ふるた技工所(てっこうしょ)

故障した KENWOOD PWR18-1.8Q を手に入れる。修理することにした。今までこういった安定化電源を持っていなかったので復活したら幸運かな。仕様は +-18V1.8A, +8V2A, -6V1A だ。低周波・高周波単電源アナログ、アナログオペアンプ回路 + D/A A/D + Logic(TTL, CMOS, ECL, 差動)、20～30W のパワーアンプ 試作など用途は広い。

フロントパネル裏のロジック部レギュレータ 7805 を交換して動作するようになった。



じっくりと調査と修理の様子を追う。

典型的な鉄芯トランスで降圧してシリーズレギュレータで出力を安定化する電源だ。後ろの大きなヒートシンクと重心を中心に据えたずっしりとした重さは、お約束的なデザインだ。昔懐かしいメトロの電源の様にアナログメーターで出力を表示して CV, CC アンプとその制御入力を含めて完全アナログだったら修理の目処は簡単に立つのだろうな。



試しに電源を入れてみると、AC 入力は切れていないことが分かる。AC ライン入力に入れたワットチェッカーは 13W を示す。ヒューズはきれていない。過酷な故障・使用状況は無かったように思える。


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フロントパネルのどのボタンを押しても 単体 LED、7 segment LED とも点灯しない。電源を切るときに遅延して動作するリレー音がする。何かのリレー駆動回路は生きているのかもしれない。過酷故障時に働くリレーが有ったとして、それは On になっているのか。

どの出力端子にも電圧は出ていない。僅かに変動するのでドライブしている様子は無い。出力 On リレーは切れたままかな。



蓋を開けてヒューズを確認、ガラス管の様子は極めて綺麗だ。



蓋を開けて見ると薄いホコリが掛かっているのが見えた。この程度ならば綺麗だと言える。発煙痕、ショート痕、発熱変色は見当たらず、異臭も無い。トランスの 1 次側は巻き線が {0V, 100V, 120V} x 2 で構成されていた。100V 入力仕様は両方の巻き線に AC ラインを接続している。



上の画像の各部の名前は自分で適当に付けた名前だ。ネットを検索してサービス・マニュアルは見つからず、基板にも名前らしいシルク印刷は見当たらず。

テスターで当たれそうな巻き線の電圧を確認する。1 次側約 100V、2 次側 +-18V 出力用、+8V、-6V 出力用と思われる巻き線電圧に異常なし。"Main Power Rectifire Output Transistor"(Main) 部 +-18V 用の巻き線はタップが付いて {0V, 16V, 23V} x 2 、"Sub Power Rectifier & Output Transistor"(Sub) 部 +8V 用と思われる巻き線が 14V、Sub 部 -6V 用と思われる巻き線が 13V だ。+-18V出力の巻き線は電圧に応じてタップ切り替えをする構成だった。

巻き線の出力を辿ると内部回路用の巻き線と出力用の巻き線は分離してあった。"Main & Sub CV & CC AMP"(AMP) 部に行く巻き線は {15V, 0V, 15V} だった。右側のヒートシンクに付いた (上画像左)7812, (上画像右)7912 でアナログ部電源、上の画像左側に見える TO-220 の 7805 でロジック部分の電圧を生成している。共に電圧正常。

パネル LED が消えてしまっている症状と、アナログ部 Main, Sub, AMP にすぐ見つかるような異常が無いのは整合的な状況だ。

"Front Panel Back"(Back), "Front Panel & Logic"(Logic) 部分を探るため、分解を始める。配線は結束バンドで束ねられている。バンドを切って基板が外れやすいようにする。組み立て時に結束し直しだ。コネクタに接続先の端子番号を書いていく(下の画像は組み立て時に撮った)。消えにくい細字油性ペンが良い(やっぱりマッキーだよなぁ)。端子番号は筐体内部全体で重ならない様に振られている。相手の番号をそのまま書いて良い。



念のため、半固定抵抗もマーキングしておく、特に強く触れて回してしまうことは無いはず。ネジ・ロックによる固定はされていなかった。数年に 1 回程度の較正作業があることを念頭に置いているのだろうか？



AMP 基板に見えるアナログ IC はなじみ深い物ばかりだった。NJM072BD, NJM4558D, NJM4580D がぱっと見で目に入る。フォトカップラと思われるデバイスが見える。絶縁分離されている箇所があるのか...

DATE Code を読むと 1995 年製が多い。20～22+ 年前の製造ということか。

背面と筐体内のヒートシンクブロック Main, Sub を先に外した。AMP, Back 部分に電源を供給しつつ、各部電圧を見ていく。「部分的な電源供給で壊してしまう可能性はあるのか？」と慎重に進める。画像の一部に写っているように触れるとショート・感電の恐れがある部分はテープを貼り電気的に触れないようにしている。

おおよそ異常箇所は Back, Logic に絞られていく。

Back, Logic 単独通電をするため、Back, AMP 間を接続するケーブルを外す、下の画像に写る幅広コネクタだ。AMP 基板を完全に本体から外し、電源供給もしない状態にする。



分解作業で Front Panel を外している。今回は結果的に外さなくても修理できていた。外してしまうとパネル内側のプッシュスイッチ片はめ込み、LEDの 頭とパネル穴の合わせ込みに苦労する。



Back 基板を分解すると内側から、鉄板に取り付けられた 7805 が見えてきた。下の画像はその 7805 をテストしている最中に撮ったものだ。



Back, Logic 基板内の電源電圧を測ってみると 0.7V ～ 0.8V 程しか無かった。トランスから供給された交流を整流する部分で 12V ほど有るので、レギュレータ故障か基板内で短絡に近い状態が発生している可能性が有りそうだ。

レギュレータに使用している 7805 の特性をよく考えてみる。過熱や出力ショートで壊れるような IC だったか？相当に丈夫な IC だ。出力ショート状態だったら熱くなるはず、トランス巻き線の電圧ドロップが発生したとしても 7～10W 程度発熱し、表面や周囲に付着した汚れが焼ける臭いがするはずだ。試しに通電した直後は熱くなっていない。ヒートシンク代わりに取り付けた鉄板に過熱による変色は見られない。

LED が乗っているフロントパネルと Logic 基板の接続を外したら、出力が 1.0V 程度になった。問題は Back 基板か 7805 に有ると見て良いだろう。Back 基板も通電時に発熱が見られない。

何が起きているのだろう？ 7805 の出力を未接続にして、出力電圧を測定してみる。1.1V ～ 1.2V くらいだ。7805 の故障かな。波及故障の可能性もある。

夜も遅いので、取りあえず 7805 を交換することにした。どこのご家庭にもある 7805 だ。部品箱を探して新しい TA7805S を取り付ける。無負荷で動作させて 5.00V を出力していた。TA7805S の調子は良さそうだ。



先の考えの通り、異常があったとしても 7805 は簡単に壊れない。負荷を付けて動作させてみる。フロントパネルの LED が点灯した。0000 0000 表示が出ていて、LED 点灯パターンも何か意図的な動作をしている状態だった。Back, Logic とも動作している。



絶縁のために貼ったテープを剥がす。配線が通るシャーシーの縁や穴にバリが立っているので、テフロンテープを貼り付け線が直接当たらない様にする。コネクタをマーキングした番号に合わせて接続する。基板の据え付けがスムーズに行くことを確認して、結束バンドで配線を束ねていく。

Sub ヒートシンク付きの基板取り付けに少し迷う、上下逆でも取り付けられるようなネジ穴がある。分解前に撮った画像で取り付け方向を確認して取り付けた。

ほぼ組み上がったところで各出力をチェック、無負荷状態で各端子は設定した電圧を出していた。



20 分程度無負荷で動作させ、操作、状態に異常なし。修理できたのかな。

壊れている 7805 はどうしよう。再チェックするか... 夜も遅くなったのでできるのは片付けまでだった。



2018.8.26 追記 PWR18-1.8Q から取り出した壊れた NJM7805FA を測ってみる