2017年7月31日月曜日

卓上蛍光灯の修理

インバーター式蛍光灯の修理

子供たちが使っていた机上蛍光灯を入手しました。なんでも、壊れて点灯しなくなったので捨てるとのことでしたが、「もったいない精神」の旺盛な小生としましては、奥さんが「またガラクタをためるな」との言葉も無視して、早速、点灯しない原因の追究と修理をすることにしました。もう十年以上も前に購入した卓上式蛍光灯です。その当時ははやりのインバーター式というもので、昔の「ちかちかぱっ」のグロー放電管による蛍光灯ではありません。最近は蛍光灯もLED式に移行し省エネがどんどん進んでいます。

入手した蛍光灯は2台、いづれもインバータ式です。
1.蛍光灯NOー1の修理
 ツインバードのLK-8291型です。10年以上前に購入したものです。

(1)故障の症状
   電源スイッチをONにしても点灯しない
(2)分解調査
   断線発見・・・・蛍光灯から回路基板に接続する線が基板端で断線
(3)修理
   断線箇所をはんだ付け。
(4)結果
   点灯しOK
(5)しかし
   その後また故障

(6)今度は回路のチェックから開始です。
   見た限りでは故障部品なし、はんだ割れによる接触不良もなし。
   電解コンデンサの容量抜けなどもなし(部品を取り外して容量チェック)
   もちろん頭も破裂していません。
   どういう回路で動作しているのか興味があったので、回路図をおこしつつ部品
   をはずして動作チェック
(7)回路図
・パワートランジスタのB-E間が短絡
   ・蛍光灯への高電圧発生用パワーコイルが焼損の模様。
     WEBで検索してみつけた同種の蛍光灯の回路図の数値とかなり異なる。
     どうも、発熱でコイルが焼けてパワーTRに負荷がかかり、発信用
     フィードバックコイル経由でパワーTRを破損させたと思われる。
(8)部品交換
   ・類似のパワーインダクタと互換TRをみつけて購入。 部品交換
       パワーTR   MJE18002 ⇒ BUX85G
       パワーコイル  8mH ⇒ 10mH
(9)結果
  
点灯しました。しかも従来より若干明るいです。
あとで、蛍光灯点灯時の蛍光管への印加電圧を観測しました。約150Vppで点灯しています。




2.蛍光灯NOー2の修理
  これは、オーム電機㈱のODS-27Sです。こちらの製品は昨年2月に”発火の恐れがある”とのことで、回収返金対象になっていた製品です。それ以前に回収修理の案内があったようですが、修理から回収返金に変わったようです。返金額は2000円で、結局、現物を返品する手続きをしました。このことを知っていれば、以下で実施した無駄な(?)作業はしなくて済んだのです。部品も購入しました。

3.調査
蓋をあけて中をみてみると。蛍光灯からの配線が回路基板につながる部分が断線しています。簡単な修理です。はんだ付けしなおし、無事復帰です。

4.しかし、一週間ぐらいでまた故障です。
電源回路の二つある電解コンデンサのひとつの頭が爆裂していました。やれやれ、コンデンサ交換です。しかしなぜ? コンデンサは200V耐圧、33μFです。手元にないので手持ちの代替品(少しオーバースペック)に付け替えてみましたがダメです。

4.回路図
まあ、興味もあるので回路調査です。


回路を調査し描き起こしました。ツインバードの回路より複雑でコストがかかっていますが。なんというかすっきりしない回路です。メイン基板に小型のサブ基板が搭載されており、ここでタッチスイッチ回路を実現しています。メイン基板ではパワーTRを二つ使い、交互にON-OFFさせた発信回路でパワーインダクタに蛍光灯を点灯させるための高圧を発生させています。この電圧はツインバードを参考にすれば定常で150Vpp程度で良いはずです。そして、電源ですが2倍圧整流にしており、電源の電解コンデンサが二つ必要です。さらに蛍光灯のON/OFFには半導体スイッチとこれをドライブするためにフォトカプラが使われ、タッチスイッチ回路からの制御を受けています。GNDレベルのつじつまを合わせる(?)ためにフォトカプラ用電源、タッチスイッチ用電源が苦労して(?)作りこまれておりツインバードの回路のようにもっと簡単、低コストになるんじゃないといった回路です。
まあでも、買ってしばらくは動いていたので、復活できるはずです。何がこわれたのでしょうか? 

5. 部品交換
出力側のパワーインダクタがどうも短絡していそうです。パワーTRもこの際、代替品に交換します。電解コンデンサも交換します。インダクタはとりあえずツインバードで使った10mHですが、若干の疑問、電源電圧がちがう(高い)ので少し減らすべきかもしれません。がしかし、とりあえずどうなるかやってみよう。ということで、部品をRSで買って交換し電源投入・・・・・点灯しました。といいたいところですが、ぽかぽか点滅を繰り返すのみです。蛍光管への印加電圧波形を観測しました。


高すぎる!!。 300Vppもあるじゃないですか。こっれではマズイので。やはり、インダクタを小さくしてみます。手っ取り早く、購入した部品は巻き戻しができそうです。インダクタンスを見ながら巻き戻して約半分5mHにしました。

6.テスト2回目
ダメです。点灯しません。そして、電源ヒューズ(2A)が一瞬真っ赤になり溶断しました。やれやれ。その後、発火の恐れ回収返金の情報をみつけ、返品しました。多少勉強になりましたが無駄な時間だったでしょうか?

以上

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