Ремонт усилителя PA-9000
В одном из предыдущих постов была поднята тема надежности электролитических конденсаторов. Хочу рассказать связанную с этим историю, которая приключилась в середине этого, 2019 года. У меня дома есть усилитель. Самодельный. Назвал я его NSM PA-9000. Это усилитель мощности, он сделан на основе УМЗЧ ВВ Николая Сухова. Данная модификация известна как УМЗЧ ВВ 2001, хотя реально я его делал в 1998-1999 годах. В паре с ним работает предварительный усилитель, но речь сейчас не о нем. На конструкцию ушел примерно год по вечерам. Сейчас удивляюсь такой трудоспособности. Нынче год проходит, а никаких результатов нет. В общем, с 1999 года этот усилитель находится в эксплуатации. Не каждый день включается, конечно, но почти. И вот в 2019 году он сломался. Ровно через 20 лет. Причем как сломался? Погас дисплей. Сам усилитель исправно продолжал работать. Ничего не поделаешь, пришлось разбирать.
Это первая моя конструкция, где кое-что было заказано на заводе. В то время я работал в фирме, которая занималась приборостроением и иногда делала заказы на производстве. Вот я и вклинился в один из таких заказов. На тот момент у меня дома из инструментов была лишь ножовка по металлу, ручная дрель и напильники. Заводских деталей тут не так много, но они довольно важные.
В первую очередь, это радиаторы. Их фрезеровали на заводе по моим чертежам. Не нашли такой заготовки, специально отливали. Литье получилось пористым, это хорошо видно на поверхности. Но это не сильно мешает.
Верхняя крышка вырезана лазером из листовой стали. Перемычки между вентиляционными прорезями повело, устал потом эту крышку рихтовать. Сверху она покрыта черной матовой пленкой Oracal.
Задняя панель состоит из нескольких деталей, их из листового алюминия делал вручную сам. Сверху панель покрыта пленкой Oracal, надписи сделаны в виде наклеек, которые заказывал у рекламщиков. Такие услуги как раз тогда появились.
Внутри установлены два тороидальных трансформатора друг на друге в экране. Этот экран сделали на заводе - сварная труба, плюс две крышки, выдавленных по оправке на токарном станке из листовой стали. Все это покрыто цинком с хроматированием. Этот экран у меня на работе называли "чайник", думали, я какой-то чайник заказал. Для трансформаторов сердечники тоже сделали на заводе, но обмотки мотал сам вручную.
Есть еще и второй трансформатор, маленький, для дежурного режима. Установлен ближе к задней панели и имеет похожий экран, только меньше. Говорили, что это заварочный чайничек.
Два диодных моста установлены на черный радиатор внутри корпуса, который тоже фрезеровали по моим чертежам. Для диодов такой радиатор оказался сильно избыточным.
Параллельно задней панели установлена плата вспомогательных источников питания. Кронштейн для нее вырезан лазером из листовой стали. Он имеет сложную форму, сгибается по специально сделанным прорезям. Я хотел приблизится к штампованным деталям, как в промышленной аппаратуре.
Все это собрано на шасси из дюраля толщиной 4 мм. Саму заготовку мне вырезали на заводе, но все отверстия в ней делал сам. В подвале шасси расположены конденсаторы фильтра и реле включения трансформаторов. Радиаторы закреплены на шасси на петлях и могут откидываться вместе с платами усилителя мощности, обеспечивая свободный доступ ко всем компонентам.
Более того, сами платы установлены на радиаторах тоже на петлях и тоже откидываются, что дает свободный доступ к обеим сторонам плат.
Хорошо видно, что платы нарисованы рейсфедером. В то время ЛУТ я еще не знал. Все транзисторы - отечественные: КТ8101/8102, КТ850/851, КТ940/9115. Менять на импорт не вижу необходимости. Транзисторы установлены на радиаторе через самодельные керамические прокладки из подложек (ВК-94) для микросборок.
В данном случае поломка кроется в передней панели, значит надо ее снять.
Под верхней частью панели находится плата процессора на AT89C51. Плата тоже нарисована рейсфедером. Процессор связан с платами усилителя плоскими кабелями, для этого есть три разъема IDC, которые через окна в несущей панели "смотрят" внутрь усилителя. Обилие подстроечников на плате процессора связано с необходимостью балансировки аналоговых перемножителей, с помощью которых измеряется выходная мощность. С них сигнал поступает на внешний АЦП AD7896.
Под нижней частью панели расположена фигурная плата индикации и управления. На индикаторы может выводиться средняя или пиковая мощность, температура радиатора и время таймера выключения (которым я ни разу за 20 лет не воспользовался). Управляют индикаторами параллельные регистры 74AC374. Я не помню точно, почему была выбрана параллельная шина. Сейчас бы поставил 74HC595 и загружал бы их по трем проводам. Но тогда таких микросхем я не знал. В то время только-только появлялись в продаже первые экономичные КМОП аналоги серии 74. Это была серия КР1554, очень быстрая, что здесь не востребовано. Скорее всего, последовательных регистров из этой серии тогда было не купить. Хотя можно было поставить из серии К176 или К561, для статической индикации их выходного тока хватило бы. Но сделано, как сделано.
Крепились платы к алюминиевой несущей плите с помощью развальцованных резьбовых стоек. На плиту наклеена полоска черной пленки Oracal, чтобы в месте стыковки двух панелей не был виден голый металл.
Плата индикации тоже нарисована рейсфедером, но на ней уже применялись SMD-резисторы. Отечественные, Р1-12 размера 1206, которые не имели надписей. Такие резисторы у меня валяются до сих пор в большом количестве.
Нижняя часть панели изготовлена из черного полистирола. Нижний фигурный край сделан методом кусочно-линейной аппроксимации - склеивались небольшие фрагменты, внешние швы потом заплавлялись паяльником, затем обрабатывались напильником и шкуркой. В те годы это было модно. Через некоторое время на рекламе в городе увидел монитор LG с дизайном кнопки включения, как в моем усилителе. Такое решение было естественным. Передняя часть панели сделана немного выпуклой - напильником снималась часть толщины материала, затем панель шкурилась и слегка полировалась. Стекло тоже сделано чуть выпуклым. Кнопки - тоже. Каждая кнопка изготавливалась вручную из кусочка пластмассы. Значки на кнопках - из тонкого белого пластика. Надписи на панели - переводной шрифт. Сверху ничем не защищен, но при бережном обращении вполне себе живет 20 лет.
Внутри панель не такая красивая, видны следы склейки и обработки. Не планировал показывать обратную сторону, наверное, не стоило этого делать.
Верхняя часть панели изготовлена из белого листового полистирола и покрыта матовой черной пленкой Oracal. Почему так? Да просто черная пластмасса была на вес золота. Пилил всякие ванночки и поддоны. А белая была намного доступней. Например, в продаже были белые полистироловые подносы, купил и распилил, наверное, с десяток. А иногда попадался даже просто белый листовой полистирол как материал. Откуда-то у меня были обрезки, кто-то дал. Надписи на панели - опять переводной шрифт, логотип вырезан из белого пластика с помощью надфилей и покрыт серебрянкой.
Панель имеет выпуклую форму. Поскольку эта часть панели большая, выпуклость уже не могла быть выполнена снятием материала. Поэтому лист пластика изогнут. В таком положении его удерживают лонжероны из более толстого пластика, вклеенные внутрь панели.
А что по поводу ремонта? Виновником оказался единственный электролитический конденсатор, который установлен на питании 5 В на плате индикации. Сам конденсатор тут не сильно и нужен, его высыхание никто бы не заметил. Но он потек, электролит съел дорожки, индикация отключилась. Почему это произошло? Я думаю, конденсатор имел механические повреждения. Он уже тогда, 20 лет назад, был б/у, неизвестно откуда и как я его выпаивал. Потом формовал ножки для горизонтального монтажа на плату. Скорее всего, герметичность была нарушена. Дрожки я восстановил, конденсатор заменил. На фото - новый конденсатор. Вернее, тоже б/у, но другой. После ремонта усилитель снова радует слух. Подробное техническое описание усилителя можно найти здесь.
