现代摄像机的电源和电力驱动系统 - 故障排除、维修。方案、说明

现代摄像机的电源和电力驱动系统 - 故障排除、维修。无线电电子电气工程百科全书

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摄像机（摄像机）的维修是家用视频设备中最困难的设备之一。这是由于对其节点操作的高度控制以及在发生故障时的阻塞。所发表的文章以 SAMSUNG VP-U2 摄像机为例描述了此类设备的维修。

便携式摄像机是高度复杂的消费电子产品。它们的合格维修只能由经验丰富的专家在有维修文件、现代测量设备、设备和备件的情况下完成。在为俄罗斯和独联体国家销售的摄像机提供保修服务的公司中，最知名的是索尼松下（松下）和三星。他们为相对较多的服务中心配备了一切必要的东西。日立、夏普、JVC 等公司在这方面做得还少得多。莫斯科以外的 CANON、FISHER、ORION、UNIVER-SUM 等公司的摄像机只能由普通维修店或个人专家维修。

所有在俄罗斯销售摄像机的公司的保修服务条款基本相同。让我们以韩国公司 SAMSUNG 为例，该公司销售价格实惠的 VIDEO-8 格式摄像机（SAMSUNG：VP-U10 售价 415 美元，VP-H66 售价 420 美元 - 这是 1997 年夏季的产品）。服务条款包含五点： 1-保修期12个月（SONY给出两年期限）； 2 - 保修仅涵盖备件成本和人工成本，即设备的运输费用由客户承担，这在我们的条件下是非常繁重的（三星大约有30个授权服务中心分布在许多国家和地区）区域中心）； 3 - 维修必须仅在授权服务中心进行； 4-保修范围不包括视频磁头、刺破、外壳变形等； 5 - 保修不包括因事故、误用、火灾、水灾或由其他维修店维修的设备造成的损坏。

另外，只有填写保修卡（购买者姓名、地址、电话、经销商地址、签名和印章）后，保修才有效。因此，市场上、地摊上、国外私人进口等大量销售的设备都不再享受保修服务。对于摄像机拥有者来说，更令人头疼的是在保修期后交付的有故障设备或由在俄罗斯没有服务代表的公司制造的设备。鉴于此，为经验丰富的无线电爱好者和摄像机维修专家出版材料是非常合理的。

根据作者的观察，现代摄录一体机中的大量故障都出在为其所有组件和引擎提供动力的系统上。摄像机的特点是此类系统的多功能性，因此“电源”、“电力驱动”、“稳定器”等术语的使用并不完全正确。

摄像机最重要的要求之一是确保自主电源的低电流消耗。对于大多数 VHS-C 和 VIDEO-8 格式的设备，功耗在 5...10 W 范围内。具有 STAMINA 功能的索尼摄像机的功耗特别低，例如，索尼 CCD-TR820E 的功耗仅为 3,5 W [1]。这些令人印象深刻的特性是通过最大限度地减少相机电子部分的电流消耗以及显着提高电源系统的效率而获得的，该电源系统的电路比其他类型的家用设备复杂得多。

上图。图 1 显示了 SAMSUNG VP-U12 摄录一体机电源系统的简化电路图。它基于开关电压转换器（DC/DC CONVERTOR），由电池（NP-6HPN等）或AA-E7P网络适配器提供2V恒定电压，它是开关电源组合带充电器。初级电压通过 B900 电池端子和 CN12 连接器的引脚 901 到达控制和自动调节系统。其中，无需任何开关，它就通过 IC501 芯片上的电压调节器（输出端 - +5 V）到达索尼 CXP89 型 IC503 控制微处理器的引脚 80724 (VDD)。

（点击放大）

电压转换器的进一步操作完全取决于微处理器命令，并且许多输出电压都被控制系统覆盖，如果其中之一偏离标准，则转换器的操作被阻止。这种操作算法是大多数现代摄像机的典型操作算法。这有时会在诊断过程中造成困难，因为在开机后几秒钟的活动状态下检查某些内容是非常有问题的。在某些条件下，可以手动激活大多数转换器。但如果无法关闭转换器，则需要检查其所有输出电路和功率元件。

在公共电线和穿孔元件没有短路的情况下，您可以使用手动启动模式。在这种情况下，这是通过闭合 CN10 连接器的触点 11、12 和 901 来完成的。这将打开 Q902 晶体管上的钥匙，并向多功能微电路 IC6 的引脚 24 提供 +901V。所有转换器稳定器均根据按键电路制作，并带有反馈，通过改变IC901芯片到达按键的脉冲的占空比来稳定输出电压。因此，确保了转换器整体的高效率，无需从中散热，并且采用高性能半导体器件和元件进行表面安装，使其可以放置在非常小的尺寸上。印刷电路板。

大多数摄像机设备由晶体管Q5、Q908（从IC90919微电路的引脚5-OUT901开始）上的关键稳定器的+907V供电，并带有短路保护装置（紧急模式对应于大电阻）键在晶体管 QXNUMX 上）。

由 VR902 电阻设置的 +5 V 电压提供给控制和自动调节系统（SS5V 电路），通过 L911 扼流圈 - 到声音通道，通过 L912 扼流圈 - 到图像通道，并通过 Q911 上的按键晶体管 - 到摄像机的腔室部分。为腔室部分的节点供电所需的电压 +15 V (CAM.15V)、+20 V (CAM.20V)、-10 V (CAM.-10V) 在晶体管 Q913、Q914、变压器 T901 上形成脉冲级联和二极管组件D907。 +15V电压由微调电阻VR903设定。

除了稳定器本身之外，转换器还包括摄像机录像机自动调节系统的一部分组件。

BVG ACS 包括 Q950、Q951 晶体管上的关键电压驱动器、L951C954C955 滤波器、IC903 芯片上的误差信号放大器（东芝的 TA75501F 运算放大器）以及 IC901 芯片上的 BVG 电机电源电压调节器。 ACS BVG 的其余节点位于摄像机的主板上。 ATS的数字部分包括微处理器控制系统IC503。 BVG电机电驱动采用德州仪器公司TPIC505DF型IC1327芯片制成。它还包含用于相位通道传感器 SAR (PG) 的放大器信号调节器。转速传感器整形放大器装配在三星公司的KA504QFP型IC8322芯片上。

ACS 如此复杂的结构用于提高电力驱动的效率。电驱动系统IC505芯片中没有强大的线性调节器，通过改变IC13芯片19、505引脚上的电源电压（DRUM.VS）来控制转速，该电源电压通过PWM方式提供在转换器中。这样，可以大幅减少仅由于输出晶体管的关键模式而导致的用于加热电驱动微电路的电池能量消耗。

[2] 中更详细地描述了数字 ACS 的操作原理。然而，应该指出的是，在非接触式 BVG 电机中，没有基于霍尔指示器传感器的转子位置传感器，而大多数现代录像机中普遍使用这种传感器 [3]。在我们的例子中，有关转子位置的信息直接从定子绕组获取，为此，定子绕组的连接点 (COM) 有一个附加输出，连接到 IC23 芯片的引脚 505。

BB 摄像机的 ACS 结构与 VHS 格式设备的类似系统不同，因为它具有真正的自动跟踪系统。它不会在磁带上记录特殊信号来识别视频磁头在记录线上的确切位置，因此称为“自动跟踪”或“数字跟踪”的系统与真正的自动跟踪关系非常遥远。这些差异与 SAR 炸药的相通道有关。如果在 VHS 设备中，来自固定控制头（[2] 中的 CTL HEAD）的信号充当其信息，则在 XNUMX 毫米中，它们由视频头读取。

自动跟踪系统的导频信号（REC.PILOT）是记录在信号图的特别指定区域中传输的色度信号fs'以下频带中的频移键控消息。这里，导频信号在磁带上与具有视频和音频信息的部分在空间上分离，并且不会干扰它们（在具有PCM声音的HI-8设备中，后者与磁带上的导频信号重合，但有在这种情况下也没有明显的相互干扰）。

来自螺旋桨速度传感器的信号被馈送到 SANYO LB506M 型 IC1851 电力驱动微电路中的脉冲整形器（引脚 10 和 11），并从它（引脚 13）馈送到 ACS 的数字部分（引脚 70 和 77）控制和自动调节系统 IC503 的微处理器）。还有来自自动跟踪系统的错误信号（IC62 芯片的引脚 505），该信号是在 KA504 QFD 类型的 IC8322 芯片（引脚 48）上产生的。来自 IC75 微处理器的引脚 503 的电机控制信号（CAP PWM）通过 CN6 连接器的引脚 901、转换器中 ICC902 运算放大器上的放大器一直到达同一 IC901 多功能芯片（引脚 8）。从它（引脚21），通过晶体管Q952、Q953上的关键调节器、低通滤波器L952C957C958、CN7连接器的引脚901，信号被施加到IC4电驱动微电路的引脚506。磁带拉动的瞬时速度取决于其上的电压值（CAP.VS）。

因此，转换器除了其主要用途外，还用于 BVG 和 VV 发动机的自动控制系统，在执行诊断时必须牢记这一点。例如，在腔室内不使用外部电压源 DRUM.VS 和 CAP.VS，因为在这种情况下 ACS 反馈回路将被破坏。

据笔者观察，摄像机出现故障的原因很多是由于操作不当造成的：在高湿度、高温度下、跌落（有时是落水）、异物进入等原因造成的。通常，当外部电源提供高电压或极性错误的电压以及不稳定（有纹波）电压时，就会发生故障。所有上述原因，首先使摄像机的供电系统和电力驱动元件失效。

在开始维修和诊断工作之前，您应该尝试获取一份维修手册或至少一组所维修型号的电路图。同时，不需要他们独立绘图，这大大简化了事情。然而，在实践中，维修主要是在没有任何文件的情况下进行的。在这种情况下，建议执行以下步骤。拆卸摄像机后，需要找到 DC/DC CON-VERTOR。通常它们是在完全焊接的金属外壳中制成的，或者板的两侧都覆盖有屏幕。有时，转换器作为具有可拆卸连接的单独单元安装，有时它们与其他摄像机单元一起安装在大型印刷电路板上。尽管如此，必须拆除屏幕以确保可以自由访问元素。

一个非常重要的阶段是与转换器的输入和输出电路相关的电路图部分的编译。这个相当耗时，但当然有用的过程可以通过视觉（包括通过灯光）和通过针式探针拨号来进行。由于导体几乎总是通过双面或多层板反复从一侧到达另一侧，因此您需要将欧姆表的一根引线焊接到所需电路中的某个点。在这种情况下，板可以根据需要旋转。不幸的是，由于使用多层印刷电路板、缺乏元件标记、其标识含糊不清，电路的绘制通常很困难（并不总是能够自信地将任何未封装的元件归因于某种类型 - 晶体管、二极管组件、齐纳二极管等）。

编译完电路的必要部分后，他们开始测量摄像机（VCR、CAMERA）各种模式下转换器的输出电压。如果模式未启动或快速关闭，则应振铃输出电路和功率元件，并确保公共线没有短路。然后尝试通过打开相应的按键来手动启动转换器，以检测缺失的输出电压（即使仅缺失一个电压，转换器的操作也常常被微处理器阻止）。

需要特别强调的是，输出电路出现短路时，相机无法开机。首先，找到损坏的元素。大功率和中功率晶体管、微电路（电源电路中）、滤波电容器（氧化物）、齐纳二极管、扼流圈、变压器和保险丝（用于开路）均需接受验证。其他元素发生故障的频率要低得多。

下面我们从作者的实践中来考虑具体的修复案例。上述 SAMSUNG - VP - U12 摄像机落入水中，之后完全无法使用。用酒精汽油混合物冲洗受影响的设备并没有产生任何效果，因为相机在掉落时处于激活状态（在这种情况下，需要紧急断开电池）。电压转换板通过CN901、CN902螺丝连接器与主板连接，因此输出电路的连续性并不困难。没有发生短路。然而，保险丝 PS901 熔断表明转换器本身内部短路。交替焊接扼流圈 L950、L907、L908 显示 914SB2 型 Q1121 晶体管存在击穿（为了焊接无引线元件，需要制作一个带有烙铁切口的特殊喷嘴）。

由于表面贴装封装的进口晶体管供应短缺，因此选择价格实惠的同类产品是有意义的。 SC-2封装的三洋pn-p结构的晶体管1121SB62参数如下：

UKE max = 25V，lK max = 2A，RK max= 0,5W（无散热器），IKB arr = 0,1 μA，h21E = 100...560，UKE us = 0,45 W，ft = 150 MHz。

国产晶体管几乎不可能买到类似的产品，因此选择了 RHOM 价格实惠的 2SB1010 晶体管，采用 SC-51 封装（0,5 美元），其参数接近。晶体管引脚排列如图 2 所示。 2. 由于1010SB3晶体管的尺寸不允许将其放置在转换器屏幕下方，因此需要将其外壳稍微磨削至XNUMX毫米的厚度。

现代摄录一体机的电源和电力驱动系统 - 故障排除、维修

更换晶体管后，转换器的性能恢复了，但摄像机的录像机在装入磁带后立即将其推回原位。由于BVG在加载过程中不旋转，因此检查了BVG发动机电驱动系统的节点和元件的模式。提供给IC505电驱动微电路所需的电压和控制信号均正常，表明该微电路出现故障。这并不奇怪，因为 BVG 被胶带卡住了。更换芯片后，摄像机的性能得到恢复。

如果可能的话，以下出版物将考虑更换其他摄像机型号电源系统中晶体管的选项。

文学

Samokhin V. 选择灰姑娘。 - 立体声和视频，1997 年，第 6 期，第 122 页。 129 - XNUMX。
Petropavlovsky Yu.VHS格式视频设备。盒式磁带录像机的数字 ATS。 - 广播，1993 年，第 8 期，第 5 页7-9，第 16 期，第 18 页。 XNUMX - XNUMX。
Petropavlovsky Yu.VHS格式视频设备。非接触式电力驱动系统 - 功能和维修。 - 广播，1996 年，第 1 期，第 11 页14 - XNUMX。

作者：Yu.Petropavlovsky, Taganrog

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