⇒「Wired, Weird」連載バックナンバー一覧 前回に引き続き、『バッテリーを逆接してしまった』という12V水中ポンプ用ポンプコントローラー基板の修理の様子を報告する。前回はトランジスタを短絡して電源を印加したら、パスコンのタンタル電解コンデンサー（以下、タンタルコン）から白煙が出た。このタンタルコンは短絡破損していた。 実装されていたICの動作を確認する 実装されていた2つのICの動作も調べた。すると、モータードライバの「MC33035」が、8番ピンのRef電圧（6V）が出ていなかった。どうやら、このICも壊れているようだ。MC33035の端子情報を図1に示す。 CMOS ICの「MC4093」（シュミットNAND）は入出力の論理のNOT ANDが合っていなかった。やはり、2個のICともに破損しているようだ。破損していないICを入手して交換する必要があるが、費用はあまりかけたくない

⇒連載「Wired, Weird」バックナンバー 電解コンデンサーから強アルカリの電解液が漏れた片面基板の修理の続きを報告する（【前編】はこちらから）。基板の動作確認ができるように本体部も一緒に送ってもらった。修理依頼された機器は専用機器のローターを駆動する制御器だった。本体の写真を図1に示す。 1980年ごろの標準構成 図1の中央には大きなトランスがあった。ベース部の金属板にはダイオードブリッジとトランジスタが固定され放熱されていた。スイッチング電源は使用せずトランスで制御電源と駆動電源の2つの電圧を生成し、ダイオードブリッジとコンデンサーで整流して、レギュレーターで15Vの電圧を生成していた。この電源構成は1980年ごろの電気製品の標準構成だ。 ノイズが少ないのでアナログ機器には最適な電気設計だった。しかしケースは密閉されていて内部の放熱は考慮されていなかった。 図1左上に赤四角で囲っ

図1をよく見ると3端子デバイス（レギュレーター）の放熱板にクラックが入っていた。恐らく熱破損だろう。 レギュレーターと隣の1000μFの電解コンデンサーの距離が近すぎるため、電解コンデンサーの温度も上がっていると思われた。基板のハンダ面の写真を図2に示す。 図2のようにハンダ面のパターンが腐食していた。特に電解コンデンサー周辺のパターンがひどく腐食し、マイナス端子付近の銅箔が溶けレジストがなくなっていた。使用されていた電解コンデンサーは、マイナス端子から強アルカリ成分の液が漏れる4級アンモニウム塩の電解コンデンサーだった。またクラックがあった3端子ICは15Vのレギュレータだった。 図1と図2の写真を見て違和感を覚えた読者がいたら、その観察力を褒めたい。なぜ違和感があるかというと、図2はハンダ面を左右反転して回路のパターンが分かりやすいように画像加工したからだ。この配置にすれば、基板上の部

⇒連載「Wired, Weird」バックナンバー 今回は生産中止されたダイレクトドライブモータードライバーの調査の続きだ（前回記事）。電源部を確認したら問題はなく機器前面の赤LEDが3回ブリンク（点滅）していた。このエラー表示の意味が分かれば原因は究明できるはずだ。今回はドライバーの不良原因を特定した経緯を報告する。 取扱説明書にエラーの説明はなかったのが…… ドライバーの赤LEDが3回ブリンクする表示の意味を取扱説明書で詳細に確認した。だが、残念ながらみつからなかった。Webの支援ソフトで原因を究明するしかなかった。まずはドライバーとPCを接続するケーブルを作った。ケーブルの仕様は取扱説明書に詳細に記載されていた。図1に示す。 図1右側の15ピンコネクターはRS232CとRS485の2つの配線をつなぐことができる独自仕様の配線だった。PCとつなぐのは図1の部分だけで十分だった。 しかし、

⇒連載「Wired, Weird」バックナンバー ダイレクトドライブモータードライバーの不良について調査してほしいという依頼があった。不良内容は機器表面にある表示部の赤ランプが点灯し、動作しないということだった。ドライバーの型名が分かったのでWebで調べると機器の表面には表示パネルは付いていなかった。 生産が中止されているのに充実した情報提供 現品が届く前にドライバーの型名から取扱説明書を探した。その結果、このドライバーのメーカーは、2015年ごろにこのドライバー製品の生産を中止していた上に、モータードライバー事業から撤退して他社へ事業を移管していた。ただ、メーカーのWebサイトには取扱説明書だけでなく、機器を動作させるための支援ソフトも公開されていた。販売した製品を組み込んだ装置のサポートを考慮した情報が公開されるなど理想的な顧客サポートが実施されていた。まずは依頼された機器と説明資料を

電源入力とモーター出力を逆に配線してしまったらどうなる！? ――7.5kWインバーターの修理（3）：Wired, Weird（1/2 ページ） 今回も7.5kWインバーターの修理の続きだ。修理したインバーターを発送して1カ月後に「電源入力とモーター出力を逆に配線してしまった」と連絡があった――。 今回も7.5kWインバーターの修理の続きだ。修理したインバーターを発送して1カ月後に連絡があった。 インバーターの取り付け時に確認不足で配線が長く、電源入力とモーター出力を、逆に配線し、RUNを入れた途端に過負荷となり、表示ランプが消えてしまいました ということだった。 『エッー、UVW出力端子にRSTの三相電源をつないでしまった!?』 依頼者の作業ミスだが『早急に何とかするしかない』と思い、再度、インバーターを送ってもらうように依頼した。おそらくIGBTモジュールがまた壊れていると思われるが、U

カバーを開けて不具合の原因を特定 ―― 7.5kWインバーターの修理（2）：Wired, Weird（1/2 ページ） 今回は7.5kW出力インバーターの修理の続きだ。このインバーターはIGBTパワーモジュールが過熱破損し、整流電源の＋端子とモーター駆動のU端子が短絡していた。不具合を確認するため取り出したIGBTモジュールのカバーを開けた。

激しい汚れでパワーモジュールに異常 ―― 7.5kWインバーターの修理（1）：Wired, Weird（1/2 ページ） 知人から7.5kWのインバーターの修理依頼があった。不具合の詳細は不明だったが、内部にエラー履歴も残っているだろうし、現場の情報が入りやすい依頼者なので引き受けることにした。

しっかり安全機能が働く良い電源 図4の左上は愛用の350Wの昇圧トランスでAC100VをAC200Vに昇圧している。過負荷になると、トランスに内蔵されたヒューズ代わりのブレーカーが落ちるので安心して使える。追加した18Ω抵抗の電圧が5.11Vになっているのが、テスターの表示で分かるだろう。 ワットメーターで消費電力を測定すると9.0Wだった。RCC電源としての安全機能はしっかりしていて良い電源だ。 これで修理は完了だ。 訳ありとはいえ、30年稼働に感謝 この電源は30年ほど前に製造され、中古業者へ転売され、何回か修理を重ねているようだ。しかし老体の電源にムチを打ってまた電源を復活させてしまった。いろいろ問題があった訳アリの電源だが、古い電源が30年後も顧客の現場の機器を支えていることに感謝したい。まだまだ、しっかり働いてもらうことを期待して、修理した電源を修理依頼主へ送り出した。半年たった

PLC電源の修理の続きだ。修理してみたものの出力電圧が中途半端な値で、まだ不具合を抱えている。そこで、メーカーに問い合わせてみたが――。 ⇒連載「Wired, Weird」バックナンバー 今回はPLC電源の修理の続きだ。前回は、基板から取り除かれてしまっていたトランジスタを推察し、その相当品を実装することで電源表示灯を点灯させた。しかし、出力電圧が6.2Vと中途半端な電圧だった。そこでPLC電源に名前が記載されているメーカー（A社）にWebサイトの問い合わせ窓口に以下のような依頼を送った。 生産中止品ですがPLC電源（型番：XXX）のマニュアルもしくはカタログを送付お願いします。 すると、メーカーから 資料を特定させていただきたいため、お手数ではございますが、コントローラー本体、CPU形式を本メールに返信でご連絡いただきますよう、よろしくお願いいたします。 との返信があった。 このメーカー

⇒連載「Wired, Weird」バックナンバー 知人の会社から事前連絡もなく、荷物が届いた。梱包を開けると生産中止のPLC電源が入っていて、私に修理してほしいとのことだった。今回は突然に送られた電源の修理を報告する。不具合の情報はない。電源のケースを開けて基板を確認すると、2枚の基板で構成されていた。2枚の基板を図1に示す。 図1の①は電源の入力基板で、②は2次電源の出力基板だ。③と④は基板それぞれのハンダ面だ。回路の流れを確認すると、①の入力基板の端子台にAC電源を接続し、右下のフィルターを通して左中央のダイオードブリッジで整流して、並列に接続された2つの電解コンデンサーに充電して整流電圧が生成されていた。②の出力基板のトランスを6本の白色配線で接続し、スイッチングして、二次電圧を整流して出力する回路のようだ。 トランジスタも見当たらない…… 電源の制御ICが見当たらないのでRCC電源

コンデンサーは新品同様なのに ―― パワー不足のモータドライバー電源の修理（前編）：Wired, Weird（1/2 ページ） 「コンデンサーの容量が少なく動作中の開閉がうまくいかず、オーバーヒートの症状があるそうでコンデンサーを調査してほしい」というモータドライバー電源の修理を依頼された。

マイコンの仕様を超える条件で使ったら、何が起きる？【後編】：ハイレベルマイコン講座（1/5 ページ） 本記事では、マイコンにストレスを与え続けて動作させた場合、どのような不良現象が現れるかを2回にわたり詳しく解説する。第2回となる今回は、前回まとめた「不良現象のメカニズム」の各項目について詳しく解説する。 第1回に引き続き、マイコンに仕様を超えるストレスを与え続けて動作させた場合、またはその状態で放置した場合にどのような不良現象が現れるかを解説する。 今回は、前回まとめた「不良現象のメカニズム」の各項目について詳しく解説する。ただし、マイコンの信頼性に関しては社外秘の情報が含まれる場合が多いので、あくまで一般論として解説する。 なお、本記事で対象とするマイコンは、あくまで正常に製造され、製造／試験工程などにおいて不良の作り込みが無いものである。マイコンの不良現象についての記事ではあるが、不

マイコンの仕様を超える条件で使ったら、何が起きる？【前編】：ハイレベルマイコン講座（1/3 ページ） 本記事では、マイコンにストレスを与え続けて動作させた場合、どのような不良現象が現れるかを2回にわたり詳しく解説する。第1回となる今回は、最初に「マイコンにストレスを与える環境」について、次に「高温、高湿、高電圧状態で発生する不良現象とメカニズム」として「故障モード」「不良現象のメカニズム」について説明する。 マイコンを、仕様を超えた条件で使い続けると当然破壊する。では、破壊しない程度、すなわち、仕様を少し超えるストレスを与え続けて動作させた場合、またはその状態で放置した場合、どんな不良現象が現れるのか？ 例えば、ユーザーがマイコンを搭載した自社製品の寿命加速試験を行う際、その試験環境がマイコンの仕様を超えている場合は、マイコンに対しても寿命加速試験を行うことになる。この時の試験条件が、マイ

静電容量方式の仕組み 静電容量方式のタッチパネルは、静電容量センサーの上のガラスと指先の間の静電容量(2～10pF)を検知し、押された（タッチされた）場所の距離や時間を計算しながら滑らかなタッチ操作を実現しています。 静電容量は、コンデンサ容量のことで、触れたときにプラスとマイナスの電荷が引かれ、触れる面積が広かったり、距離が狭くなるほど、大きくなります。検出方式は、表面型（Surface Capacitive）と投影型（Project Capacitive）の2種類があり、それぞれ構造が異なります。

その昔、米AT＆T社のキャッチフレーズに「Reach out and touch someone（受話器さえ手に取れば、遠くの人とも理解し合える）」というものがあった。技術者にとっても、電話をかけるという簡単な手段により、混乱の種になりそうな問題を解決できるケースは多いだろう。しかし、電話による会話では不十分なこともある。そのような場合には、1枚の絵が千の言葉にも値することになる。そこで登場する便利なツールがタッチパネルだ。例えば、タッチパネル上で回路図を描き、それを直ちに関係者に送付するといった使い方により、情報の伝達をより効果的に行うことができる。 タッチパネルと人をつなぐインターフェースはアナログだが、内部の電気的な処理はデジタルで行われる。つまり、タッチパネルでは、アナログ量である人の手の動きをデジタルコードに変換していることになる。 タッチパネルはさまざまな方式/構造で実現される

DC-DCコンバータのノイズ対策［理論編］：徹底研究！ノイズの発生原因を理解する（1/5 ページ） スイッチング方式のDC-DCコンバータは、その仕組みから、ノイズの発生源となってしまう可能性がある。これを避けるために、設計者は適切な対処法を知っておかなければならない。本企画では、2回にわたり非絶縁型/スイッチング方式のDC-DCコンバータのノイズ対策について実践的に説明する。今回は『理論編』として、ノイズの種類やノイズの発生メカニズムを中心に解説を行う。 求められる「実践的な解」 スイッチング方式のDC-DCコンバータでは、ノイズ対策が必要となる。実際、各種文献やIC製品のアプリケーションノートなどでは、よくノイズ対策について触れられている。それらを見ると、「パワーMOSFETなど、ループを構成する部品はできるだけ近くに配置すること」、「ループの長さはできるだけ短くすること」、「できるだ

SerDesの種類と特長、歴史について 前回と前々回は高速信号伝送のための伝送路について説明しました。これらの伝送路はシリアライザ（Serializer）とデシリアライザ（De-serializer）を使用した高速シリアル伝送で使用されていますが、「なぜ高速シリアル伝送を使用するのか」という理由と、代表的なシリアライザ（Serializer）／デシリアライザ（De-serializer）の種類や特長、その歴史について説明していきます。 コンピュータシステム内部のデータ伝送の一例として、図1-1のようにデバイスAからデバイスBへ、32ビットバスのデータを転送しています。図1-1ではデバイスAとBの距離が短く、バスクロックのスピードは33MHzと高速でないため、図1-2の受信側クロックの立ち上がりエッジでバスデータをサンプルする際に必要な、水色で示されたデータの安定領域（セットアップ・ホールド

電力線通信とは、データを伝送する媒体として電力線を使用する通信技術のことである。設計中の機器に電力線通信の機能を搭載したいと思えば、すでに10社以上の半導体メーカーから電力線通信用のICを調達することができる。ただし、適切なICを選択するには、電力線通信の特性や信頼性などについて理解を深める必要がある。そこで、本稿では、電力線通信機能を利用する上で必要になる基礎知識についてまとめる。 省エネ/低コスト化に有効 電力線通信（PLC：Power Line Communication）では、電力の供給とデータの伝送を1本の電力線ケーブルで行う。これは、配線を新たに追加することなく、すでに敷設してある電力線を用いて通信が行えるということを意味する。 このような特徴を備えていることから、電力線通信はさまざまな用途での利用が検討されている。例えば、次世代電力網（スマートグリッド）をはじめ、太陽光発電シ

マイクロプロセッサ（MPU）を使用したボードを開発するユーザーが抱えるさまざまな悩みに対し、基礎知識から技術トラブルまでマイクロプロセッサメーカーのエンジニアが回答していく連載「マイクロプロセッサQ＆Aハンドブック」。 第1回目となる今回は、初めてマイクロプロセッサを使用するユーザーがつまずきがちなポイントなどをまとめた8項目の概要を紹介します。 初心者がつまずきやすいポイントを整理 現在、自社製品にマイコンを採用しているユーザーが、より充実した機能を実現するために初めてマイクロプロセッサへの移行を検討する際、豊富すぎる機能やマイコンとの違いに不安を覚えるケースが多くみられます。また、実際にマイクロプロセッサを使用して開発を進めているユーザーで、トラブルによってつまずいてしまう方も少なくないでしょう。マイコンとマイクロプロセッサでは、ハードウェアやソフトウェアエコシステムをはじめ、さまざま