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[音响] 详细拆修分析索尼SONY HCD-RG20组合音响的奇怪故障

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发表于 2021-8-26 11:34:37 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 hongo 于 2021-8-27 23:17 编辑

按15斤废品的重量收了一台有故障的索尼SONY HCD-RG20(全系统型号MHC-RG20)组合音响练练手,这个音响有频率合成调频调幅收音,全电控逻辑双卡磁带机,3碟自动CD光盘,有多种音效模式带红外遥控,最大RMS有效值输出功率60W x 2。故障现象是能开机,VFD荧光显示正常,能切换收音、磁带、CD光盘播放模式,但是任何模式无论接音箱还是耳机都没有声音。所有的模式都有各自不同的奇怪问题:收音模式能搜索频率,但是搜索停不下来,在任何频率都收不到电台;磁带模式播放走带、倒带、快进都正常,任何模式都能磁带到头也都正常自动停止,就是完全没声音,选曲模式也不能找到上下一段曲目;CD光盘模式则开机后会非常奇怪地连续十几次轮流加载每个盘片,但是却不能播放任何光盘。总之毛病非常多,处于完全不能用的状态。

先拆一下看看大体的结构,然后再维修。

前面是这样的,外形很现代:

PICT1262.JPG



侧面:

PICT1285.JPG


后面是功放的散热器,还有自动启停的风扇辅助散热:

temp1.jpg


双卡磁带机打开舱门:

PICT1263.JPG


磁头和压带轮特写,磁头有点灰尘但是看不出任何磨损痕迹,应该没怎么用过,只有一个主导轴和压带轮,磁头不能旋转,所以这个磁带机芯是单向驱动的,不能自动翻面:

PICT1264.JPG



拆机很容易,先拆左右的塑料板:
PICT1283.JPG

PICT1284.JPG




再拆掉顶部的盖板:

PICT1276.JPG

PICT1265.JPG




一共拆下三块外壳板:

PICT1282.JPG


侧面看主体结构:
PICT1278.JPG

PICT1260.JPG

PICT1238.JPG

PICT1280.JPG

最顶部是三碟自动光盘播放机,索尼独家的技术支持播放中换盘,就是一个光盘正在播放的时候可以换另外两个光盘而不影响正在播放的盘:

PICT1261.JPG


这是自动换盘机芯的驱动电机,索尼的设计很巧妙,通过一套复杂的齿轮齿条系统实现只用一个电机配合位置传感器就能实现舱门托盘进出和光盘的旋转加载更换,而且换盘不影响正在播放的盘音乐不会中断。这个电机的一个旋转方向是托盘弹出,当托盘弹出到头时电机如果继续旋转就会转动托盘实现光盘更换,而另一个旋转方向时托盘收回,当托盘收回到头时电机如果继续旋转就会朝另一个方向转动托盘完成光盘的更换加载,有几个位置传感器来帮助CPU探测当前的机芯状态决定对应的动作:

PICT1281.JPG


机箱的底部是主变压器,是日系音响典型的带屏蔽罩的E型变压器,而不用环牛,变压器内自带过流和过热保险丝,做工不错,主电源板被直接焊在变压器上:

PICT1279.JPG

PICT1239.JPG






主电源板:

PICT1241.JPG


待机辅助变压器和待机电源板,功率很小,只负责给主控CPU和主继电器供电:

PICT1240.JPG


这是附着在CD机芯下面的CD控制板,索尼为了控制成本用的全都是单面电路板,表面封装的芯片都焊在背面的铜箔侧:

PICT1243.JPG



这是垂直安装的主板,收音和录音部分的电路都在上面,是全机最大的一块电路板,占了整机一侧的全部面积:

PICT1244.JPG



底板上安装的是功放板,功放电路用的是三洋的STK402-070S厚膜集成块(画圈的地方),最大有效功率60W x 2,音质还说得过去。功放板上有分立元件组成的保护电路,通过那个黑色的继电器在电路异常时保护音箱,同时通知主控CPU关机:

PICT1247.JPG


换个角度看STK402厚膜集成块,很大一块:

PICT1245.JPG


侧面看STK402厚膜功放块:

PICT1248.JPG






机器前部的双卡磁带机芯和控制显示板,主控CPU就在这上面:
PICT1277.JPG

PICT1251.JPG


磁带机芯是双卡一体的全电控逻辑机芯,主体是钢板结构,齿轮和运动部件则基本都是塑料的,主导轴飞轮是稳定性好的扁平皮带驱动,但是飞轮本身是塑料加钢板的不是金属飞轮,而且索尼这个双卡机芯节省成本省到家了,虽然是电控逻辑机芯,但是两个卡座共用一个电机,这些设计表明这款机芯是低端普及型的:

PICT1249.JPG


双卡其中一个卡座的结构特写,主要部件在照片中已经标出。这个机芯是全电控的逻辑机芯,由主控CPU控制,通过改变电机的转向和图中电磁铁动作的组合来实现录放音、暂停、快进和倒带的四个状态的自动转换控制,而那个光电传感轮则用来控制自动停机,在任何状态下这个和收带轮相连的光电传感轮停止转动的话,CPU就会失去光电传感器的脉冲信号从而发出动作指令让机芯自动停机退回到停止的机械状态,左右双卡的两个卡座的机械结构是完全相同的,用同一个共享的电机驱动:

PICT1250.JPG


好了,到这里基本结构就看清楚了,下面开始维修。这个音响的故障很多,所有的部分和工作模式都有奇怪的问题,从常识出发基本上不可能各部分都同时出了不同的问题,最大的可能性是在某个公共部分出了毛病能够影响到所有的工作模式,这最容易想到的就是主控CPU故障,如果主控CPU损坏产生逻辑错误那么各种工作模式就都不会正常工作,但是如果真的是CPU故障的话也就没有维修价值了,只能拆件玩了。

为了更好地分析电路找出故障,从网上下载到了这个音响的索尼原厂维修手册,有了它修起来就容易多了:

Clipboard08.png


按手册的电路图分析下可能的故障原因,所有的功能都能在一定程度上工作但也都有故障,除了CPU损坏的可能性外,也有可能是电源引起的——如果每个功能都使用了超过一组的多个电源,而这多个电源又都共享的话,那么就会出现各个单元都有部分功能却又丧失另一些功能的问题。所以先从电源入手分析看一下。

主电源电路图表明该机除了功放和VFD荧光显示有三路单独的高压电源之外,仅在控制部分也使用了3组不同的稳压电源,分别是由日本产的兼容LM7805、LM7809和LM7812三端稳压芯片构成的+5V、+9V和+12V电源,如下图所示:

Clipboard01.png


再到各个功能单元电路图中去看,是不是每一部分都使用了多组电源呢?

果然是的,非常奇葩的设计,索尼在这个机器中的每个电路功能单元中都使用了不同公司的芯片捏合起来,却没有使用一片索尼自家的芯片,多家不同公司的芯片使用了不同的工作电压,所以索尼不得不把供电系统做得非常复杂。下面这个电路图是CD部分,其中美上美和罗姆的托盘电机和主轴、循迹电机的控制芯片都是用9V供电,而三洋的激光头控制和解码芯片则是5V电源(我在图中标出了各芯片供电电压来源):

Clipboard07.png



下面这个收音部分的电路则显示收音中放解调芯片是9V供电的罗姆公司的BA1450,而PLL锁相环频率合成芯片则是5V供电的三洋LC72130(我在图中标出了各芯片供电电压来源):

Clipboard06.png


这是磁带录放音部分的电路,用的是东芝TA8189和新日本无线公司的NJM4558,供电都是来自12V稳压(我在图中标出了各芯片供电电压来源):

Clipboard04.png


但是磁带电机和电磁铁却是由待机电源5V供电的主控CPU三洋的LC866540通过驱动三极管来控制,而驱动三极管的供电是来自于9V稳压电源:

Clipboard05.png


另外声音效果处理芯片BD3871则是12V通过一个限流电阻供电的,虽然这个芯片是工作在9V电压下:

Clipboard03.png



所以现在来分析一下,因为磁带走带正常,所以根据上面的电路信息9V电压应该是正常的,而整机开机没问题磁带的控制也没问题,所以主CPU使用的待机5V也应该正常,那么如果12V电压不正常,则会导致磁带正常走带却因为录放音电路不工作磁带没有声音的故障,仅12V供电异常的话收音和CD部分应该正常。而如果主电源5V电压不正常,那么收音部分会因为5V供电的PLL频率合成芯片不能工作而收不到声音,CD部分也会因为激光头控制和解码芯片不能工作从而不能播放光盘,虽然加载光盘的动作应该是正常的,仅有5V供电不正常的话磁带播放应该是声音正常的因为磁带部分用不到5V电压。现在该机的实际故障现象和12V、5V电源同时有问题的故障表现是吻合的,所以如果12V和5V电源都存在故障的话就可以解释各种模式下那些奇怪的故障现象了。12V和5V的稳压是互相独立的,它们应该不太可能同时都损坏,最大的可能是12V和5V的供电电路有共同的部分,那部分损坏的坏就会导致12V和5V同时出问题而导致本文开始提到的那些所有模式下都有故障的现象了。


实际去测量一下主板上这三路稳压电源的情况,就是图中画圈的那三个地方,我已经标出了7805、7809和7812三个三端稳压集成块的位置:

PICT1253.JPG

PICT1254.JPG




实测电压,果然,7809的输入和输出都正常,而7805和7812的输入输出电压都是0V,上面的分析判断完全正确:

PICT1257.JPG


接着仔细追溯12V和5V电源的源头,看看有没有共同部分,果然发现了。还是那个主电源稳压电路图,根据电路图追溯,发现9V电源的源头是来自主变压器一个独立的绕组AC4,而5V是来自于主变压器AC3绕组的全波整流(13.8V)。12V的供电最为奇葩,它的源头是5V电源的AC3绕组经过倍压整流而得到的(26V),所以5V和12V最开始的源头都是主变压器的AC3绕组,是共同的来源,如果AC3有问题的话,5V和12V稳压电源就会同时出故障:





而主变压器电路图则显示出AC3绕组上接了一个0.33欧的保险电阻R919,如果这个保险电阻烧断,就会导致5V和12V稳压电源同时断电,而导致本机的奇怪故障:

Clipboard02.png


在主电源板上找到R919的位置,图中画圈的那个:

PICT1237.JPG


测量它的电阻:

PICT1267.JPG


果然这个R919保险电阻已经烧断:

PICT1268.JPG


看看电路板元件面的R919保险电阻,看不出任何异常,保险电阻烧断外观并没有过热烧毁的痕迹,这也是它的保险作用:

PICT1235.JPG


故障找到了,把这个烧断的R919保险电阻换掉就可以了。手头没有保险电阻,但是有一堆以前买的0.33欧的普通电阻,基本上一个都没用掉,先拿来应急一下吧:

PICT1259.JPG

测量R919的对地电阻排除了后级电路短路的可能性之后,直接在电路板的铜箔面的焊点上焊上一个0.33欧的电阻,因为这里空间足够大而且拆主电源板需要先拆主变压器,很麻烦,所以烧坏的那个保险电阻就不拆了,直接在引脚背面焊上一个替换电阻:

PICT1269.JPG

然后,开机测试。CD被正确识别,按下播放键立即正常播放:

PICT1270.JPG


关掉闪光灯,VFD荧光显示器更清楚一点:

PICT1275.JPG


同时磁带播放和收音也都恢复正常,自动搜台很快而且灵敏度很高,超过手头的其他音响。开到中等音量连续开机一天一夜也没有再出现任何故障,手摸R919电阻也没有温度,说明AC3绕组的负载是正常的,用普通电阻代替那个保险电阻可以正常工作。

至此,维修完美结束,该音响的所有功能都完全恢复正常。


PICT1287.JPG












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李拜天 + 20 認真發帖
jeah + 50 那个保险电阻真的是“一夫当关 万夫莫开”.
jtcat + 5 写的好认真
玫瑰余香 + 20 手艺不错,可惜修好也不值钱
jf201006 + 20 原創內容
longsound + 20 专业的维修,换最少的零件,获得最好的效果.
萧错 + 20
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