Manutenzione e riparazione Logitech G25/G27

Disclaimer: Questa guida non è stata scritta da me l’ho solo tradotta in italiano dall’originale, credits a fine pagina.

Manutenzione preventiva e riparazione di Logitech G25 / G27

L’errore che descrivo qui può colpire qualsiasi  Logitech G25 e molto probabilmente il G27 quando raggiungono un certo livello di usura. Nel mio caso e quello di molti altri utenti che hanno subito il danno, è stato intorno ai tre anni e quindi al di fuori della garanzia. Una curiosità è che sembra più probabile di avere questo guasto quando il volante non è stato utilizzato per alcuni mesi, probabilmente a causa dell’accumulo di fuliggine, che studieremo più avanti, influenzato dalla mancanza di uso del motore.

In generale, prima di entrare nei dettagli, il guasto è dovuto alla distruzione dei 2 MOSFET, che gestiscono motori i quali creano gli effetti del Force Feedback del volante. Questa distruzione è  causata da una sovralimentazione ed è casuale, si verifica quando la resistenza del motore scende da un normale valore di 30 ohm a un pericoloso valore di 20-15 ohm. Questo calo della resistenza, che può essere misurata con un tester attraverso i due contatti del motore, aumenta la corrente fornita dai MOSFET al motore con conseguente bruciatura dei transistor. Il calo di resistenza è causata dall’accumulo di polvere e fuliggine compresa tra i contatti del rotore del motore, proprio dove le spazzole passano la tensione al motore.

Se diagnosticato precocemente prima che i motori abbiano abbassato la loro resistenza, basta pulire le scanalature tra i contatti del rotore e siamo fuori pericolo. Se il volante è stato danneggiato e non gira, dovremo andare a controllare ed eventualmente sostituire i componenti difettosi nell’elettronica. Importante, pulire i motori prima di alimentare di nuovo, altrimenti dovremo ripetere la sostituzione dei componenti.

Smontare il volante per controllare i motori è abbastanza facile, basta togliere alcune viti e cavi. Questo permette di accedere ai motori per verificare la loro resistenza e sapere se dobbiamo procedere alla sostituzione. Inutile dire che non sono responsabile di ciò che potrebbe accadere seguendo questa guida, Logitech non offre la possibilità di riparare volanti o acquistare di pezzi di ricambio, e solo grazie alla collaborazione di altri utenti in un forum siamo stati in grado di risolvere i problemi per noi stessi. Sto solo condividendo la mia esperienza per coloro che vogliano cimentarsi.

Descrizione del guasto

Questa guida si riferisce al caso in cui tutti gli elementi funzionino correttamente ad eccezione del volante. Se si preme un pulsante sul cambio o  sul volante, incluse le palette del cambio (paddles), o i pedali, vedrete che non c’è risposta nel pannello di controllo del dispositivo. Pur avendo collegato il trasformatore a 24 volt, quando colleghiamo il cavo USB al PC, il volante non esegue il solito processo di calibrazione, che consiste in un giro completo per raggiungere il fine corsa su entrambi i lati e tornare al centro. In pratica fa tutto tranne la calibrazione.

Tenete a mente un paio di cose prima di prendere il volante rotto, ‘Se il trasformatore è rotto, il sintomo è lo stesso, quindi prima dobbiamo fare in modo che il trasformatore trasmetta i 24 V (può essere un valore 23-qualcosa, nel mio caso dà 23,4 V.).  Un volante che funziona, se non collegato al trasformatore ha gli stessi sintomi fino a quando non colleghiamo il trasformatore, poi eseguirà la calibrazione e sarà funzionante. Tutti I sensori, ad eccezione dello sterzo, funzionano quando non sono collegati trasformatore.  Cioè, se il volante non è tarato per qualsiasi motivo, ovviamente non sterza, ma il resto funziona. Se invece non funziona qualsiasi pulsante,  leva, pedali ecc. il guasto può essere il cavo USB, la logica di controllo del circuito integrato, ecc. Questo però non è descritto in questa guida.

Apertura del volante

Prima di tutto, scollegare il connettore USB dal computer, e ovviamente l’alimentazione per evitare shock … Per aprire l’unità, è necessario prima rimuovere il volante stesso, altrimenti non è possibile aprire il coperchio in cui i motori e l’elettronica sono alloggiati. Per smontare il volante, i passi sono i seguenti:

Rimuovere le 6 viti a brugola sulla parte anteriore, e rimuovere con attenzione il volante, scollegare i cavi provenienti dai due pulsanti rossi. Sarebbe auspicabile (con un pennarello indelebile) marcare uno dei connettori per  evitare lo scambio dei pulsanti quando si andrà a rimontare il tutto.

fig 1

fig 2

Rimuovere la vite nera che mantiene il connettore per i pulsanti sul volante. Attenzione durante la rimozione, ad esso è collegato un cavo proveniente da dentro l’albero dello sterzo. Rimuovere anche questo connettore.

fig 3

fig 4

Per rimuovere la colonna centrale e i paddles del cambio, togliere le tre viti con la testa più grande, una è appena nascosta dietro il connettore nella foto qui sotto.  Le 4 viti rimanenti sono distribuiti intorno: 2 sopra e 2 sotto, e tengono fissati i paddles del cambio.

fig 5

Più chiaro nella foto seguente, che mostra un G27. Basta togliere le tre viti segnate dalle frecce.

fig 6

Ora siamo in grado di tirare fuori i paddles e il loro sostegno, e proseguire il lavoro sotto la scocca del volante per rimuovere le viti contrassegnate con frecce rosse. Quelle contrassegnate con le frecce verdi non vanno ancora rimosse, in quanto fanno parte della struttura interna di allineamento del motore e del cambio.

fig 7

Andremo ora a vedere gli interni del G25.

fig 8

E del G27

fig 9

La distribuzione dei connettori è la stessa in entrambi i modelli, solo un connettore è diverso, quello proveniente dai paddles e dai tasti del volante, in quanto ha più contatti nel G27.  L’elettronica è praticamente identica, stessi componenti MOSFET, il motore di destra e l’encoder hanno la stessa tensione.

Ora, con l’elettronica esposta possiamo vedere i due MOSFET che si rompono quando i motori lavorano in modo anomalo con una bassa resistenza. Sono indicati IRF 7342 e 7103. Se a prima vista non sono bruciati (nel mio caso non ci sono danni evidenti) si può verificare con il seguente metodo, con un tester impostato per misurare la resistenza (o l’indicatore di continuità) tra i pin 1 e 2 da un lato, e tra 3 e 4 sul lato opposto. Se abbiamo resistenza zero o la continuità tra una di queste coppie di pin, la IRF è danneggiata. Tra i pin 5 e 6, da un lato, 7 e 8, dall’altro, come illustrato nei diagrammi, dovrebbe esserci continuità, poichè sono collegati a ponte per l’output. Si può vedere nello schema del dispositivo che i pin 5 e 6 per esempio, sono saldati alla stessa bandella di rame.

fig 10

Occhio, l’IRF 7103 è ruotato di 180° rispetto all’IRF 7342, ecco un diagramma della loro disposizione.

fig 11

Se i circuiti integrati sono bruciati, l’IRF deve essere sostituito con un saldatore, ma tenete a mente che troppo calore distruggerà i MOSFET che andremo a sostituire, bisogna essere molto veloci con il saldatore per evitare di bruciare il nuovo IRF dal calore eccessivo. Una punta molto fine è necessaria per essere precisi quando si salda i pin.

Avrete bisogno di alcune lenti d’ingrandimento per fare questo lavoro! Bisogna rimuovere entrambi i circuiti integrati e ripulire le tracce, lasciando un po di stagno su ogni pad, utile quando andremo a montare l’IRF nuovo. Esso va posizionato con delicatezza, bisogna far toccare un pin alla volta e procedere alla sua saldatura. Controllare l’allineamento e farne un altro pin. Se tutti i pin sono allineati con le loro placche alla perfezione, è possibile finire velocemente con un semplice tocco di saldatore su ogni pin.

Se testiamo i motori e uno di loro ci dà un anormalmente bassa resistenza, dicono 13 ohm, come nel mio caso, sicuramente uno è danneggiato. È possibile, come nel mio caso, che alcuni dei componenti intorno ai MOSFET possano venir danneggiati durante la sostituzione, come i Q12 / Q13, o le resistenze R49 / R50 / R64 / R69 … (sigle presenti sul circuito stampato, intono ai MOSFET). Per testare questi componenti, si ritorna al metodo simile al precedente, se i pin hanno continuità o 0 Ohm, si toccano, quindi c’è un guasto.

Se abbiamo resistenza infinita, anche questo è un problema. Le resistenze contrassegnate col numero 101 sono a 100 ohm, quelle contrassegnate col numero 472 sono a 4700 ohm (4,7 K). Questi sono normali valori di resistenza. I transistor Q12 / Q13 serigrafati come W06 (o 2A nel mio volante) sono il modello di transistor MMBT3906. Il T06 è contrassegnato come PMBS3906.

Sostituti validi per i MOSFET sono: IRF7342, IRF7342PBF IRF7342TRPBF (tranne IRF7342D2PBF). Nell’IRF 7103, come per  l’IRF 7342, le parti che terminano TRPBF o PBF sono ok. Questi modelli sono terminati purtroppo e non vengono più fabbricati. Trovare un fornitore per l’IRF 7342 IC non è stato facile così ne ho comprato uno equivalente trovato su RS Components, questo è il numero di catalogo RS 688 9137.

IRF7342-55V Dual P-Channel HEXFET Power MOSFET in a SO-8 package

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf7342.pdf

IRF7103 50V Dual N-Channel HEXFET Power MOSFET in a SO-8 package

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf7103.pdf

Su www.farnell.com si può fare la ricerca di questi componenti. Il loro prezzo  è di circa 2 euro ciascuno, più spese di spedizione.

Controllo e pulizia dei Motori

E’ fondamentale, per determinare se la riparazione è fattibile, controllare e pulire i motori.  Si procede così, dopo aver staccato il motore dalla piastra, con il tester controllare la resistenza tra due contatti opposti di ciascun motore. Quello che si sporca è il motore di destra, al quale è collegato l’encoder, coperto da un coperchio nero. Poste le punte del tester in contatto sulle piastre opposte del rotore, se vediamo un valore ben al di sotto di 30 ohm il motore ha bisogno di manutenzione. Ripetendo l’operazione sul motore di sinistra, dovremmo avere un valore simile a quello sopra. Nel mio caso, il motore con l’encoder era a circa 13 ohm, quello di sinistra a 29 ohm, la causa del guasto era quindi il motore a 13 ohm. Per smontare i motori, fare riferimento alla foto (qui riproposta) che mostra le viti dell’alloggiamento contrassegnate con le frecce verdi e rimuoverle.

fig 7

Rimuovere anche le due viti sulla parte superiore della scheda elettronica principale del telaio.  Per una pulizia accurata meglio rimuovere l’alloggiamento nero contenente l’encoder, all’interno è presente un trasmettitore e una rotellina che può essere facilmente danneggiata se non verrà maneggiata con cura. Staccare con cautela il coperchio, un lato poi l’altro cercando di non rompere la rotellina.

enc

Dopo aver rimosso il coperchio nero ci ritroviamo con quello che vediamo nella foto qui sopra. Rimuovere le viti che fissano l’emettitore a infrarossi e il connettore a 5 pin, e le due che tengono il fissaggio di plastica nera al corpo motore. Successivamente staccare l’encoder dall’albero del motore. È necessario rimuoverlo facendolo scorrere  con grande attenzione a non romperlo. Non tirarlo dalla zona esterna della rotella, si rompe molto facilmente, meglio afferrarlo con una pinzetta alla base, che è più solida. Se si deve ricorrere all’uso della colla per un encoder incrinato, cercare di non farla colare sui piccoli fori, il movimento è rilevato proprio da quelli.

Ora è il momento di togliere il coperchio del motore. Per fare questo, si deve piegare o meglio raddrizzare le linguette che sono ripiegate sul cilindro del corpo motore, esse impediscono che il coperchio terminale fuoriesca. Nella foto le pieghe sono state raddrizzate “nel modo più duro”, con una piccola pinza. Sono difficili da piegare considerando quanto piccole siano, va fatto quel tanto che basta affinchè il coperchio possa essere rimosso con sicurezza.

fig 13

Questo è il coperchio rimosso, e poi il motore senza di esso, dove vediamo le spazzole.

fig 14

Ora è il momento di togliere il pezzo di plastica bianca giallastra che contiene i contatti e le spazzole. Prima bisogna rimuovere un cappuccio marrone, indicato dalla freccia blu. Il pezzo di plastica bianca va sfilato tramite un piccolo cacciavite piatto facendo leva nella zona contrassegnata con la freccia rossa.  Appena rimossa la plastica bianca, anche le spazzole possono essere rimosse con facilità, si deve solo fare attenzione a non impigliarle sulle piastre del rotore, devono essere separate dall’albero per essere rimosse in modo più agevole.

fig 15

Ora il rotore è completamente libero per la pulizia.

fig 16

L’accumulo di fuliggine nera è compatto e produce riduzione della resistenza aerodinamica, si verifica tra ciascuna delle piastre del rotore, che sono le estremità di ciascun avvolgimento. Misurare la resistenza tra le piastre contrapposte, per controllare la resistenza.

fig 17

Abbiamo bisogno di raggiungere un valore di circa 30 ohm altrimenti i nuovi MOSFET si bruceranno di nuovo. Pulire la scanalatura tra ogni piastra, possiamo usare un ago o un sottile stuzzicadenti  la cui punta può essere inserita nella scanalatura e spingere la fuliggine fuori. Nel mio caso ho usato un ago e poi un cutter per trascinare verso l’alto la fuliggine:

fig 18

fig 19

Fatto ciò in ciascuna intercapedine, bisogna misurare ancora la resistenza fra piastre contrapposte, il valore ottenuto dovrebbe essere molto vicino a 30 ohm. Ora abbiamo un motore ‘sicuro’. Il montaggio è semplice, basta eseguire in ordine inverso le precedenti istruzioni, ponendo il pezzo di plastica bianca con le spazzole, poi il cappuccio marrone, poi il coperchio. La copertura può essere difficile da montare. Una volta fissato saldamente, piegare le piccole linguette per fissare il coperchio. Montare delicatamente sul perno del motore la rotellina dell’encoder, avvitare il sostegno nero di plastica che sostiene la piccola scheda dell’encoder, avendo cura che il sensore non tocchi la ruota, devono solo sfiorarsi senza mai toccarsi. Rimontare il coperchio nero e il cavetto alla morsettiera che fuoriesce dal coperchio.

Per montare il gruppo motore e gli ingranaggi, si deve prendere in considerazione la posizione del carrello dentato, deve essere perfettamente centrato e il mozzo del volante anche perfettamente centrato con il blocco quadrato rivolto verso l’alto, come si vede nella foto seguente:

fig 20

Ricordiamo che sotto la cremagliera c’è una molla che la spinge contro l’asse dentato del piantone. Se questi pezzi non si allineano correttamente, quando il volante effettuerà la calibrazione, raggiungerà prematuramente il fondo corsa, di conseguenza i sensori non verranno correttamente calibrati.

Questa è la molla che deve essere installata sotto la cremagliera.

fig 21

Qui vediamo la cremagliera che dovrà essere allineata con la dentatura del piantone, il telaio di plastica del volante e il fondo del guscio, il quale ha alcuni segni che possono servire come guida per il centraggio. Una volta centrato il meccanismo, basterà bloccarlo rimontando le viti contrassegnate con le frecce verdi nelle prime fasi della guida.

fig 22

È possibile lasciare il volante aperto ed evitare di rimontare tutta la scocca mentre testiamo la riparazione. Questo per rimediare velocemente nel caso sia necessario centrare meglio il volante o avvicinare l’encoder al sensore.  Collegando il cavo USB al PC, il volante dovrebbe essere riconosciuto. Cliccando su uno dei pulsanti verificheremo che tutto sia collegato a dovere. Collegare l’alimentazione al volante e se la riparazione è stata fatta bene, il volante deve girare da un lato all’altro per eseguire la calibrazione, e fermarsi in posizione centrale.  Se non è calibrato bene, non abbiamo correttamente allineato il pignone e  la cremagliera. Ma possiamo essere felici perché il problema è stato risolto.

Se avete bisogno di riallineare gli ingranaggi, ricordate sempre di scollegare USB e trasformatore, se produciamo un cortocircuito proprio ora sarebbe piuttosto fastidioso.

Sottolineo che se il volante funziona ancora bene e vogliamo solo verificare la resistenza dei motori per essere tranquilli o prevenire un possibile guasto, non è necessario rimuovere gli ingranaggi. Abbiamo solo bisogno di accedere ai contatti di ogni motore, ovviamente scollegato dall’elettronica, per controllare la resistenza di ciascuno. Può essere fatto attraverso i fori d’aerazione del motore stesso.

Buona fortuna per la tua riparazione, se avete domande consultare uno dei link dove abbiamo studiato questo problema.

Hilo research progress and technical documentation Racesimcentral:

http://www.racesimcentral.com/forum/showthread.php?6032-Logitech-G25-G27-Main-Board

Campeonatopdlr.com Hilo contact:

http://www.campeonatopdlr.com/foro/viewtopic.php?f=2&t=961&sid=a2efc2306852a35071e45de6df399010

Questa guida non potrebbe essere possibile senza  foto e istruzioni per la rimozione e la collaborazione, scoprendo l’origine dei guasti dei MOSFET  di “JEH” e “johnyj” sul Forum RaceSimCentral.

Saluti dall’autore di questa guida e felice riparazione del vostro  Logitech G25/G27: sergioschumi Edition

1.0, Barcellona,! 26 DICEMBRE 2010.