2017年12月15日金曜日

VN-xx02 series English version manual completed, new firmware uploaded.

VNシリーズの英語版マニュアルが出来ました。
ご協力いただきましたJI3IVL 森様ありがとうございました。

新しいファームウエアも公開します。下のリンク先からダウンロードしてください。

VN-xx02 series English manual completed.
Many thanks to JI3IVL / Ms. Mori
 

VN-xx02 series assembling & operation manual English version (firmware v1.17)
 -> click HERE

Important MOD instruction for VN-xx02 series
-> click HERE

New firmware (v1.22):
for VN-4002 -> click HERE
for VN-3002 -> click HERE

Firmware history (except various resolved errors):

*v1.17 -> v1.22
 Message memory repeat play function for ch1 has been fully implemented.
 (repeat number : 0 to 20, interval time : 1 to 5 sec, setting menu in Preference mode, without saving to EEPROM)

*v1.00 (first release version) -> v1.17
PTT OUT, Paddle polarity switch menu, TUNE mode, soft BEEP and Sidetone sound (thanks to JE3QDZ / YOSI) implemented

2017年12月9日土曜日

【さらに重要】VNシリーズCTRL部U2,U4故障の原因まとめと対策決定版(12/10追記あり)

すべてのVNシリーズ(VN-4002(人柱版、初回頒布、2nd batch)、VN-3002)で発生しうるCTRL部のU4(XC6202P332PR-G, 3.3V LDO)とU2(Si5351A, PLL sigal generator)故障の原因と最終的な対策法がまとまりました。

初回頒布分の中から、最初の起動は問題ないものの2回目に電源を入れるとバックライトも点灯せず、事例によってはU4から焦げたにおいがしたり煙が出て、最悪焼損する故障発生が報告されました。当初、3.3Vラインの立ち上がり時の電圧がピーク3.8Vのオーバーシュートをみとめたことから、U2の絶対定格を超えたことによりU2がニアショートモードで故障、そのためU4の出力負荷が増大しU4が損傷するというプロセスが考えられ、U4の出力側のコンデンサC15を1μFに落とすことでオーバーシュートが改善されたことから2nd batch分からは対策を行いましたが、それでも故障事例が発生しました。

そこで電源電圧を13.8VとしたときのU4の入力側の電圧をオシロスコープで観察すると、


このように電源電圧をはるかに超えたピークを持つ電圧曲線が観察されました。U4の入力電圧絶対定格は22Vで、電源電圧が高い場合一定時間絶対定格を超える電圧がU4にかかることによって故障が発生し、出力電圧は3.3Vをはるかに超える9Vが観察されU4のパッケージが発熱しました。このことによってU2は直ちに故障し、ショートに近い状態となってU4内にさらに過大な電流が流れて焼損するというプロセスが判明しました。

そしてもうひとつ、前回の投稿のようにU4の入力側のC16を10μFから1μFに落とし、過大電圧に晒される時間を短くすることによって当座破損は免れましたが、まだ不十分のためさらに精査を進めるべくU4の入出力の電圧曲線を観察しました。(上の黄色曲線は入力側の電圧、下の青い線は出力電圧です)


スイッチを入れると入力電圧は30Vに近い鋭いピークのあと一旦電源電圧に落ち着き、約140μ秒から緩やかに電圧が下がり始めてさらに70μ秒経過すると再び鋭いピークを描きようやく電源電圧に落ちつくという大きな変動が観察され、同時に出力電圧は、2回目の入力電圧のピークにあわせて4V近くまで一時的に上昇していました。

この変動の大元の原因は電源スイッチのチャタリングで、4Vの一時的なピークはチャタリングによる大きな電圧変動に対するU4の応答と考えられましたが、4VはU2の絶対定格を超えているのでこのことがU2を故障させる可能性が充分考えられました。

対策としては、色々検討した結果U4の入力に比較的大容量の電解コンデンサを付加することで電源電圧変動を押さえ込むという結論に至りました。

C16を1μF以下に換装し、さらに25V100μFを付加したときの13.8V電源供給時の電圧変動を観察しました。
 

 入力側の電圧曲線では改修前に見られた2つの鋭いピークは消失し、チャタリングの部分でわずかに一時的な電圧低下が見られるにとどまり、出力電圧もオーバーシュートや一時的な電圧上昇も見られず安定していました。

 これでU2,U4の故障の可能性はかなり抑えられたと考えられ、今回改めて投稿となりました。

全VNシリーズに対して、以下の改修を施すようお願いいたします。未改修の場合は、12V以上の電圧を供給すると故障する可能性がかなり高くなりますのでぜひ対策してください。
クリックで拡大表示になります、たぶん。
これから頒布する分につきましては、 C16交換用の0.1μFチップコンデンサと25V100μFの電解コンデンサと上の説明書を同梱いたします。

この対策で安定化電源13.8Vでの動作も問題ないでしょう。

今回の事例の調査、修理、実験などで多大なるご協力をいただきましたJE3QDZ 吉村OMに深く感謝いたします。

最後に、現在12/8に時点でVN-4002キット1セット完売(少数台新たにご用意する予定ですが年明けになります)、VN-3002キットは19セット残っていますが諸事情により今年の受付はこれで一旦終了とさせていただきます。頒布再開は年明け1月中旬を予定しておりますのでどうかよろしくお願いいたします。

追記:部品(0.1μFと25V100μF1つずつ)入手困難な場合はメールでお知らせください。
対応させていただきます。

2017年12月7日木曜日

【重要】緊急連絡 VNシリーズを受け取った皆様へ(12/9の記事をご覧ください)

 根本的な原因とその対策が判明しましたので、こちらの12/9の記事をご覧ください。
 

ここ最近CTRL部の3.3V定電圧レギュレータIC U4ならびに、Si5351A U2の故障報告をいただき、独自に精査しておりましたが現象を再現できたところでおそらく大元の原因がつかめたと思いますので、取り急ぎ対策法を公開します。

CTRL部のC15は1μFにすでに変更していますが、C16も1μF以下に換装してください。

原因の詳細は後日まとめて報告します。それまでは電源電圧を9V以上には上げないようにしてください。

精査に時間がかかってしまって申し訳ありませんでした。

よろしくお願いいたします。

JL1VNQ / HARU

2017年12月4日月曜日

VNシリーズCTRL部定電圧レギュレータについてとファームウエア更新について(12/9の記事をご覧ください)

 根本的な原因とその対策が判明しましたので、こちらの12/9の記事をご覧ください。
 
VNシリーズ第2回頒布中ですが、組み立てた方からの報告がありました。

前回配布分でも数件見られましたが、コントロール部(CTRL)の定電圧レギュレータIC(U4:XC6202P332PR-G)がPLL IC(U2:Si5351A)を道連れに故障し、定電圧レギュレータICを0.5~1Aのものに交換すると故障の再現が見られないとのことでした。

当初故障の過程として出力電圧のオーバーシュートでU2が故障し、ショートに近い状態となって低電圧レギュレータICのショート保護が働かず破損するという流れが考えられ、出力コンデンサの容量が大きいことが原因と判断しC15を1μFに変更し頒布いたしました。

ところがそれでもU4、U2の故障が発生しており、出力電流が高いレギュレータでおさまることから、オリジナルのU4の出力電流がICのロットによってはギリギリもしくは許容範囲を超えてしまっている可能性も考え、U4を500mA以上のレギュレータに変更することを推奨します。

たとえば、NJU7223F33(秋月電子通商で取り扱いあり)はリードタイプですがそのまま
換装は可能だと思います。

当座今後の頒布品に上のレギュレータICを同梱しますのでU4として装着をご検討いただければと思います。

お手数おかけして申し訳ありませんが、よろしくお願いいたします。

また、今回ファームウエアを更新しました。

ver.1.20になりますが、このファームウエアはメッセージメモリch1に繰り返し機能を付加しました。設定メニューの"M1Repeat"で赤ボタンを押すと下に"Times :0"と表示されるので、エンコーダを回し繰り返し回数(0~20)を選択して赤ボタンを押すと、0以外では"InterT:3"と出てくるので、エンコーダを回し繰り返し間のインターバル(1~5秒)を選択して赤ボタンを2回押すと復帰します。繰り返し回数が1回以上の場合、ch1でメッセージ再生が開始されると右下の"M1"が"R1"に変わります。インターバル時は”R1"表示が点滅します。

 ファームウエアv1.20 VN-4002用はこちら VN-3002用はこちらです


2017年11月30日木曜日

VN-4002とVN-3002頒布開始します。

今回40m版のVN-4002キットを20セット、30m版VN-3002キットを30セットを用意しました。前回頒布から、ハード的に若干修正など加わっております。ファームウエアはver1.17がインストールされています。組み立て・操作マニュアルにつきましては、前回頒布セットで付属した冊子を廃しpdfファイルでの供給としました。

頒布価格はいずれも1台8,000円です。
送料は原則的に日本国内の場合はレターパックプラスを利用します(510円)。
海外への発送はEMSを利用します(おおよそ2,000円前後)。

代金は国内の場合銀行振込、海外へはPaypal決済でお願いします。

頒布ご希望の方は、jl1vnq(アットマーク)gmail.comまでメールをお送りください。振込先などの詳細は個々にメールでお知らせいたします。

組み立て・操作マニュアルのpdfファイルはこちらにあります。ダウンロードは自由ですが無断転載や再配布はご遠慮ください。

なお今回の頒布後のスケジュールはVN-2002モデルを含めて現在未定です。

2017年11月19日日曜日

VN-4002初回頒布分CTRL部電源の不具合について

VN-4002の初回頒布分のうち主にシリアルナンバー後半(30~50/50)のキットで、CTRL部のU2(Si5351A)とU4(XC6202P332PR-G)の故障報告を数件いただきました。

特にU2が焼損してしまうという深刻な例もありました。

JE3QDZ局吉村様がこれら故障例について独自に調査された結果、以下の原因によって生じる可能性が高いということが判明いたしました。

もともとU4の出力側には比較的大容量のコンデンサ(C15、10μF)が繋がっていますが、この容量負荷よって電源投入時、U4の出力電圧は比較的緩やかに上昇して一旦3.7V付近をピークとした揺らぎをみとめた後、定格の3.3Vまで収束します。C15を1μFへ変更することでピーク電圧が抑えられることも確認しました。
一方U2のデータシートを見てみると、推奨されるVDD上限が3.6V、絶対定格が3.8Vとややシビアなため、個体によっては電源投入初期に前述のように3.3V電源ラインがU2の絶対定格を一瞬でも超えることによってU2が故障するという可能性が考えられました。
さらにまた故障したU2のVDD-GND間の抵抗を測定すると数Ωを示しており、どうやら完全なショートにはなっていないかったようでした。
次にU4に関してですが、実験では完全ショートでフの字特性による出力ショート保護が働き電流が抑制され、ショートを解除すると復帰します。今度は5Ω程度(計算上3.3Vでは定格を超える660mAが流れます)の抵抗を接続すると、出力電圧が徐々に低下すると同時にU2のパッケージが発熱します。さらに続けるとかなり熱くなります。データシートにはサーマルシャットダウン機能がなさそうで、出力側がU2の故障により完全なショートとならず低抵抗となったため過電流となり、それが続いた結果U4が故障または焼損したのであろう結びました。

要約すると、電源投入時に3.3Vラインが一瞬3.8V前後まで上昇 ⇒ U2の絶対定格を超え故障 ⇒ U2のVDD-GND間が完全なショートにならず数Ω ⇒ U4のショート保護が働かず出力電流が上昇しU4が故障もしくは焼損 という流れです。

初回頒布分への対策としては、C15の容量を1μF以下にすること、U2への電源ラインに電流制限抵抗を挿入する、またはU4を3.0Vのものに変更するなどが考えられます。

念のためU2のレジスタ指定を変更することによって(Firmware 1.16, Google+コミュニティへ投稿しています)出力電流を最大の8mAから半分の4mAへ減じU2の動作を軽くしました。DBMへのLo、BFO出力は2~3dBほど落ちますが受信感度にはほとんど影響なさそうで(実測はしていません)受信時の消費電流も約8mA減少します。

そういうわけで2ndBatch分にはC15を1μFに変更させていただきました。

初回頒布分で一度動作したのに、次に電源を入れたら動かなくなったなど不具合が生じた方はコメント欄、もしくはメールにてご連絡ください。 よろしくお願いいたします。

今回のことで2ndBatchの頒布が遅れてしまいましたが、対策済み分のパーツ仕分けが進んでおります。今月中には頒布できると思いますので今しばらくお待ちください。

最後に、今回の問題について詳細な検討や的確な対策をご提案、実践いただきましたJE3QDZ局吉村様、故障素子の測定とご報告をいただいた局長様のみなさまへ改めて深く御礼申し上げます。

2017年10月10日火曜日

VN-xx02キット第2回頒布予定について

現在部品調達と基板レイアウトの調整を行っております。

一部の部品の入手が遅れている関係上頒布開始は今月下旬以降になる見込みです。

現在、新しいマニュアル製作と修正を加えた新しい基板での試作を始めるところです。もうしばらくお待ちください。(10/30 追記)

VN-4002のほかに30m版VN-3002を新たに加えます。両方あわせ計50キット分を用意する予定ですが,当面は頒布できるイベントがありませんのでメールのみの受付になります。

よろしくお願いします。

なお、ファームウエア更新などの情報はGoogle+コミュニティ『PICと無線コミュ』で随時公開されておりますのでそちらを参考にしてください。