている限り5Vが出力されている。
12Vの電源も5Vの電源も活きている。
予約録画の実行やネットワーク系などを活かしておくため、クロックは下がるかも知れないがCPUは動作している。
スタンバイ用に回路があるわけではないので、スタンバイ時でもそれなりに電力を食う。
定格を見ると動作時に28W、時計表示が出ている状態で11Wも食っている。
スタンバイ状態でもCPUのヒートシンク、12V電源のトランスなど、30℃以上(室温25℃)まで上がる。
節電待機モード2であれば0.9Wまで消費電力が減るのだが、殆ど全ての機能が停止するために録画に失敗する(番組表も更新されない)など、それなりの影響があるそうだ。
今回使用した中華スイッチング電源デバイスはON/OFF端子が付いているが、アクティブLOWでデバイスの端子は基板上でGNDに落ちている。
デバイスはLM2956Sで可変電圧である。
外部からのON/OFFを可能にするため、5ピンを浮かせてトランジスタを付ける。
トランジスタでインバータを組んで、論理をひっくり返す。
これをHDDの横にくっつけて電源部は完成だ。
テストを実行してみるとFANエラーが表示された。
FANが壊れかけている？回転数が目標値に達していない？可能性もある。
完全に直ったかというとそうでもない。
たぶん不具合だと思う(まさか仕様ではあるまい)が、無線LANでの接続が切れることがある。
2.4GHz帯でも5GHz帯で接続しても変化はない。
電界強度は十分だ。
PCから接続して画像をみていると、数十分で切れることが何度か起きた。
そのまま待っていると1分ほどで接続できるようになる。
ネットワーク自体がダメなのかと、無線LAN子機を置いて有線接続すると切断は起きなかった。
この事から無線LAN系のトラブルが残っているものと思われる。
これも後々チェックはしたいが、とりあえずは有線LANで事足りる。
DIGAの無線LAN設定はパスワードを覚えてくれないので、ネットワークを切り替えて試したりするのが面倒なのだ。
今回はたまたま直ったが、これは運が良かったと言う他ない。
短絡箇所が発熱せず、短絡箇所が溶断してしまったら直らなかった訳だし、3Vの電圧を加えたときに大きな電流が流れたが、それによってデバイスが壊れたかも知れない。
最近のデバイスは微細配線なので、低電圧で大電流が流れる。
高速デバイスでは1V程度の電源電圧で数十アンペアの電流が流れる。
従ってどの程度の電流が正常なのかの判断が難しい。
この記事を参考に修理に挑戦される方がいたとして、直る確率は1割以下だと思う。
記事にすれば単純なものだが、実際には色々考えながら、あるいは試しながら実行している。
現状以上に破壊してはいけないという注意深さと、壊れるかも知れないがやってみようという大胆さのバランスが必要だ。
修理に使ったものはディジタルテスタと定電圧電源が主で、スイッチング電源の波形を見る時にオシロを使った。
DMR-BW1050
こちらは失敗例だ。
F99エラーになるというDMR-BW1050を見てみる。
電源を入れると、延々とPLEASE WAIT状態になって立ち上がらない。
しかしリセットするなどして上手く行くと立ち上がる。
立ち上がることは立ち上がるのだが、HDD操作をしようとするとハングアップしたり再起動してしまう。
HDDが悪いのか？
動作不安定以外に、有線LANを認識しない問題もある。
設定は出来るのだが通信が出来ない。
なお無線LANでは正常に接続することが出来る。
まずは分解してみる。
こちらは電源基板というか、片面基板が少し大きい感じだ。
基板の裏にCPUが付いている。
4k版と違って放熱はシャーシに対して行う。
HDDを交換してみようかと、HDDのコネクタを外す。
HDDのコネクタは変換基板で別のコネクタになる。
変換基板はHDD取り付け金具で押さえられている。
HDD取り付け金具を外して変換基板を外すと、SATAのコネクタが少し緩い。
接触不良になるほどではないのかも知れないが、PCに付いているSATAコネクタよりずっと緩い。
するっと抜けてしまう。
プラスチックの部分も基板から少し浮いている。
これって引っ張ったら取れるのかな？
と、引っ張ってみたら取れた。
プラスチックの足が嵌まっているだけなので、あまり強いものではない。
そこでプラスチックの足の部分に細いネジ(M2か？M1.6か？)を突っ込んで締め付けた。
これでガタつきはなくなったのだが、動作は不安定で勝手に再起動してしまう現象は直らない。
要するにコネクタの緩さは関係がなかったというわけだ。
録画モードにはなるが録画はされておらず、再生画面に行くと画面は真っ暗になり操作を受け付けなくなる。
放送を見る事は出来るが、何も操作しなくてもHDDエラーの画面になる事がある。
正常に動作している状態であれば、番組表を見ることや録画予約も出来る。
HDD関係だけが明確にダメ、ただしそれ以外でも動作が極めて不安定でリモコン操作を受け付けなくなることもある。
またBDをアクセスしっぱなし？みたいな表示になる事もあり、ロジック部分が壊れている可能性がある。
少なくとも電源基板の出力には異常がなかったが、オンボードのレギュレータは電圧をチェックしたのみだ。
CPUが付いている場所はかなり温度が上がるのだが、導熱スポンジはちゃんと付けられている。
HDD関係のメニュー操作をしたり、USB HDDを接続したりするとHDDエラーの画面になる。
この画面が出ないこともある。
HDDのコネクタは、目視では異常がない。
HDDの異常を疑い、別のHDDをUSB接続して認識させる。
こちらの記事によれば、USB HDDを登録するとUSB HDDにシステム領域が作られる風だ。
とりあえず認識するHDD容量はどうでもいいので、システム領域がコピーされるかどうかだ。
USBでHDDを認識させ、HDDエラー画面と戦いながら、つまり上手く行く時を狙ってUSB HDDを認識させた。
そして本体のHDDを、USBで認識させたHDDに交換してみた。
だが結果は変わらなかった。
HDD→HDDのコピーは出来るだろうか。
LBバックアップ(ソフト名称)はWindows以外の書かれたHDDも認識する筈なので、これで見てみた。
結果は領域無しとなり、ディスクコピーを行うことは出来なかった。
MacriumReflectでも見てみたが、同様に領域なしとなった。
ディスクアクセス可能なバイナリエディタのHxDでディスクの内容を見てみた。
USB接続登録したディスクは先頭にPanasonicの文字があった。
元々付いていたHDDは、最初の方には何も書かれていなかった。
元々付いていたHDDの先頭から、データが書かれていると思われる終わり付近までをコピーし、USB接続に使ったHDDに書き写してみた。
このHDDを使用すると、HDDエラーの画面は出にくくなった気がする(気がするだけかも)が、不定期に電源が切れたり再起動する症状はそのままだった。
HDDのエラーと、そもそも動作が不安定という、2つの障害を抱えているのではないだろうか。
実験を繰り返すと徐々に症状は悪化している感じがして、正常に立ち上がる確率が下がった。
電源を入れるとPLEASE WAITから時計表示になり、リモコン操作で電源を入れることは出来る。
電源が入ってHELLO表示になるが、そこから先へは進まない。
こうなるとリモコン操作も受け付けない。
症状が悪化していることから、何かが劣化している、電圧が変動するとか接触不良とかが考えられる。
下の写真がCPUで、基板が若干変色しているのでそれなりに温度が上がったのだろう。
シャーシに対して放熱されているが、シャーシは鉄なので熱抵抗は高い。
半田クラックはそうそう起こるものではないが、他にやることがなくなったので荒技を使う。
いや、超荒技と言っても良いか。
ヒートガンで加熱する。
加熱後にテストすると、ほぼ以前の状態まで回復した。
ただしHDDへのアクセスでは電源が切れたり、HDDエラーの画面が出る。
実験を続けていると、又不安定さが増えてきた。
加熱して多少良くなったか、一時的に良くなった程度で完全には直っていない。
その後テストを繰り返していると、起動確率が下がった。
起動する場合はPLEASE WAITから数秒でHELLO表示になるのだが、起動に失敗するとPLEASE WAITが繰り返され、その後F99が表示されて電源が切れる。
電源を入れるとHDDをアクセスしている(HDDから音が聞こえる)ようであり、しかしPLEASE WAITの表示が続いた後はF99が表示されるか、あるいは表示されずにそのまま電源が切れる。
PLEASE WAIT表示はCPUが出しているのだと思うのだが、LCDドライバからの線はたどれなかった。
【追記】
PLEASE WAITやHELLOはメインCPUが出しているわけではなかった。
メインCPUを外してしまっても、この表示は出た。
F99エラーは基板の故障だとなっていて、Panasonicに修理に出すと基板交換だそうだ。
このモデルに関してはとりあえず保留、何かアイディアが思い浮かんだら実験してみようと思う。
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