Ｍｅｍｏｒａｎｄｕｍの小部屋
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サウンドバー、鳴らんどバー
１．はじめに
２０００年代前半の液晶TVとプラズマTVが競っていた頃に、ボーナスを利用してン１０万円の３２型プラズマディスプレイを購入しました。 当時としては贅沢をしたものです。 その頃のTVは作りがしっかりしており、付属のスピーカから聞こえる音声で も素人にとっては充分でした。 購入して１０年以上経過すると突然電源がオフする現象が生じましたので５０インチの液晶TVに買い替えました。 しかし、音が酷い、聴くに堪えられないためにサウンドバーも追加購入しました。 その当時のことをHPにも下記のように記載していました。
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Edition 5.532 (2015-03-08)
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その際に選定したサウンドバーは日本メーカ品にも関わらず比較的安価なＰｉｏｎｅｅｒ製の２．２ｃｈワイヤレスサウンドバーＳＢＸ−３００（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ対応）でした。 ちなみに購入価格は送料、税込みで１２，８７６円でした。
以下の改修は全て自己責任で行っています。 記載内容は個人的に行った状況を掲載したものであり、記載内容に対して本ページ著者は何ら責任を負いません。 また、記載内容、所感はあくまでもメモランダムとして記載したものであり、主観の羅列です。 断定したものではありません。
２．初回改修
使用開始して１年以上経過した２０１６年８月に、今度は突然サウンドバーから音声が聞こえなくなりました。 あれこれ触っているとサウンドバーの上面中央部に熱がこもっているようでしたので分解してみることにしました。
Ｗ９００ｍｍ×Ｈ８６ｍｍ×Ｄ１２１ｍｍ （大きいです。）
【 サウンドバーＳＢＸ−３００外観 】
タッピンネジ等を約３０個（多い！！）外すとカバーを切り離すことができます。
【 ケース取り外し状態 】
中央の金属ケース部分が発熱しているようです。
【 発熱部分 】
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金属ケース内には下記の３枚の基板が収納されていました。 左側上段：アンプ基板 左側下段：マイコン制御基板 右側：電源基板 |
【 蓋カバー取外し時 】
右側の電源回路が不具合の原因と決め打ちをして基板を取り外しました。
【 金属ケース内部拡大 】
【 電源基板取 単体外観 】
電解コンデンサの外観に異常は見受けられませんでした。
【 出力側の電解コンデンサ状態 】
熱がこもる⇒電解コンデンサの劣化と推測していましたが、電解コンデンサに明らかな外観上の不具合は見当たりませんでした。 せっかくここまで分解しましたので、基板上の電解コンデンサの特性をＬＣＲメータＤＥ−５０００でＣ ｓ＋Ｒｓを測定してみることにしました。 静電容量は総じて１０数％低めに測定されているようです。
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Ｃｓ＝２９４μＦ 、 Ｒｓ＝０．３０Ω （容量がわずか低下しているようですが、Rsは小さいので劣化はすすんでいないようです。） |
【 電解コンデンサ１：１次側２００Ｖ３３０μＦ（１０５℃） 測定結果 】
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Ｃｓ＝７６μＦ 、 Ｒｓ＝０．６５Ω （外観が少しくすんでおり、容量抜けもしているよ うです。 Ｒｓは大きくは変化していないと推測されます。） |
【 電解コンデンサ２（Ｃ７１６）：２次側２５Ｖ１００μＦ（１０５℃） 測定結果 】
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Ｃｓ＝３８２μＦ 、 Ｒｓ＝０．７９Ω （容量が低下しているようですが、Ｒｓは大きくは変化していないと推測されます。） |
【 電解コンデンサ３（Ｃ７０６）：２次側２５Ｖ４７０μＦ（８５℃） 測定結果 】
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Ｃｓ＝６０４μＦ 、
Ｒｓ＝１．２１Ω |
【 電解コンデンサ４（ＰＣ７５の横）：２次側１０Ｖ６８０μＦ 測定結果 】
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Ｃｓ＝８８４μＦ 、 Ｒｓ＝０．５３Ω （容量が低下しているようですが、Ｒｓは大きくは変化していないと推測されます。） |
【 電解コンデンサ５（Ｃ７２１）：２次側１０Ｖ１０００μＦ（１０５℃） 測定結果 】
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Ｃｓ＝８９５μＦ 、 Ｒｓ＝０．４５Ω （容量が低下しているようですが、Ｒｓは大きくは変化していないと推測されます。） |
【 電解コンデンサ６（Ｃ７０４）：１次側２５Ｖ１０００μＦ（１０５℃） 測定結果 】
以上の測定結果からは明らかな劣化品は見当たりませんでした。 せっかく取り外しましたので手持ち電解コンデンサと交換できるものだけでも交換することにしました 。 残念ながら交換したかった電解コンデンサ２（Ｃ７１６）：２次側２５Ｖ１００μＦ（１０５℃）、電解コンデンサ ４（ＰＣ７５の横）（１０Ｖ６８０μＦ）については交換可能な手持ち品がなかったので交換を諦めました。
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Ｃｓ＝４３７μＦ 、 Ｒｓ＝０．２２Ω |
【 電解コンデンサ３（Ｃ７０６）代替え品：２５Ｖ４７０μＦ（１０５℃） 】
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Ｃｓ＝９２２μＦ 、 Ｒｓ＝０．１４Ω |
【 電解コンデンサ５（Ｃ７２１）代替え品：１６Ｖ１０００μＦ（１０５℃） 】
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Ｃｓ＝９４９μＦ 、 Ｒｓ＝０．５０Ω |
【 電解コンデンサ６（Ｃ７０４）代替え品：２５Ｖ１０００μＦ（１０５℃） 】
電解コンデンサが不具合の原因とは思えませんでしたが、これで作業を終了して再組立をしました。 再通電したところ正常に動作しましたので、電解コンデンサが 原因のひとつであると自分に言い聞かせて、この時は対策を終えました。
【 電解コンデンサ交換後の電源基板外観１ 】
【 電解コンデンサ交換後の電源基板外観２ 】
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マイコン制御基板にも電解コンデンサが多く実装されていましたが外観上の異常は見当たりませんでした。 今思えば、この段階でもっとしっかり基板を目視確認しておくべきでした。 |
【 マイコン制御基板外観 】
３．２回目の改修
初回改修してから約１年後の２０１７年７月に突然サウンドバーから音がしなくなりました。 やはりサウンドバーの中央部分に熱がこもっているのが気になります。 前回の経験から電解コンデンサ起因
だけとは思えません。 前回同様に分解して、金属ケース内の基板を改めて目視確認をしました。
するとマイコン制御基板の三端子レギュレータＩＣ３０９（１１１７Ｃ−３．３）とＩＣ３０５（１１１７Ｃ−１．８）のフィンが熱で変色しているようでした。 特にＩＣ３０９は相当温度が上昇していたようです。 改めて１年前に撮影した上記写真を確認すると、当時既にＩＣ３０９のフィンの変色がしていました。
【 三端子レギュレータ回路部分の外観（今回の観察） 】
ＩＣ３０９はダメージを受けていると思われるのでＩＣ３０９を取り外して、代品としてＴＡ４８０３３Ｓを取付けることにしました。
【 ＩＣ３０９取り外し時の状態 】
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５Ｖ⇒３．３Ｖ⇒１．８Ｖと２段で降圧しています。 このような回路は、電源ＩＣのデータシートの熟読・理解は当然として、電源ＩＣの負荷全体像を理解していないと設計ミスを誘発しやすいです。 |
【 ＩＣ３０９，ＩＣ３０５まわりの回路図 】
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θｊａを少しでも小さくするためにＴＯ−２２０パッケージ品を利用することにしました。 以前に買いだめしていたＴＡ４８０３３Ｓ の最後の１個をどうにか探し出して利用しました。 |
【 代品のＴＡ４８０３３Ｓ 】
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放熱を少しでも改善する（θｊａを小さくする）ために放熱フィンを追加しました。 また、入出力にコンデンサを追加しました。 |
【 ＩＣ３０９代替え部品外観 】
ＩＣ３０９代替え品用パターンを電線で引き出します。
【 電線によるパターン引出し 】
実はこの回路でもデータシートの注意事項を守っていませんでした。
【 改造後の電源回路 】
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ポリイミド樹脂テープで絶縁して隙間に実装しています。 放熱の観点からいえばテーピングして放熱板全体を覆うは放熱板利用に反しているのはわかっているのですが、絶縁優先としました。 |
【 改修後の実装状態 】
この改修に際して、入力出力を測定しました。 その結果は下記のようになりました。
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ＩＣ３０９ |
入力電圧 （実測） |
４．９６Ｖ |
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入力電流 （実測） |
０．３７Ａ |
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出力電圧 （実測） |
３．２８Ｖ |
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損失 （計算） |
０．６２Ｗ |
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接合部温度上昇 （計算：θｊａ＝１１０℃／Ｗと仮定） |
６８℃ |
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ＩＣ３０５ |
入力電圧 （実測） |
３．２８Ｖ |
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入力電流 （推測） |
０．３７Ａ |
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出力電圧 （推測） |
１．８０Ｖ |
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損失 (計算) |
０．５５Ｗ |
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接合部温度上昇 （θｊａ＝１１０℃／Ｗと仮定） |
６０℃ |
周囲温度４０℃とするとＴｊ＝１００〜１１０℃前後と、結構な温度になっているようです。 ＩＣ３０９のリード線の変色から想定すると、実際にはもう少し温度が上昇しているのではと推測しています。
上記測定に際して、当初はＩＣ３０９の入出力にコンデンサを付加していませんでした。 その場合、なぜか正常に電流を測定することができませんでした。 現象としては電流計の内部インピーダンスの小さい電流レンジ（２０Ａ）で測定すると正常にマイコンが立ち上がらず、内部インピーダンスが大きい電流レンジ（０．３Ａ）で測定すると正常に立ち上がりました。 代替えのＩＣ３０９ を別型式の三端子レギュレータに変更してみましたが同様な現象でした。 三端子レギュレータ特有の問題ではないと判断しています。 現象から推測するにＩＣ３０９の出力が発振しているような感じでした。 その推測を前提にしてＩＣ３０９の入出力にコンデンサを付加することで電流レンジ（２０Ａ）でも正常に測定できるようになりました。
動けばよいということで、この状態で連続動作確認を開始しました。 最初の約１０分程度は何ら問題無く動作していましたが、その後、突然、ポッ、ポッ、ポツ、ポツ、ボツ、ブツ、ブツブツ、ブブブブブとスピーカから破裂状の音がして 最終的に動かなくなりました。 改修に失敗したようです。
そこで思い出したのが電流をまともに測定できない現象です。 三端子レギュレータの使い方が間違っていると思いながら改修を進めていましたが、改めて各社の１１１７のデータシートを読み直しました。 そうです、三端子レギュレータの基本的な使い方ができていませんでした。 ＩＣ３０９の出力側にも電解コンデンサを追加することにしました。
【 最終的な改修後の電源回路 】
追加コンデンサはＩＣ３０５に実装しました。
【 改修後の最終回路外観 】
ＩＣ３０９の出力側に電解コンデンサを追加することで連続動作をしても問題なく動作するようになりました。
４．電源基板再見直し
上記一連の改修では手を付けていなかった電源基板についても再見直しをすることにしました。 前回（２０１６年８月）の写真と比較すると電解コンデンサ２（Ｃ７１６）２５Ｖ１００μＦの変色が相当すすんでいるのに気付きました。
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中央上側に写っているＩＣ７２（三端子レギュレータ７８１２）の左側の黒っぽい円筒形部品が電解コンデンサ２（Ｃ７１６）です。 １年前と比べて色が相当黒くなっています。 |
【 ２０１６年８月改修部外観 】
電解コンデンサの劣化具合を確認するために、前回追加した部品を再度測定することにしました。 測定に際して、該当の電解コンデンサを取り外しました。
【 電解コンデンサ取り外し時外観１ 】
【 電解コンデンサ取り外し時外観２ 】
電解コンデンサの測定結果まとめです。 部位ごとに時間変化がわかるようにまとめてみました。
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電解コンデンサ２ （Ｃ７１６） ２５Ｖ１００μＦ （１０５℃） |
（ａ） ２０１６年８月測定 （オリジナル品）
劣化が認められましたので代品と交換することにしました。 （ｂ） ２０１７年７月 （オリジナル品）
（ｃ） ２０１７年７月 交換品５０Ｖ１００μＦ（８５℃）
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電解コンデンサ３ （Ｃ７０６） ２５Ｖ４７０μＦ （８５℃） |
（ａ） ２０１６年８月（オリジナル品）
（ｂ） ２０１６年８月（交換品）
劣化していませんでした。 （ｃ） ２０１７年７月
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電解コンデンサ４ （ＰＣ７５の横） １０Ｖ６８０μＦ （１０５℃） |
（ａ） ２０１６年８月（オリジナル品）
前回との変化はないようですが、Ｒｓが気になり交換することにしました。 （ｂ） ２０１７年７月 （オリジナル品）
６８０μＦの手持ちがないため１０００μＦに交換しました。 （ｃ） ２０１７年７月 交換品１０Ｖ１０００μＦ（１０５℃）
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電解コンデンサ５ （Ｃ７２１） １０Ｖ１０００μＦ （１０５℃） |
（ａ） ２０１６年８月（オリジナル品）
（ｂ） ２０１６年８月（交換品）
若干劣化していますが、まだ交換は不要と判断しました。 （ｃ） ２０１７年７月
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電解コンデンサ６ （Ｃ７０４） ２５Ｖ１０００μＦ （１０５℃） |
（ａ） ２０１６年８月（オリジナル品）
（ｂ） ２０１６年８月（交換品）
若干劣化していますが、まだ交換は不要と判断しました。 （ｃ） ２０１７年７月
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電解コンデンサ７ （Ｃ７１８） ５０Ｖ２２μＦ （１０５℃）
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外観上は問題なさそうでしたが、ＩＣ７２（三端子レギュレータ７８１２）の近くに実装されていましたので交換することにしました。
（ａ） ２０１７年７月（オリジナル品）
（ｂ） ２０１７年７月（交換品） ５０Ｖ２２μＦ
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上記部品交換を実施した電源基板の外観です。 ＩＣ７２（三端子レギュレータ７８１２）が相当発熱しているようなので、差し込み式の放熱板を追加しました。 周囲温度を上昇させるだけの改悪の懸念がありましたが、思わず追加してしまいました。
【 電源基板外観１ 】
【 電源基板外観２ 】
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変色していたＣ７１６はＩＣ７２（三端子レギュレータ７８１２）から少し距離をとるようにリードフォーミングしました。 |
【 電源基板外観３ 】
５．まとめ
回路的に三端子レギュレータの基本的な使い方ができていない、設計ミスを有した欠陥品のように感じます。 （主観です。）
マイコン制御基板、電源基板ともに三端子レギュレータの熱設計をしていると思えません。 特に、電源基板は、発熱部品の近くにわざと電解コンデンサを配置して劣化を促進させているとしか思えません。
スリットのほとんど無い金属ケース内に基板を実装していますが、通風を考えているとは思えません。
Ｐｉｏｎｅｅｒ製ではありますが、回路デザイン、実装デザインはどこでしたのでしょうか？ まるで素人設計です。
本ページ作成に際して商品価格確認のためにＷｅｂショップで本品を確認しました。 そこの口コミ情報でも突然動作しなくなるとの記載が多くありました。 また、電解コンデンサ交換の記載もありましたが、電解コンデンサ交換だけで一時的な改善にしかならないと思われます。 このような状況よりブランド品として販売してはいけない商品だと結論付けました。
ブランドを無視して、ただのＭＡＤＥ ＩＮ ＣＨＩＮＡ品としては、外観、短期的に正常動作する商品として立派だと思います。 また、ＭＡＤＥ ＩＮ ＣＨＩＮＡ品であれば１年程度で動作しなくなっても、価格面からもまだ諦めがつきます。
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