금요일, 12월 14, 2018
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Pioneer TX-1060 튜너 (5), VFD 구동 전압과 펄스

글쓴이 : SOONDORI

VFD 고장이라고 잠정 결론을 내린 후 대안이 없을까를 생각해 보았다.

eBAY 검색을 해보니 당연하게도 구품은 나오지 않는다. 그러다가 분해상태로 수 년 간 박스에 보관하고 있는 Marantz SR-930이 생각났다. 살펴보니 하드와이어링을 하기엔 핀 수가 너무 많다. 본능적으로 정답은 아니라는 판단.

* 관련 글 : Pioneer TX-1060 튜너 (4), PD2011B IC와 VFD

(이 Toshiba TD6301 IC는 널리 쓰였던 VFD 드라이버. TTL 레벨을 수 십V 구동용 전위로 바꿔주는 트랜지스터 어레이(하단 작은 두 개 IC)를 사용 한다)

뭔가 좋은 방법이 없을까? 다시 생각해보니 앞선 작업에서 1) 제너 다이오드 양품검사 중의 모호함, 2) 구동펄스 위쪽으로 +5V가 튀는 모호함이 있었다. DC전원과 AC 필라멘트 전압의 교차점에 그 모호한 제너다이오드가 있는 것이고. 3) 그에 종된 Bias Cut Off Voltage Ek의 불충족이 이런 심각한 증상을?

전원부, 구동부 회로를 아주 면밀하게 검사하고 다시 판단해보기로 한다. 개별 확인 후, 예를 들어 필라멘트 ON 조건에서 특정 문자를 임의 선정하고 Grid와 Anode 파형들을 보면서 판단할 수도 있겠다. 필라멘트 정상이라면 발광점에서는 반드시 1) Grid 전압 Positive, 2) Anode 전압 Positive이어야 한다.

■ Zenor Diode

4.7V/200mA 규격을 준수하는 신품 제너다이오드로 교환 후 필라멘트 핀들의 관측전압은 AC 1.7V. GND~PD2100B #21 전압은 약 -21.7V, 제너다이오드 바이어스 연결 후(GND~필라멘트)  -19.5V. 전압 상승분이 너무 작다. 참고로 NEC는 +4V인 -16~17V 정도를 언급하고 있다.

■ 커패시터 교환

쉬엄쉬엄 전원부 중심으로 십 여 개를 교환하였다. 참고로 1000uF이 1100uF로 관측되어 오차율은 10%. 큰 의미는 없다.

■ 제어교차점의 Grid/Anode 파형 확인

일목요연하게 잘 정리된 블럭도는 다음과 같다.

(Voltage Doubler로 -22V VFD 펄스 구동전원을, 트랜스포머 → 기계스위치를 통해 FL 전원을 처리한다. FL Driver 라인에 TACT 버튼 처리를 위한 TD62504AP가 개입되고 있다)

다음과 같이 테스트 조건을 설정한다.

스코프 1번=VFD #22=GRID 1G핀, 스코프 2번=VFD #02=FM Mhz=ANODE

1) AM 버튼을 눌러 FM Mhz 非 표시 즉, AM ‘Khz’가 점등되어야 하는 조건.

두 파형 레벨의 절대치는 공히 25V이나 이해를 못하는 바로서 0V기준이 아니라 +5V와기준 즉- 편이가 20V인 상황이다. 어쨌거나 High를 -25기준 0V 즉, 전위(Potential)이 생기는 Positive High, Low는 -25V 즉, 전위가 없는 Low로 정의할 때 문자 발광조건은 둘 모두 Positive High일 때일 것이다. 그런데 그리드 Positive HIgh인 순간, 에노드 Low이고 발광하지 않는다.

2) FM버튼을 눌러 ‘Mhz’가 표시되도록 설정한 상태. 그리드가 Positive High일 때 에노드가 Low이므로 발광하지 않는다.

뭘 놓치고 있는가? 실수가 있었나? 재차 확인을 위해 다음과 같이 다른 테스트 조건을 설정하였다.

스코프 1번=VFD #15=GRID 1G핀, 스코프 2번=VFD #14=’.’ 표시=ANODE

(기판의 패턴들은 열과 힘에 대단히 취약하다)

(아주 일시적이고 우연한 겹침. 단, 문자 발광은 없다)

위 두 테스트 케이스를 정리해보면 1) 전혀 이해되지 않는 바로서 Positive/Low 펄스 타이밍에 문제가 있다. 2) 그리드 전압차(Ek)가 권고치 +4V/rms의 절반인 + 2V/rns 정도 그리고 AC 필라멘트 전압은 권고치 2.3V/rms에 대하여 1.6V/rms에 불과하다. 마치 트랜스포머가 너무 낮은 부하(저항)에 힘들게 대응하고 있는 상황처럼 보이기도 하고… Ek의 과소도 문제. 이것은 동작점 4.7V 제너다이오드가 교류를 다루면서 생기는 착시일 수도 있겠는데 만일 필라멘트 관측전압이 두 배쯤인 3V 근접이라면 모든 게 정상으로 보일 수도 있겠다.

그나저나 전자방출은 되고 있는 것일까?

VFD #14, #15를 단락시킨 상태 즉, Grid와 Anode를 Positive로 동기화시켜도 ‘.’이 발광하지 않는다. 이것은 치명적인 오류로 아무래도 다른 이유가 있어서 고장인 모양이다.

마지막으로 시각적 확인을 위해 AC 공급라인 중 하나를 끊고 DIY 전원공급기로 직접 DC를 공급해보았다. 전압을 증가시키면 3개 와이어가 적색발열(표제부 사진 참조)한다. 그러다가… 아뿔싸! 불과 몇 초였지만 너무 과한 전압(~DC 15V)을 너무 오래(!) 인가했다. 텅스텐 필라멘트 세 개 중 두 개가 끊어지면서 VFD는 확실한 폐품이 되었다. 현재 필라멘트 저항값은 16오움 정도. 병렬 연결된 것들이 끊어졌으니 저항값이 증가하는 것이 당연하다.

마음을 가라앉히고 글래스 접합부를 꼼꼼히 살펴보니… 이런! 구멍이 뚫려 있다!

진작에 네온가스가 완전히 빠져나간 상태로 이 조건에서 형광물질 작용하고, 멋지게 문자가 발광되기를 기대했다는 것이 우습다. 그간의 끙끔거림이 무색하게도… 원인은 너무도 간단한 것이었다.  처음에 잘 살펴보았다면 괜한 노동은 하지 않아도 되었을 터. 바보가 되어 버렸다. 오기가 생긴다. 어떻게든 불빛을 봐야겠다.

(저항 리드선 관통이 가능한 상태. 어찌하여 이런 일이?)

* 관련 글 : Pioneer TX-1060 튜너 (6), 인터넷 폐품을 찾아서

 

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