１０／１９ プリモメンテ87,88,89件目：ピース・コプエルＡ・プリモコボル②

難航してすっかり長期入院になってしまってた、プリモピース・タイプＡコプエル・プリモコボルの３体セットの記事②、残りのコプエルＡとプリモコボルです。

この2人の子は「一度電池の液漏れをしてしまい、動かなくなってしまった」としか聞いてませんでしたが、実際にはそんな簡単な故障ではありませんでした…。

到着してとりあえず電池BOXフタを開けてみると、

蓋を閉めたら接触するようになってるマイナス電位の端子が、ハンダで繋げてあります。液漏れでサビサビになった上にモゲたのを、磨いてハンダで繋いだ様ですが、メッキの剥げた板はすぐ錆びてしまいますね…。いまいちです。

とりあえず通電させて動くかどうか確認するべく、BOX分解して直接通電してみましたが…ウンともスンとも言わず…。スピーカか？と思いチェックしましたが、スピーカはOK。基板を確認。まず表。

続いて裏。

この裏面ですが、32.768Hz水晶用のコンデンサ（C3・C4）を取り替えた形跡がある…。これは「時計用」の水晶なので、電源を入れたらすぐ・連続で発振するはずだが、オシロ繋いで測定したら、全く発振してない…。
コボルの方はどうだろう？と、コボルの方も調べてみると、ほぼ同じ状況。やはり電池BOXの蓋を閉めたら接触する端子は、モゲてはなかったけど磨いてあったものが再度サビて通電不良。で、分解して直接通電してもウンともスンとも言わず、32.768kHz水晶は発振せず…。
写真の基板はコプエルの方ですが、1MHz発振子のハンダ付けが、表だけで裏がハンダ付けされてなかったのが気になって、裏のハンダ付けをしてみたら、ラッキー！32.768kHz水晶が発振するようになって、全体がちゃんと動くようになりました。しかしコボルの方は、前回たまたまうまく行ったコンデンサの容量変更や取替では、触った直後はちょこっと動いてしゃべる事がある程度で、安定発振しない…。

これは…誰がどう修理して、果たしてその時に動くようになったのか？
依頼者さんに問い合わせると、

コボルと、コプエルは、前回修理した所が今はやっていないようです。
修理した内容を下記に記します。

症状：電池の液漏れを起こしてしまい、接触面を磨いたのですが、コボルは全く反応しません。
治療：
　コプエルと全く同じプリント基板で、現象も同じでした。
　従って、診断も同じです。
１．試験用の電源で、起動せず。
２．スピーカーは、動作ＯＫです。
３．スピーカーアンプのトランジスター（S8050）は、試験機でＯＫでした。
４．左手のスイッチには、センス電圧が掛っていて、ＩＣへは、スイッチを押した情報は入っています。
５．全電流は、「0A」です。
　以上の現象から、２個ある「ＩＣ」のいずれかが、破損していると判断しました。
　残念ながら、入手・交換は出来ません。
との事でした。

という回答が返ってきました。これは…あまりに不誠実じゃありませんか？
「電池の液漏れをしてしまい、動かなくなってしまった」とは話が全然違います。もはや、死んだ子を連れてきて「生き返らせて下さい」と言ってる様な物です。
メールでだいぶ文句を言いました。あと、「コボルは」という書き方もよく分からない。じゃあコプエルの方はどうだったの？

しかし、症状診断と治療内容のコピペを貰ったので、この書き方には見覚え有ります。「ｗｅｂおもちゃクリニック」として全国からおもちゃ修理を受け付け、推定20年で9000件ぐらいの数のおもちゃを修理してきた「長さん」という方の修理跡です。プリモピースの充電池に書いてあった「2017/11/22」の日付をもとにサイトの診療日誌を見たら、すぐ見つかりました。
このサイトの診療日誌は2020年4月で更新が切れており（リンクがちゃんと取れてないので2020年頃の記録には辿り着きづらいですが）、もう活動停止したのでしょうか。

ここのサイトは、自分が初心者の頃はよく参考にさせて貰って、こなしてきた修理件数としては今でも尊敬してますが、最近実はそれほど高度な事はしてない事に気が付きました…。
諦めない、ベテランドクターが「修理不能」と判断したとしても、誰にも直せないとは限らない。
現にコプエルちゃんの方は動いてるっぽい。コボルちゃんの方もふとした時に時々動く、まだ見込みはある！

とりあえずまず、コプエルちゃんの方、スイッチ類も不良なのでこれを直して、電源系統も直して長期動作確認を掛けておくことにする。まず左手。

左手スイッチは完全に不作動でしたが、いつもの様にそれ程汚れてるわけでもない。でも、アルコール付けた綿棒で拭くと、導通復活します。しっぽスイッチは反応はしましたが、若干抵抗値が上がってたので、しっぽもやっておきます。

これも同様、さほど汚れてませんが拭いておきます。
次に電源系統を復活。前にもやりましたが、この「蓋を閉めると接触する」端子はいまいちあてにならないので、ヒンジ部を通してビニール線で直結します。

これで全体の修理完了。発振がちゃんと継続して動き続けてくれるか、長期動作確認に入ります。

さて次、コボルちゃんも何とかがんばらなくては…。
前回32.768kHz水晶発振不良を修理した時は、コンデンサの片方を容量アップしたのですが、その時相談した先輩にまた相談しましたが、それ以外に手は無いでしょう、との事。代りに、外からのクロック注入の楽な方法として、ＬＰモードのあるＰＩＣの内部発振回路を使う案を提案されました。
なるほど～、ゲートＩＣ使うよりも部品点数が少なくて済みますね。でも、程よい８ＰＩＮのＰＩＣの手持ちがないし、前も似たような提案があったのですが、もっと高機能なマイコンをこんな使い方するのはあまり気が進まないのよね…。

という事で、外部発振回路を作ることにしました。
32.768kHz水晶の安定発振は、「我孫子おもちゃ病院」の「水晶発振子の動作確認用発振回路の製作（その２）」で詳しく解説されてますが、なかなか難しいとの事。ボクが以前にテスト用で作った発振回路「回路１」と、我孫子おもちゃ病院お勧めの回路「回路２」を掲載しておきます。（手持ち部品の都合で、抵抗の値が若干違います。）

我孫子の記事によると、回路１の様な基本回路でも、帰還抵抗を10MΩ以上ぐらいにすると、32.768kHz水晶でも発振するという事ですが、10MΩは手持ちが無いので不便だよね、との事。確かに、手持ちの1608チップ抵抗セットも、1MΩまでしかありません。
「回路２」は帰還抵抗が1MΩでいいので作りやすいとの事ですが、この回路で1MΩは帰還として働くのかしら…？素人でアナログ回路の理解が出来ないのでｗ、試作して確認してみます。（後々テスト装置として役に立つし。）
アンバッファインバータ：74HCU04を半分使って、まず表。

ここまで小さく作る必要は無いのですがｗ、たまたまちょうどいい基板のきれっぱしがあったのと、チップ抵抗・コンデンサを使うと、結局この大きさで出来てしまうのよね。裏面：

（信号出口に、短絡保護用に念のために…1kΩを入れたかな。）これで電池繋いでテスト。

一発でバッチリ発振！オシロ画面は、

バッチリですね。

これで、74HCU04を使っても、ICソケットを使わなければ何とか基板上に実装はできそう。しかし、SOP8と思って間違って買ったSSOP8でアンバッファインバータ３回路入りの「TC7WU04」というICがある。なんとかこれを使って作るか～ｗ。その前に、既設の発振回路を撤去して、テスト発振回路でクロック強制注入して、動くかどうか確認しとかないと……とウダウダ考えていましたが、もう一つやってみようと思ってた事を思い出しました。
「帰還抵抗の変更」です。

我孫子のお勧めは「10MΩ以上」なので、デバイス内部の帰還抵抗を外から今以上に大きくするのは不可能ですよね。でも、デバイスの２端子に並列に抵抗を入れれば、帰還抵抗の下げ調整ならできますね。やってみる価値あるかもしれません。
（実はこれは、発振テスト回路を作ってみる前にやってみようとしたのですが、繋ぐところを間違えてた事に後で気づきましたｗ。水晶の両端に繋いでしまいましたが、それだと制限抵抗：Rdの下になってしまいます。デバイスから出てる２端子に繋がないといけませんでした。）
で、改めて手持ちのリードタイプで持ってる一番大きな抵抗：5.1MΩを繋げてみると………発振しそうではありませんか～ｗ。

チップは1MΩまでしか持ってないので、不格好になってしまいますが、これで冷めても動くかどうか確認…動きそうです！！！

よしっ！スイッチ類と電源系統の修理をしましょう！
始めてのプリモコボルですが、頭の左側面が手縫いの様です。

ここからほどきます。まず左手：

線が途中で継がれて補修されてました。いつも通りアルコール付けた綿棒で拭きます。続いてしっぽ。

これも同様です。「電池フタを閉めると接触する」端子は、前述の通りサビを削ってあてにならないので、

コプエルちゃんと同様にビニール線で直結しました（写真は繋ぐ前ですが）。これで動作確認…バッチリ動き続けてくれました！

コボルちゃんは日曜の夕方から今日：火曜の晩まで順調に動いてます。コプエルちゃんはもっと前から順調に動き続けてます。２人の通信もちゃんと動作しました。これは完治でしょう！
これで、明日の朝まで動作確認して、ウチの奥さんに発送頼みましょう！