[Versione: 1.00] [Ultimo aggiornamento: Nov_09_1997]
Frank Gentges AK4R
E-mail: gentges@itd.nrl.navy.mil
Rilascio questo file di testo e gli schemi sotto il concetto del copyleft GNU: il materiale è di mia proprietà e deve essere identificato come tale, non potete reclamarlo come un vostro lavoro ma siete liberi di realizzare aggiunte e miglioramenti. Non è permesso richiedere niente oltre ad un costo nominale per i supporti che non superi i 6 dollari. Utilizzate e distribuite liberamente queste informazioni, nella speranza che qualche altro esemplare di quei monitor Philips guasti possa essere ancora una volta riportato in vita perchè qualcuno possa utilizzarlo.
Frank Gentges AK4R
FMG: questo documento è anche disponibile in formato 'Microsoft Word 8.0' (in inglese) alla URL:
HOR_REP.DOC (45KB)
FMG: link diretti ai file menzionati in questo documento, a meno che diversamente indicato:
E' anche possibile scaricare un archivio di questa FAQ contenente tutti i file:
Un po' di storia per prima cosa. Un monitor Philips C2182 da 21 pollici si è guastato (presenta un ripiegamento orizzontale su un bordo, ma per il resto funziona regolarmente). Per prima cosa è stato inviato all'assistenza tecnica Philips, che lo ha rispedito indietro perchè il circuito stampato principale non era più disponibile. La Philips non effettuava ricerca dei guasti al livello dei componenti ed il monitor fu restituito per gettarlo nella spazzatura. Sebbene non sia un riparatore, ho quindi deciso di dargli uno sguardo, perchè consideravo la cosa una interessante sfida ed un modo per entrare in possesso di un bel monitor.
Il monitor funzionava regolarmente alle risoluzioni più basse ma il bordo era compresso nell'ultimo quarto di pollice invece di ripiegarsi come avevo avuto modo di osservare su un altro computer. L'unico guasto visibile era un resistore da 1/8 Watt bruciato.
La Philips dispone di un manuale di manutenzione per questo monitor, ma sono riportati solo gli schemi a blocchi, e non sono compresi gli schemi dettagliati del circuito di uscita orizzontale. Oltre agli schemi a blocchi sono riportate un sacco di utili informazioni inclusi i codici dei circuiti stampati, e quindi il manuale torna utile per individuare l'area di uscita orizzontale. Raccomando di procurarvi uno di questi manuali visto che la politica generale della Philips sembra quella di vendere dei manuali a prezzi ragionevoli a differenza di molti altri produttori.
Mi sono anche procurato il manuale Philips utilizzato in un corso sulla riparazione del monitor, menzionato nella FAQ sulla riparazione dei monitor. Sebbene fossero riportate un sacco di interessanti informazioni sui monitor in genere, non era menzionato il circuito di uscita orizzontale di tipo totem pole utilizzato in questo monitor.
Era evidente che uno schema dettagliato sarebbe tornato davvero utile come guida per la ricerca del guasto, ma se lo desideravo avrei dovuto ricavarmelo. L'alternativa era quella di ricercare con l'ohmmetro i componenti guasti ad uno ad uno e sperare di scovarli tutti. Scartai questa alternativa e come ebbi poi modo di scoprire, si trattò della scelta migliore, visto che lo schema mi occorreva per comprendere ed infine diagnosticare il guasto e ripararlo davvero. Ho rimosso il circuito stampato ed ho ricavato lo schema nel corso di tre serate con brevi sprazzi di noioso lavoro.
FMG: ho convertito le immagini PCX in GIF a beneficio di coloro che
non lavorano su piattaforma PC.
PHILLIPS.GIF (20KB)
o (inviato in origine)
PHILLIPS.PCX (134KB).
Il circuito di uscita orizzontale è una combinazione di tre FET di potenza ad alta tensione ed alta corrente in un circuito totem pole: quando il FET inferiore si porta in conduzione, inizia a portarsi in conduzione il successivo ed infine il terzo. In questo modo la Philips è riuscita ad ottenere un circuito con uscita a 1500 Volt 30 Ampere. Si tratta di un'esigenza che la Philips non avrebbe potuto implementare con un singolo dispositivo di uscita.
I FET di potenza utilizzati sono ciascuno un Toshiba 2SK1544, il cui foglio di specifiche è reperibile sul sito web Toshiba in formato Acrobat (2sk1544.pdf (524KB)), sebbene il sito non lo riporti più in elenco. Si tratta di un dispositivo da 500 Volt 30 Ampere abbastanza robusto.
I FET sono pilotati da transistor bipolari NPN Philips BC237, un componente abbastanza irrilevante: erano marchiati "C327" e si poteva osservare un piccolo "PH". Considerando che il monitor è stato realizzato dalla Philips, ho effettuato una ricerca sul sito web della Philips. Le informazioni sono reperibili all'indirizzo [http://www.semiconductors.philips.com/acrobat/7637.pdf].
Nel circuito sono utilizzati diodi veloci soft-recovery ad effetto valanga controllato, si tratta di Philips BYV96E. Ho reperito i fogli delle specifiche dei diodi sul sito web della Philips in formato Acrobat all'indirizzo [http://www.semiconductors.philips.com/acrobat/9875.pdf]. Questi fogli delle specifiche sono tornati utili per comprendere il circuito ed i suoi limiti.
L'ovvio guasto era nel FET di potenza superiore in cortocircuito tra source e drain. I due diodi V801 e V807 ed il transistor V809 si erano guastati insieme ed il resistore R805 era di un colore nero crespo.
A questo punto devo ricordare in tono implorante al lettore la presenza di tutte quelle alte tensioni e correnti presenti nel monitor, e vi assicuro che io, come chiunque dovrebbe fare, ho proceduto con grande attenzione per evitare di danneggiare me stesso o il monitor oltre ogni speranza di riparazione. Fine dell'implorazione.
Con il FET superiore di potenza in cortocircuito, il circuito di uscita poteva generare solo 1000 Volt piuttosto che 1500. A 1280x1024 un oscilloscopio mostrava una tensione di picco di 1200 Volt utilizzando una speciale sonda da 2000 Volt. La tensione continua di pilotaggio verso l'altro lato del giogo orizzontale saliva e scendeva con la regolazione dell'ampiezza orizzontale e come previsto, stesso dicasi per la tensione di picco sul circuito di uscita orizzontale (l'ampiezza orizzontale è regolabile variando la tensione continua sul giogo orizzontale tramite un alimentatore switching dal circuito stampato principale). Similarmente, la tensione di picco sul circuito di uscita orizzontale saliva all'aumentare della frequenza di scansione orizzontale. A 1600x1200 l'immagine si ripiegava su un bordo ed altri componenti si guastavano molto presto per stress di breakdown stress.
Sembra che il circuito di uscita orizzontale iniziasse a non funzionare correttamente alla tensione osservata di 1200 Volt. Ciò spiega come delle frequenze di scansione leggermente differenti tendessero o a comprimere il bordo o a farlo ripiegare ad una frequenza leggermente superiore.
Ma questo superbo monitor non dovrebbe essere destinato ad essere utilizzato come monitor a risoluzione minore per il resto dei suoi giorni. Ho sostituito i componenti guasti. Il monitor ha funzionato per alcuni minuti, ma quando è stato pilotato alla piena risoluzione 1600x1200 il bordo sinistro ha iniziato di nuovo a ripiegarsi e quindi improvvisamente la R805 ha generato uno spettacolare lampo e segnale di fumo. Dopo aver nuovamente rimosso il circuito stampato, ho scoperto che il FET di potenza si era nuovamente guastato insieme a tutti i componenti che si erano guastati in precedenza.
Riflettendoci, deduco che il guasto era causato da C801. Questo condensatore è sottoposto ad una alta tensione ad alta frequenza il che da luogo ad una considerevole corrente alternata. Il foglio delle specifiche del condensatore in serie MKP378 è reperibile sul sito web Philips all'indirizzo [http://www.passives.comp.philips.com/pdf/mkp378.pdf] (o localmente MKP378.PDF (269KB)). Ad un esame scopro che il componente era sconsigliato per l'utilizzo come "condensatore di risonanza in applicazioni flyback" nel foglio applicativo [http://www.passives.comp.philips.com/pdf/97fcacp.pdf]. Il foglio delle specifiche del MMKP376 [http://www.passives.comp.philips.com/pdf/kp376.pdf] (o localmente KP376.PDF (200KB)) d'altro canto indicava l'idoneità del condensatore per i circuiti di deflessione.
Sospetto che la Philips abbia scoperto che il MKP378, sebbene funzionante, fosse eccessivamente soggetto ai guasti nel funzionare se sottoposto a questo tipo di stress, ed abbia modificato il progetto per realizzare la serie MKP378 che non era così incline a questi guasti. Nella costruzione di questi condensatori un certo numero di sezioni individuali sono connesse insieme in parallelo. Eventuali problemi in questa connessione parallela potevano provocare la disconnessione di alcune sesioni per via del surriscaldamento provocato dalle alte correnti, e la conseguente ridotta capacità poteva provocare la salita della tensione su quella sezione del totem pole. Quando C801 fu rimosso, misurava 2 nfd. in meno, il che è coerente con le sezioni che si disconnettono, ma da solo non era sufficiente a spiegare il guasto. Sfortunatamente, è difficile generare le alte correnti in un arrangiamento di test per dimostrare questa teoria sul guasto. Ma l'assenza del guasto dopo la sostituzione del componente sembrerebbe convalidare la teoria.
I diodi ad alta velocità e i transistor driver sono disponibili dalla Philips ed il FET di potenza dalla MCM. La Philips può essere contattata al numero (800)292-6066 e la MCM al (800)543-4330. Il recapito della Philips può anche essere utilizzato per richiedere i manuali di manutenzione per i C2182 e C2082 menzionati in precedenza.
Sebbene il sito componenti della Philips riporti i diodi BYV96E ed il transistor BC327, il condensatore non era invece riportato. Nel frattempo riuscii a reperire un monitor guasto che era stato utilizzato giornalmente per lungo tempo, e lo utilizzai per cannibbalizzare i condensatori, che erano nella sequenza 18, 18, 22 nfd. piuttosto che 15, 15, 18 nfd. come nel monitor originale. La revisione del circuito stampato era superiore e quindi è probabile che la nuova sequenza sia stata adottata nel tentativo di trovare una soluzione al guasto dei condensatori. Sarebbe interessante sapere dove acquistare questi condensatori, specialmente la serie MKP378.
BYV96.PDF (96KB)
BC327.PDF (50KB)
Visto che il manuale non comprende gli schemi dettagliati dello stadio di uscita orizzontale, lo riporto come file GIF disegnato a mano (20KB). Sono a conosenza del fatto che il circuito stampato principale dove risiede questa sezione è identificato dallo stesso codice di quello utilizzato per il C2082, una versione Trinitron(tm) del monitor. Il C2082 è stato commercializzato dalla Compaq come monitor Q-Vision 200, dalla DEC come FSR871CV. Sospetto inoltre che sia simile se non identico ad altri modelli Philips da 20 e 21 pollici e che sia stato probabilmente commercializzato anche da altre marche.
Durante questa riparazione mi sono scontrato con un ulteriore problema. Per sostituire il FET di potenza è stato necessario rimuovere l'aletta di raffreddamento ed in seguito rimontarla. I bordi taglienti del nuovo FET di potenza next to foglio isolante in silicone hanno scavato nel foglio un foro abbastanza profondo da provocare una scarica di alta tensione visto che il FET di potenza è sottoposto a 1600 Volt per un breve periodo dello sweep orizzontale. E' stato richiesto un ricambio dal monitor cannibalizzato. Sarebbe saggio utilizzare un pezzetto di carta smeriglio per addolcire i bordi del nuovo FET di potenza prima di installarlo sulla scheda. Durante il montaggio nel monitor accertatevi che i fori di montaggio del circuito stampato e l'aletta di raffreddamento si allineino per evitare che l'aletta di raffreddamento risulti sfalsata rispetto al circuito stampato.
