«Ползучая» неисправность аудиоплеера

Ну что-ж, первая статья из серии "Осторожно: Кашкаров!" прошла с успехом. Давайте попробуем еще одну, на этот раз автор предлагает "модернизировать" блок питания китайского аудиоплеера. Но, как всегда, за все, что берется Кашкаров, получается криво. Задача остается та же. Исправить криворукость горе-автора. И предложить свой вариант схемы.

Итак, статья Кашкарова:

«Ползучая» неисправность аудиоплеера

Любой ремонтник согласится, что неисправность неисправности - рознь, и настроение даже лучше, когда устройство вообще не работает, нежели когда оно работает наполовину: не в том алгоритме или от случая к случаю. Ползучая неисправность, словно невидимый домовой, проявляет себя то тут, то там. В некоторых случаях, на примере китайских аудиоплееров, можно выделить наиболее часто встречающиеся и легко устранимые причины неисправности. Уж сколько раз твердили миру, что покупка дешевых устройств и комплектующих чревата неприятностями. В случае аудиоплееров с ЛПМ (ленто-протяжеч-ным механизмом, что само по себе анахронизм), которыми сегодня наводнен рынок, это высказывание приобретает неоспоримый характер. Но несмотря ни на что такие сомнительные продукты (с безличными названиями типа CL-913A) китайско-корейского производства население все же покупает в больших количествах. И не суть, что такой плеер проработает не более чем 1/3 от заявленного производителем срока эксплуатации, все равно мальчишки и девчонки, а также их родители заглядываются на дешевые китайские игрушки - аудиоплееры в красивых коробках.
Конечно, надо признать, и «Китай» бывает разный. Но если на прилавке аудиоплеер стоимостью ниже 500 руб., то перед вами именно тот продукт дешевой электронной индустрии, о котором пойдет речь далее.

На основе опыта ремонта нескольких десятков таких плееров автор сделал выводы об их наиболее характерных неисправностях.

Первая неисправность. Не вращается электродвигатель в режимах воспроизведения, записи и перемотки, в динамических головках фоновый шум с сетевой частотой 50 Гц. Падение напряжения в источнике питания, визуально фиксируемое светодиодным индикатором. При замене питания со стационарного на автономное (батарейки - элементы питания) все нормально.

 
Причины: использование в качестве источника питания сетевого адаптера (также китайско-корейского производства) с критически низким коэффициентом фильтрации электрических пульсаций напряжения. Выпрямленное таким адаптером (например, ХМ-308, хотя, не зная принципов распределения китайских названий моделей адаптеров, легко предположить, что они могут быть совершенно разными) постоянное напряжение имеет пульсации 0,7-1,2 В, что при выходном напряжении 3 В составляет около 30%. Допустимый же уровень пульсаций напряжений для усилителя аудиоплеера не более 0,5%.

 
Также при пониженном напряжении в сети 220 В и колебаниях сетевого напряжения в зависимости от подключенной нагрузки (имеет место, например, в период холодов и в вечернее время даже в пригородах Петербурга, не говоря уже об удаленных населенных пунктах) пульсации на выходе источника питания еще более возрастают.

 
Почему это происходит? Фильтр напряжения в таких адаптерах состоит всего из одного оксидного конденсатора емкостью, редко достигающей даже 1000 мкФ (см. рис. 3.1, слева от пунктирной линии).
Обмоточные данные трансформатора Т1 и тип выпрямительных диодов в базовой схеме адаптера не показаны как в данном случае несущественные.

 
Эксплуатация такого адаптера в течение нескольких дней нередко выводит из строя и элементы в самом плеере - оксидный конденсатор (фильтр по питанию, установленный на печатной плате) и микросхему-стабилизатор вращения электродвигателя AN6651 (UTC6650 и др.). Конечно, можно купить и заменить этот стабилизатор, а можно вместо него установить самостоятельно собранный, но гораздо более надежный, из дискретных элементов. Такие схемы не раз публиковались в радиотехнической литературе). Однако это будет дорого стоить. Если плеер уже кем-то куплен и жаль просто сдувать с него пыль, то лучше все же доработать адаптер, как показано на рис. 3.1 (справа от пунктирной линии). Доработка заключается в подключении простого активного фильтра на одном кремниевом транзисторе, трех диодах и паре оксидных конденсаторов. В итоге получается тройная система фильтрации: сначала базовым конденсатором С1, затем на диодах VD5 - VD7, срезающих пульсирующие верхушки питающего напряжения, и в конце оксидным конденсатором СЗ.

 Рис. 3.1. Электрическая схема соединений и доработки базового источника питания плеера

 
Полученное отфильтрованное постоянное напряжение усиливается по току эмиттерным повторителем на транзисторе VT1. Его устанавливают на небольшой теплоотвод - пластину из дюралюминия размером 15x25 мм. Все дополнительные элементы не требуют дополнительной печатной платы и умещаются в том же корпусе адаптера.

 
Такую доработку можно считать универсальной для разных моделей китайских адаптеров. Они, как правило, разнятся между собой только несущественными для потребителя новшествами. В некоторых имеется переключатель полярности на обратную, что только добавляет шансов случайно вывести из строя устройство на микросхемах переполюсовкой питания. В других есть переключатель - коммутатор переменных напряжений, он включен в разрыв выхода вторичной обмотки понижающего трансформатора Т1 и диодным выпрямительным мостом. Универсальность доработки в том, что изменение количества последовательно включенных кремниевых диодов VD5 - VD7 с одного до пяти позволяет регулировать выходное напряжение от 3 до б В. Необходимое значение выходного напряжения подбирают опытным путем, изменяя количество последовательных диодов с различным прямым напряжением. Для этого перед подачей питания на выход источника питания подключают вольтметр постоянного напряжения с пределом 10 В и параллельно ему эквивалент нагрузки - постоянный резистор мощностью рассеяния 1 Вт сопротивлением 24-33 Ом. По показаниям вольтметра добиваются путем измененя количества последовательных диодов требуемого (паспортного) напряжения питания плеера с возможным допуском (+10%). На кремниевых диодах образуется падение напряжения примерно 0,6 В, поэтому здесь применять вместо них германиевые полупроводниковые приборы нельзя.

 
Вместо диодов КД203А можно применить КД208А, а также КД521, КД522А с любым буквенным индексом. Оксидные конденсаторы типа К50-35 или фирмы Hitano (или аналогичные) на рабочее напряжение не ниже 10 В. Транзистор VT1 -любой из серий КТ815, КТ817, КТ819.
Итак, для локализации возникшей неисправности достаточно применить описанный метод. Далее рассмотрим второй вид часто встречающейся неисправности.

 
Вторая неисправность. Все симптомы - как в первом случае, кроме одного: при замене питания со стационарного на автономное (то есть на элементы питания) неисправность сохраняется.
При диагностике выясняется, что неисправен (в обрыве) оксидный конденсатор, сглаживающий пульсации в плате плеера. Стабилизатор вращения электродвигателя работает нестабильно. То дает напряжение на двигатель, то не дает. При этом двигатель оказывается исправным - о причинах читайте выше.

Несколько рекомендаций.
Отказаться от использования такого адаптера в качестве источника питания плеера - чем раньше, тем лучше. Покупая новый адаптер, не подходить даже близко к китайским образцам с низкой и привлекательной стоимостью - скупой платит дважды и трижды. Отличительная особенность адаптера с подходящими электрическими характеристиками - максимальным выходным током и уровнем пульсаций - он в 2-3 раза больше китайского. Обратите внимание, что плееры такого класса (в отличие, скажем, от CD-плееров) не комплектуются адаптером и продавец рекомендует его приобрести отдельно, в то время как работоспособность плеера проверяет стационарным, нормальным, источником питания.

Кашкаров А.П. Новаторские решения в электронике, стр. 217-220

Как и в прошлой статье, вам предлагается найти ошибки в схеме Кашкарова