ラズパイ4が過電圧で画面が映らなくなったので修理する(中編)

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 どうも、こんにちは。T・K生です。

 今回はラズパイ4を過電圧を加えてしまい、TVSダイオードを破損したので応急措置で仮修理に関するアイディアの記事を書きたいと思います。

 TVSダイオードの代わりに5Vで点灯する発光ダイオードを逆接続する

 ラズパイ4の過電圧保護用にTVSダイオードが使われていますが、純正品でないとやはり本来の力は発揮できません。

 TVSダイオードを取り付けないでDC5Vを加えることでラズパイ4も動作はしますが、残念ながら電源ラインにサージ雑音が乗ってしまい、吸収用のTVSダイオードがないと動くには動くのですがやはりノイズが増えてしまい、よくありません。

 そこでTVSダイオードが到着するまでいい方法がないか?と考えました。

 5Vの電圧を加えてLEDが点灯しているか?を実験する

 応急措置としてDC5Vで点灯するダイオードを逆接続してTVSダイオードの代わりにサージ吸収の役割をとりあえずさせようと落ち着きました。

 TVSダイオードと同じ向きでLEDを活用してみる

 DC5VのLEDを逆に接続すると光らないのだが・・・

 普通はLEDは電圧を加えることで光らすことを目的としていますが、今回は逆に光らないことでTVSダイオードの定電圧と同じような役割をさせています。

(逆接続に関してはLEDのデータシートにVR電圧ということで最大耐圧が掲載されています)

 LEDには逆接続で耐圧があります。逆接続で今回、購入したLEDは5V以上の電圧を加えると破損します。

 LEDが光らない状態で定電圧のTVSダイオードと同じような役割をさせて機器を保護しようということで仮修理ということで接続してみました。

 普通とは逆の方法でLEDが光らない状態でとりあえず電源に含まれるサージ電圧を吸収させる方法でラズパイ4を仮復帰させることにしました。

 LEDを順方向電圧でパイロットランプのように光らせることでもサージノイズは吸収できるらしいのですが、勝利電流が増えるのとLEDが長時間点灯することでラズパイ内部の熱が増えることが良くないと考えて、あえて今回は光らせないようにしました。

 LEDが光らないことでTVS定電圧ダイオードと同じ役割を果たす。応急措置なのでTVSダイオードが到着したら交換する。

 結果は画面が映り何とか仮復帰完了!

 5V LEDを逆に接続してTVSダイオードのように定電圧保護とサージ雑音吸収目的で半田付けをして、ラズパイ4に電源を再投入しました。

 結果は無事、画面が復帰して再びラズパイ4が動作しました。

 電源のプラスマイナスの逆接続をしていなかったのが幸いだったのか、ラズパイ4は無事でした。

 もし、DC12Vの過電圧で電源を逆に接続したら完全にラズパイの電源関連のレギュレーターやメインCPUが破損して修理できなくなるみたいですが、今回は単に過電圧だったので何とか持ちこたえたようです。

 USB3.0のデータも無事でした。

 LEDの逆接続でTVSダイオードの代替え品のように使うアイディアなのですが、一種の仮修理なのでTVSダイオードが海外から到達するまではまだ無理ができないと感じていますので、慎重にラズパイ4は使いたいと思います。

 みなさんもラズパイの過電圧には注意しましょう。自分もへまをやらかして痛い目にあいましたので。

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