2014年1月26日星期日

PC電源故障の判定

コスト面を度外視すれば、以下のようなFSP400-60THN 電源であれば、その故障をユーザの手によって、いち早く発見できます。

PC電源に、電源故障・障害を早期に発見する為の支援機能(自己診断機能)が内蔵するのです。具体的には電圧モニター機能です。そのモニタリング機能自体の電源は特別にコンデンサを奢ったりして劣化の影響を受けにくいように作っておくわけです。そして電源が出力する全系統の電圧を常にチェックするわけです。負荷の増大に追従できなくて出力電圧が一定以上に下がった場合にブザーとかLEDでユーザに知らせるわけです。ただし電圧の低下が”負荷の増大に追随できないことによる”ものなのか、それとも他の原因によるものなのかを判断するにはある程度知的な判定能力が必要になります。人間によっても確認がおこなえるようにロギング機能も設けることが望ましいでしょう。その場合には耐久性の高いフラッシュメモリか、必要なタイミングでRAMからフラッシュメモリに記録を写せるようなしくみが必要になり、よりコスト高になります。

コスト面で厳しく、熱にも曝される電源に上記のような機能を設けるのは困難です。全系統ではなくマザーボードへの系統だけのチェックであればマザーボード側にこのような機能を設けることも可能です。既に一部には自己診断機能の付いたマザーボードもありますが、それらよりもっとインテリジェントな判定機能を持ち、パワーユーザーでなくても、電源の故障を把握できるようになることが望ましいと思います。PCがハングアップしたことをハードウェアから検知可能であればそのような自己診断が下し易くなります。もしそれが検知出来なければ、FSP400-60THN 電源故障はアナログ的な性質を持つものなので、誰もが理解できる○か×かのような形式での明確な判定は難しいでしょう。実装し易いのは、許容される下降曲線を超えて電圧が低下した場合に故障と判定したり警告を発したりすることですが、ハングアップの判定とかけ離れたものであった場合には有意義なものと見なされない可能性があります。

電源交換の取り外し作業前の注意点

パソコンの中に搭載されている内蔵パーツのひとつ「FX700-GLN電源」(電源装置・power-supply unit)は、コンピューターに電気を通すための入力から出力の機能を行う回路です。

電源ケーブルとプラグでコンセントに繋がっているため電流・電圧の負担を受けやすく、仮に停電や落雷などのアクシデントがあった場合過剰に流れる電気の対策を取っていなければ破壊されてしまう事があります。

また、長く使っていると老朽化していきますし、一回電源を閉じた直後に間をおかずに急に起動ボタンを押すと、ごく稀になのですが負荷が掛かって損傷してしまう危険もあります。

一般には「スイッチング電源」が使われているのですが、このスイッチの部分が強い衝撃で割れたり外れたりして押せなくなると壊れてしまうおそれもあります。

もしも電源が故障してしまった時はパソコンケースを開いてマザーボードから取り外し、新しく交換して直す必要があります。

PCケースの手入れ

FX700-GLN電源もPCパーツの中ではそれほど交換自体は難しくはなく、簡単な手順で取り外しができます。

まずはデスクトップパソコン本体(またはノートパソコン)の電源コンセントやUSBケーブル、LANケーブルなどのコードを感電や破損の防止のために必ず全部、先に抜きます。

ケースの上部や通気口に溜まった埃や小さなゴミを拭き取って除去します。

ノートパソコンの電源障害

バッテリーを取り外し、LENOVO アダプタ電源ーだけで起動する

ノートパソコンのバッテリーが完全に放電している時や、バッテリーからの信号をノートパソコンが正しく受信していない時にノートパソコンが起動しないことがあります。バッテリーを取り外して、ACアダプターだけで起動してみてください。この方法で正常に起動するノートパソコンは、多くの場合、シャットダウンした後にバッテリーを取り付ければ、正常に戻ります。

テスターで電圧を測定する(円筒形のコネクタに穴が開いているもののみ)

ノートパソコンのACアダプター(電源コード)のうち、テスターで電源電圧を測定することができます。規定の電圧が出力されていない場合、アダプター故障の可能性があります。

※LENOVO用は円筒形のコネクタの中心のピンが信号線を兼ねていますので、測定時に破損するおそれがありますので、そのまま当店【オータムサポート】にお問合せください。

※測定が難しい機種は、同じ機種のアダプターを接続して、お試しください。

同じ機種のACアダプターを使用してみる

ACアダプターが故障しているかを調査するには、同じ機種がお手元にある際は、LENOVO アダプタ電源ーを入れ替えて接続してみてください。ACアダプターを入れ替えるとノートパソコンが起動する際は、アダプターを交換すれば良いと言えます。

2014年1月20日星期一

SAMSUNG 液晶パネルの表示原理

LTN184HT01 液晶パネルは、外光や、フロントライト、バックライト等の光源により発せられた光を部分的に遮ったり透過させたりすることによって表示を行う。一般的な透過型液晶パネルを例として表示原理を説明する。

偏光

光源となるバックライトからは360度多様な方向に振幅成分を有する光が放たれる。裏面の偏光フィルタ(偏光板)は、この光の内の特定の方向の振幅成分を持つ光(偏光)だけを通過させ、残りはヨウ素分子のような偏光素子に吸収される。最初の偏光フィルタを通過した光は、直線偏光となって液晶層に入射される。直線偏光の入射光は、液晶層を厚み方向に伝播しながら、液晶のもつ屈折率異方性(複屈折)に応じて偏光状態を変化させて行く。液晶層を通過した出射光の内の、表側の偏光フィルタが制限する特定方向の偏光成分の光だけが表示光として出射される。表示を変化させるためには、電圧を変化させて液晶配向を変化させる。液晶配向の変化に合わせて、液晶層をはさんでいる偏光フィルタ2枚を含めた全体の透過率が変化し、表示される明るさが変化する。

配向

液晶層の表裏には2枚の配向層を備える形式が多く、電圧を掛けない場合に液晶分子を特定方向に整列させる役割を担う。

電界

液晶配向を変化させるために電圧を掛け電界を作る。多くの形式では表裏の両面に平面電極を備えている。
このように液晶層を表裏2枚の配向層がはさみ、さらに2枚の偏光フィルタとその外側に電極が位置する。表側の偏光フィルタを透過する光が多い場合に表示が明るくなり、少ない場合には表示は暗くなる。

中間調

SAMSUNG 液晶パネルは単なる光シャッターとして動作しており、真っ黒や真っ白といったデジタル表示以外にアナログ的な中間の明るさを得るためには、電圧も中間の値を加えることで光の透過率を調節する。

交流印加

LTN184HT01 液晶パネル自身は直流の印加で動作できるが、電極側に正負電荷の偏りが生じて寿命が短くなってしまう。これを避けるために正と負の電圧を交互に掛ける交流を印加している。
こうして光学的なシャッターを実現し、このような微細なシャッター1つを1つのサブ画素とする多数のサブ画素によって望む画像を表示する。このシャッターは光の透過と遮断だけを行うので多様な色は、概ね3原色を備えた色フィルタで実現される。

SAMSUNG 液晶パネル実装上の注意

1.モジュールを絶対に改造したり分解したりしないでLTN184HT04 液晶パネルください。改造したり、分解した後再び組み立てて動作不良となった場合は責任を負い兼ねますのでご了承ください。

2.回路にCMOS LSI を使用していますので、静電気で破壊されることがあります。静電気をおびないよう注意してください。作業者の体をアースバンドにて設置し、静電気の起きにくい衣服を着用するようにしてください。コネクタ端子のはんだ付けには、アースがとれているはんだゴテを使用してください。

3.モジュールは、四隅の取付け穴を利用して機器に取り付ける構造となっております。同一平面で固定するようにして、モジュールに“ソリ”や“ネジレ”などのストレスが加わらないよう注意してください。“ソリ”や“ネジレ”などのストレスが液晶パネルに加わると、色変化や破損の原因となりますので注意してください。

4.表示面に使用している偏光板やLTN184HT04 液晶パネル保護のため透明アクリル板など保護パネルを設けてください。またモジュールにストレスが加わらないよう保護パネルとモジュールの間には隙間を設けてください。

5.モジュール内に、ゴミやホコリが入ると表示に悪い影響を及ぼすことがあります。ゴミやホコリの多い場所で使用されるときは、防塵等を充分考慮ください。

6.樹脂及び板金フレーム部は、外観検査の対象としておりません。小さいキズ等がつくことがありますので、実装時、樹脂及び板金フレームが見えなくなるよう設計してください。

7.CCFL を交換する際はCCFL の割れ、モジュールへの衝撃等の無い様取り扱いには充分注意してください。

FSP 電源の選び方

PCケースに電源が付属している場合は、 別途電源を購入する必要はありません。ただPCケース付属のFSP400-60THN 電源はたいてい安物の電源ですので、音がうるさいなど不満がでてきたら交換するのも手です。

1.電源容量

まず電源を選ぶときに電源容量を考えます。
もし電源容量が足りていないと、PCがきちんと動作しなくなります。最近では省電力化も進んでいますので、400W~450Wあれば充分です!
3Dゲームをする方や高性能CPUや高性能ビデオカードを取り付ける方は、500W以上で考えます。
だいたい消費する電源容量が各パーツに記載されておりますので、それに従いますが、余裕をもった電源容量を選ぶようにしましょう!

2.静音性

PCからでてくる騒音ってCPUの冷却ファンが一番うるさいですが、実は電源についている冷却ファンもけっこううるさかったりします。排気口に直接ついているわけですからね。
ですので音を気にされる方は、静音設計の電源やファンレスの電源を選ぶようにしましょう!
また、電源は安物の粗悪品に手を出すと、安物買いの銭失いになる可能性が大ですので、大事な部品にはきちんとお金をかけるようにしましょう!

3.規格・サイズ

これ以外の規格は古かったり安定性が悪かったりしますので、手を出さない方が良いでしょう。
またFSP400-60THN 電源のサイズはPCケースのサイズに依存しますので、PCケースがATXなら電源のサイズもATX対応のものを、PCケースがmicroATXなら電源のサイズもmicroATX対応のものを選択するようにしましょう!

2014年1月13日星期一

SAMSUNG液晶パネル故障症例

ノートパソコンのLTN173HT02液晶パネルは、落下させたり、物をぶつけたりして液晶パネル表面のガラス板破損の場合と、液晶パネル自体の基板が故障してしまった際に発生する、ライン抜けや、コントラストの異常があります。

ノートパソコンの液晶ディスプレイに物をぶつけてしまった場合などの故障状況は、黒い斑点のようなものができ、液晶漏れを起こしてしまい、表示できなくなってしまうものが多く、液晶パネルの交換が必要となります。

また、ノートパソコンを落下させた際に、バックライト(冷陰極管)が割れて暗くなってしまった際は、バックライトのみを交換させて頂きますので、バックライトが切れただけにも関わらず、高額な液晶パネル交換をお勧めすることはありません。

その他、液晶パネルのコントラストの異常は、製品の不良であるとも考えられますが、画面が白っぽくなり、はっきりと見えないような状況になります。また、液晶パネルに帯のように表示されない、あるいは変色してしまうような状況が発生することがあります。これは液晶パネルに局所的に力がかかって、液晶パネルの駆動回路が異常となった際に発生します。

また、液晶パネルに表示される映像に、赤、緑、青などの線が縦に入ってしまう、ライン抜け状態も液晶パネルの交換で解消できます。これも駆動回路の一部が外からの圧力などで破損した場合や、もともとの不良の場合もあります。

ノートパソコンに採用されている、液晶パネルの機種によっては、画面が黄ばんでくるものや、静電気で寄せ付けられた埃が集積して、一部に斑点のような黒い影が現れるものもあります。 このような状態が気になる方にもLTN173HT02液晶パネルの交換をお勧めします。製品によっては内部の反射シートのみを交換して、修理できることもありますので 。

PC電源装置の交換

マイナスドライバーを用意します。
ポケットメディアドライブ、パーソナルメディアドライブが装着されている場合は、取り外します。
コンピューターの電源を切り、すべてのケーブルを取り外します。
LANケーブルまたは電話線を取り外してから、電源コードを抜いてください。
障害物がなく、カーペットを敷いていない、平らな安定した場所にコンピューターを移動します。
コンピューター内部の作業を行うときは、静電防止リストバンドと導電フォームパッドの使用を強くお勧めします。
部品を取り付ける準備が整うまでは、部品の保護パッケージを外さないでください。
警告:金属パネルの縁で皮膚が切れる可能性があります。コンピュータ内部の金属パネルの縁に皮膚が直接触れないように注意してください。
手順1、サイドパネルを取り外します。
手順2、フロントパネルを取り外します。
手順3、コンピューターを側面を下にして寝かせます。
手順4、ハードディスクドライブボックスを取り外します。
手順5、コンピューターの底を自分の方に向けて、コンピューター内のFSP180-50PLA電源装置の場所を確認します。
手順6、電源ケーブルと接続口を確認します。接続先と接続の種類を覚えておきます。正確に覚えておくため、簡単な図を描いておくとよいでしょう。
補足:電源装置のプラグは差込口に合わせた形状になっており、それぞれの形状がが正しく合わなければ、はめ込むことができません。さらに、電源コネクターの中には、コネクターを固定するための止め具が付いているものもあります。
手順7、電源の接続先と接続の種類を記録したら、ケーブルを外します。
手順8、すべての電源ケーブルが取り外されるまで、同じ作業を繰り返します。
手順9、電源装置を固定するネジをコンピュータの背面から取り外します。
手順10、コンピューター内部の、電源装置を固定する台に付いている止め具を確認します。
手順11、固定台の止め具を押して(1)、電源装置を左側にスライドさせて外します。
手順12、電源装置を左に動かしてから降ろして、コンピューターから取り外します。
手順13、電源装置を持ち上げてコンピューターから取り出します。
手順14、交換用電源装置をコンピューター内に入れます。
補足:交換用電源装置は元の電源装置と同じ方向で取り付けなければなりません。コンピューターに入れる前に、電源装置の向きを確認し、 必要であれば事前に書き取ったメモを元に、適切なネクターであるかを確かめます。
手順15、コンピューター背面にある電源装置の差し込み口と電源装置の位置を合わせます。
手順16、止め具が所定の位置に収まるまで、FSP180-50PLA電源装置を右方向 (コンピューター背面方向) にスライドさせます。
手順17、コンピューターの背面から4本のネジを取り付け、電源装置を固定ます。
手順18、電源ケーブルとそれぞれの接続先の位置を確認し、再接続します。
手順19、ケーブルを接続し、ハードディスクドライブボックスを元に戻します。
手順20、コンピューターを起こします。
手順21、フロントパネルを元に戻します。
手順22、サイドパネルを取り付けます。

2014年1月6日星期一

液晶パネルの実装上の注意

1.モジュールを絶対に改造したり分解したりしないでください。改造したり、分解した後再び組み立てて動作不良となった場合は責任を負い兼ねますのでご了承ください。

2.回路にCMOS LSI を使用していますので、静電気で破壊されることがあります。静電気をおびないよう注意してください。作業者の体をアースバンドにて設置し、静電気の起きにくい衣服を着用するようにしてください。コネクタ端子のはんだ付けには、アースがとれているはんだゴテを使用してください。

3.モジュールは、四隅の取付け穴を利用して機器に取り付ける構造となっております。同一平面で固定するようにして、モジュールに“ソリ”や“ネジレ”などのストレスが加わらないよう注意してください。“ソリ”や“ネジレ”などのストレスがLTN173KT02液晶パネルに加わると、色変化や破損の原因となりますので注意してください。

4.表示面に使用している偏光板やLTN173KT02液晶パネル保護のため透明アクリル板など保護パネルを設けてください。またモジュールにストレスが加わらないよう保護パネルとモジュールの間には隙間を設けてください。

5.モジュール内に、ゴミやホコリが入ると表示に悪い影響を及ぼすことがあります。ゴミやホコリの多い場所で使用されるときは、防塵等を充分考慮ください。

6.樹脂及び板金フレーム部は、外観検査の対象としておりません。小さいキズ等がつくことがありますので、実装時、樹脂及び板金フレームが見えなくなるよう設計してください。

7.CCFL を交換する際はCCFL の割れ、モジュールへの衝撃等の無い様取り扱いには充分注意してください。

液晶パネルの動作上の注意

1.電源を入れたまま、メインシステムにモジュールを接続したり、取り外したりしないでください。

2.動作温度が規定以下になると、表示の点滅スピードが遅くなり、規定以上になると全体が変色し、コントラストが低下しますが、規定温度になると正常に戻ります。ただし保存温度範囲を越えた場合は正常に戻らないことがありますので注意してください。

3.LTN173KT01液晶表示のコントラストは視角、周囲温度、電源電圧により変化します。液晶駆動電圧(Vo)を、最適のコントラストになるよう調整してください。

4.電源投入の順序は
[パワーオンの時]
ロジック用電源→各信号→液晶駆動用電源→  信号(L → H)
[パワーオフの時]
 信号(H → L)→液晶駆動用電源→各信号→ロジック用電源
の順序で行ってください。ロジック用電源が安定する前に液晶駆動用電源や信号を入力するとLSI がフローティング現象やラッチアップ現象により破壊されることがありますので充分注意してください。

5.LTN173KT01液晶パネルの端子部に若干の結露でも生じると端子が電気化学反応を起こし断線の原因ともなりますので結露させないでください。40℃ 85%RH 相当の相対湿度以下で使用してください。また急激な温度変化は結露の原因となることがありますので注意してください。

6.動作中はコネクター端子、PCB 及び実装部品には触れないでください。高電圧が印加されますので感電の危険があります。また故障の原因ともなりますので、注意してください。

7.入力部にはプルアップ、プルダウン機能を設けていませんので、電源ON の状態で入力信号をオープンにすることは避けてください。オープンのまま使用すると回路が破壊されることがあります。

2014年1月2日星期四

PC用電源ってなんだ?

電源とは、パソコンの各パーツに電力を供給するモノです。つまりFSP300-60PLN電源が無いとパソコンは動きません。家庭にあるコンセントは交流(AC:Alternating Current)電源というものモノですが、パソコンは直流(DC:Direct Current)電源というモノによって動くため、ACをDCに変換しないとならないんです。そこで登場するのがこの電源というワケです。

電源は、電源ボックスとか電源ユニット、とも呼ばれます。電源が電力を供給する各パーツとは、マザーボートやCPU、HDD、SSD、グラフィックボードたちのことですね。そして、パソコンに関して「電源」と言えば、大抵デスクトップパソコンのタワー型用の電源を指します。

電源(オウルテック SS-760KM)ですから電源のカスタマイズというのは、タワー型パソコンの電源をどれにするか?という意味と一緒です。電源も他のパーツと同じで、性能や品質などによって様々で、値段もピンキリです。

基本的に、性能が高い電源ほど多くの電力容量(W…ワット)を供給でき、寿命が長く、電源の冷却用に装着されているファンの音が静かです。

因みに、これはパソコン自作系の話になってしまいますが、ケースを単体で買う場合、FSP300-60PLN電源が一緒に付いているパターンと付いていないパターンがあったりします。大抵電源が付いているパターンの電源は安く、単品で買うものよりも性能は低い、というのが一般的です。

PC用電源の注意事項

注意事項から書き始める理由は、これから記述する問題が未来のある時点で読者の身に発生しても解決の糸口がなかなか見つからないことが予想されるので、発生する確率は非常に低いがとりあえず一読願いたい、ということである。その問題点とは複数の電源を使用する場合、そのFSP300-60GHT電源間のグランド電位(アース)の微妙な電位差によって接続デバイスが誤動作を起こす可能性があることだ。これは今回紹介する改造法にのみ発生するわけではなく、市販の独立使用用PCスイッチなどを使用した場合も同様だ。

①原因
発生の原理は推測になるが①PCスイッチング電源間の整流・降圧方法の差異(劣化に伴うものも含む)、②コンセントの挿し方向の電源間の差異などが原因で、マザーボードからの信号線のグランド(アース)と、ハードディスク用として別に供給している電源のグランド(アース)に微妙な電位差が発生し、各種エラーが発生する。
SATAでは顕在化した経験はない。IDEが、またIDEのなかでも特にCDR・DVDデバイスが多少問題が発生しやすい傾向にある様だ。

②具体的事例
マザーボードと共用している電源を仮に電源A、ハードディスクとCDR用電源を電源Bとした場合、電源BにCDRを接続し、IDEケーブルをCDRに挿入する前はベゼルの開閉ができる(きちんと動作する)が、IDEケーブルを挿し込むとCDRがダウンする。そのまま起動してもマザーボードがCDRを認識しない。電源AにCDRを差し替えればきちんと動作する。(もちろん電源Bの容量不足ではない。)
この現象は使用するデバイスの種類で現象遭遇頻度が大分違い、その原因は不明だがDVD・CDR等>IDEハードディスク>SATAハードディスクの順で発生する。この現象が発生することは経験からしてまれではあるが、安定動作やデータ保持の観点からすれば、現状で問題が起こっていなくても、できればわざわざ上記の状況を作り、問題の有無を確認しておきたい。

③対処法
万一上記の状態が発生した場合の"まっとうな"対処法はこの現象が発生しない電源装置の組み合わせに変更することである。筆者は各電源のPCケースとの締結用ネジ部分間にアース線(スピーカーコードでもよいしFSP300-60GHT電源コードでもよい)を接続し問題を克服した経験が数回あるが、この対処法の理論的確からしさやそのほかの危険性については全く不明であることをお断りしておく。

おそらくこの現象に遭遇することはなかろうが、万一今後読者が遭遇したら思い出してほしい。

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