Techniek- Reparatie van een Patona DMW-BGGH5RC battery-grip

Dit artikel geeft goed aan hoe moeilijk reparatie van moderne consumenten-elektronica kan zijn door onbekende software, het gebrek aan schema's, de steeds geavanceerdere (en daardoor) duurdere meetapparatuur die je nodig hebt en (vaak) vooral de manier hoe dingen in elkaar zitten, waardoor tussentijds testen een nachtmerrie wordt.

In dit geval lijkt sprake te zijn van een productiefout of bewust goedkoop ontwerp, maar het is sowieso een goed voorbeeld van een product dat bijna niet te repareren is. In dit artikel laat ik zien tegen welke moeilijkheden ik aanliep. Dit is dus geen precieze handleiding om dit product uit elkaar te halen als je zelf ook met een probleem zit.

Patona DMW-BGGH5RC batterygrip met een defect

Een glooiend zwart plastic onderdeel met gouden pogo-pinnen op de bovenkant en een schroef met statiefschroefdraad ter montage aan een fotocamera, een Patona DMW-BGGH5RC batterygrip Het draait om een Patona DMW-BGGH5RC battery-grip voor m'n Panasonic GH5 fotocamera. Die kocht ik in 2023 of 2024 tweedehands voor iets van 35 euro via marktplaats (de grip, niet de camera). Prijstechnisch niet interessant dus om te repareren, maar dat vind ik zelden een goed argument.

Voor de niet-kenners: een battery-grip is een verlenging van de camerabody die met een extra set knoppen prettiger vasthoudt in portret-stand. Daarnaast kan er een extra accu in waardoor de camera langer te gebruiken is.

De Patona komt met een extraatje in de vorm van een afstandsbediening op radiofrequentie (2,4 GHz ISM band).
Helaas bleek dat niet te werken. Het ging mij meer om de betere grip, dus dat vond ik niet zo'n ramp, maar als elektronicahobbyist blijft zoiets knagen, dus besloot ik er toch naar te kijken.

Om slecht contact uit te sluiten reinigde ik eerst alle pogo-pinnen van de grip en alle contactvlakken in de camera met alcohol, maar dat hielp niet. Dan komt de schroevendraaier in beeld...

Openen maar!

Een groene printplaat in een klein zwart kastje, bedekt door een zwarte sticker die gedeeltelijk losgetrokken is, de radio-afstandsbediening van een Patona DMW-BGGH5RC batterygrip Ik begon met de afstandsbediening, die alleen te openen is door de sticker van de print te trekken. Als je de sticker warm maakt krijg je deze waarschijnlijk redelijk terug op z'n plek, maar een sticker over schroefjes plakken blijft een kutmethode.

Een groene printplaat met voornamelijk SMD-onderdelen in diverse afmetingen, twee IC's en een klok-oscillator, de printplaat van een 2,4 GHz radio-afstandsbediening voor een Patona DMW-BGGH5RC batterygrip Het losschroeven gaf zicht op het innerlijk met A7105 RF IC en een STM8L051F3 ultra low power microcontroller.
De A7105 deelt de klok overigens met de microcontroller. De klok is afkomstig van de oscillator vlakbij de A7105.

Je ziet overigens een foto na inbouw in een ander kastje (vandaar de slierten hete lijm), een andere foto had ik niet.

Een klein (4 x 4 millimeter) zwart vierkant blokje met donkergrijze tekst-opdruk, een A7105 RF IC in QFN behuizingValkuil nummer 1 was het typenummer van die A7105. Dat A7105 week zo sterk af van de rest van de opdruk dat ik eerst een tijd vruchteloos op diverse combinaties van de opdruk eronder heb lopen zoeken.

Met de afstandsbediening zelf leek niets mis: gevoed met 3 Volt uit de labvoeding zag ik de stroommeter op de voeding even bewegen bij indrukken van de knop. De scoop gaf enkele seconden een duidelijk kloksignaal op pen 3 van de oscillator, waarna de controller weer in slaap viel om de batterij te sparen.

Je ziet een sinus omdat een 16 MHz blokgolf op een 100 MHz scoop vervormd. Uit ervaring weet ik hoe zo'n signaal er uit hoort te zien en dat is de enige manier om je meting te interpreteren als apparatuur eigenlijk tekort schiet.

Een zwart scoopbeeld dat een signaal (sinus) in gele lijn toont met een frequentie van 16 MHz, het vervormde kloksignaal van een 16 MHz oscillator, omdat een 100 MHz scoop dit niet juist weer kan geven Maar of de uitgestuurde frequentie en Manchester-codering, uitgestuurd door het A7105 IC klopte, geen idee. Voor controle van de frequentie van 2,4 GHz heb je belachelijk dure meetapparatuur nodig, maar gelukkig kon ik dat op m'n werk op een 12 GHz spectrum-analyser controleren, die een nette, stabiele piek op 2,4 GHz toonde.

Moeilijkheid bij het controleren van het signaal op de spectrum-analyser: WiFi- en Bluetooth (LE) signalen zitten nog veelvuldig op 2,4 GHz. Daardoor toonde de analyser al ruim van tevoren een enorme piek op het scherm en moest als het ware 'doof' gemaakt worden voor deze signalen om het minieme piekje uit de afstandsbediening te kunnen tonen. Maar ik ging er door die stabiele piek op 2,4 GHz met behoorlijke zekerheid van uit dat de afstandsbediening deed wat 'ie moest doen

Dieper graven in de grip

Meerdere zwarte plastic delen van een behuizing geopend, met kleine printplaten met SMD-electronica onderdelen zichtbaar verbonden door een flexcable, de binnenkant van een Patona DWM-BGGH5RC batterygrip Met die grip begint de ellende, want alles is zodanig samengebouwd dat je de boel wel in elkaar móet zetten om te kunnen testen, tenzij je over verlengkabels, ook wel extenders genoemd, beschikt.

Een kleine zwarte printplaat met uitsluitend SMD-onderdelen in 0402 formaat, twee IC's, een antenne en connector voor verbinding met een andere print, de ontvangstmodule met A7105 IC van een Patona DMW-BGGH5RC batterygrip Ik begon met het printje met de ontvanger, duidelijk te onderscheiden door de antenne.

Ook op dit printje zit een A7105 RF IC en STM8L051F3, die op data uit de A7105 de sluiter doet reageren. Het enige voordeel: tussen dit printje en de camera zit verder geen verwerking, dus met uitmeten welke pinnen schakelen en welke de voeding verzorgen ben je er.

Voor ik ging meten, besloot ik eerst een visuele inspectie te houden. Ik had toen nog geen microscoop en moest behelpen met macroringen op m'n fotocamera.

De A7105 bleek bepaald niet lekker gesoldeerd te zijn. Ik vind het in ieder geval nooit een goed teken als de zijkanten van dergelijke QFN-behuizingen totaal niet gevloeid zijn, want hoe is de onderkant er dan aan toe?

De zijkanten van een klein zwart IC (A7105) in QFN behuizing sterk uitvergroot, om te zien dat de soldeerverbindingen aan de zijkanten duidelijk niet geheel gevloeid zijn

Daarnaast was dit punt bij pin 1 en 2 opvallend: was dit een verbinding door tin?

De zijkant van een IC (A7105) in QFN behuizing met zicht op de eerste 5 pinnen, met een mogelijke tinbrug tussen pin 1 en 2

Eerst de soldeerverbindingen dus. Ik verwijderde de A7105 met hete lucht, maakte alles schoon en herplaatste 'm weer. Wat een verschil, nu leek 'ie tenminste echt vast te ziten. Helaas zonder resultaat, de afstandsbediening deed niets.

De zijkant van een IC (A7105) in QFN behuizing met zicht op de eerste 5 pinnen na hersolderen, waar nu mooie tinverbindingen zichtbaar zijn

Een kleine zwarte printplaat met uitsluitend SMD-onderdelen in 0402 formaat, twee IC's, een antenne en connector voor verbinding met een andere print, de ontvangstmodule met A7105 IC van een Patona DMW-BGGH5RC batterygrip met de aansluitingen voor voeding gemarkeerd Daarom besloot ik de voeding te controleren: Met 3,3 Volt moesten beide IC's gewoon werken. En die 3,3 Volt ontbrak. Geheel prettig: zowel de voedingspinnen als de twee schakel-uitgangen (met deze afstandsbediening werkt er overigens maar 1) hebben test-eilandjes op de ontvangerprint en de voeding heb ik gemarkeerd in de afbeelding.

Omdat de verbindingen van de 4-polige 'kabel' tussen hoofdprint en ontvangerprint in orde waren en de voeding van de laatste kwam, moest het probleem daar dus zitten.

Wetende welke pinnen van de connector de voeding verzorgden (de buitenste) kon ik die volgen naar deze spanningsregelaar U6 op de hoofdprint.

Defecte spanningsregelaar en klok-oscillator

Een zwarte print met SMD-onderdelen in 0402 formaat, een spanningsregelaar in SOT23 formaat gemarkeerd 662K (XC6206) en een transistor in onbekend formaat, de hoofdprint van een Patona DMW-BGGH5RC batterygrip, deze spanningsregelaar voedt de ontvangstprint in de grip

Wat is dat precies voor onderdeel met 662K? Zoeken dus.

Via een van de databases werd mijn vermoeden, van een low-drop out regelaar wel bevestigd, maar er waren er meerdere die voldeden aan de markering beginnend met 662. Met verder zoeken op 'sot23 marking 662K' kwam ik direct bij de juiste uit, een XC6206.

Zwarte tekst op een witte achtergrond, een schermafdruk van de tekst met belangrijkste technische specificaties uit het datablad van een XC6206 spanningsrelaar met lage spanningsval

Na een schakelmosfet, die de hele batterygrip aan of uit zet op basis van de stand van de aan/uit schakelaar op de grip, krijgt deze spanningsregelaar direct de accuspanning voor z'n kiezen. En dat is zonder meer stupide te noemen, want deze spanningsregelaar mag maximaal 6 Volt op z'n ingang zien en een volledig volgeladen fotocamera-accu levert 8,4 Volt.

Weinig verrassend: deze was stuk met 0 Volt op de uitgang. Een productiefout of bewust gedaan omdat het net lang genoeg goed gaat?

Ik verving deze door een MCP1702, ook een spanningsregelaar met lage spanningsval maar dan een die tot 13,2 Volt op z'n ingang aan kan. Ik koos het type met 3,3 Volt uitgangsspanning, markering HG.

Een zwarte print met SMD-onderdelen in 0402 formaat, een vervangen spanningsregelaar in SOT23 formaat gemarkeerd HGJ1 (MCP1702) en een transistor in onbekend formaat, de hoofdprint van een Patona DMW-BGGH5RC batterygrip, deze spanningsregelaar voedt de ontvangstprint in de grip

Ik controleerde de ontkoppel-condensatoren nog, maar die waren in orde. Bij aanbieden van spanning kwam nu netjes 3,3 Volt op.
Helaas werkte de afstandsbediening nog steeds niet. Met voeding op de ontvangerprint, moest de fout waarschijnlijk toch daar zitten.

Dat printje koppelde ik los en voedde ik direct met 3,3 Volt. Er werd in rust zo'n 6 mA getrokken. Dat vond ik best veel maar ik wist natuurlijk nog altijd niet wat en of er iets stuk was. Maar goed, er werd niets warm en er rookte ook niets.
Helaas gebeurde er ook niets bij indrukken van de afstandsbediening: nul respons op de uitgangen van de controller.

Een kleine zwarte printplaat met uitsluitend SMD-onderdelen in 0402 formaat, twee IC's, een antenne klok-oscillator en connector voor verbinding met een andere print, de ontvangstmodule met A7105 IC van een Patona DMW-BGGH5RC batterygrip met de uitgang van de klok-oscillator, pin 3, gemarkeerd Ik controleerde de klok met de scoop en die bleef stil: pin 3 van de oscillator bleef laag. Stuk gegaan door het defect raken van de regelaar op de hoofdprint?

Het bestellen van een nieuwe klok-oscillator bleek een stuk moeilijker dan ik dacht en ik had geen idee dat er zoveel varianten waren: Bij Mouser hield ik alsnog 264 resultaten over bij selecteren van de juiste frequentie en afmetingen.

Twee zilverkleurige metalen blokjes (bovenkant) met de donkergrijze onderkant met 4 'eilandjes' ter soldering op een print zichtbaar, 16 MHz klokoscillators in 3 x 2,5 mm formaat Gelukkig bleek ik op een sloopprintje een klok-oscillator met dezelfde afmeting en frequentie te hebben. Hoe weet je wat pin 1 is bij die dingen? Dat zie je aan het schuine kantje onderop.

Er zijn ook varianten waarbij een puntje op de bovenkant zichtbaar is, maar dat is vaker moeiljker zichtbaar dan de onderkant.

Over het algemeen is pin 1 de pin linksonder als de opdruk leesbaar is, maar het is handig om het zeker te weten.

Dus de oscillator vervangen en jawel, toen werkte de klok, die, net als bij de afstandsbediening, na enkele seconden wegviel om de batterij te sparen.

Maar nog altijd géén resultaat.

Ik had inmiddels via electrodragon.com twee A7105 modules besteld om een defect van dit IC uit te sluiten en eventueel de volledige module te vervangen. Het nadeel is dat de 7105 intern software bevat. Mogelijk werd die software bij 'opstarten' door de STM geladen en moest elke blanco A7105 dus kunnen werken.

Je raadt het al: een blanco 7105 leverde niets op.

Nu was ik het zat en haalde zowel de A7105 als STM controller er vanaf om er eerst met de inmiddels aangeschafte microscoop eens naar te kijken en er meerdere foto's van te nemen, die daarna door m'n zus tot een combinatie-afbeelding aan elkaar geplakt werden, omdat de zwarte kleur van de print het volgen van sporen verrekte lastig maakt.

Een zwarte printplaat met SMD-onderdelen in 0402 formaat, een klokoscillator, twee transistors in SOT23 formaat en connector ter verbinding van de print met de hoofdprint, maar met het A7105 en STM8L051F3 controller verwijderd in een grote afbeelding gemaakt met de microscoop ter controle van onderdelen en printsporen

Met het principeschema uit het datablad van de A7105 kon ik vrijwel alles uitmeten. Alle voedingsspanningen en massaverbindingen waren aanwezig. Ik heb geen meetapparatuur voor de erg lage capaciteiten her en der op de print, maar ik mat in ieder geval geen harde sluiting.

Ook alle weerstanden en transistors rechts, aangesloten op de uitgangen van de controller waren in orde.

Ik had geen meet-apparatuur voor de twee spoeltjes op de print, maar ook die kon ik, met moeite, op m'n werk controleren. Helaas sprong L1 weg bij een poging 'm terug te plaatsen. Ik wou bijna een nieuwe bestellen, maar dacht toen aan de modules die ik gekocht had.

Ik reinigde alles, soldeerde de STM controller en plaatste de originele A7105 weer terug en haalde van een van de aangeschafte A7105 modules het spoeltje dat aan dezelfde pin (pin 3) zat. Ik verving op de gok, want dergelijke lage waardes kan ik niet meten en of op het printje in de ontvanger dezelfde waarde zat: geen idee.

Status: gerepareerd en afstandsbediening in nieuw kastje

Daarna met de labvoeding testen en met de scoop had ik toen ineens interessant resultaat op de uitgangen: duidelijke pulsen bij indrukken van de knop op de afstandsbediening! Daar heb ik overigens geen foto van en mocht je de video bekijken: je ziet het resultaat op de pogo-pinnen van de grip, waardoor je veel brom van de open probe ziet in de tijd tussen het sluiten van de knop.

Toen alles voor de tachtigduizendste keer weer in elkaar en... jawel! Hij doet het!

Het kost je uren databladen doorzoeken, meten, solderen en proberen, maar dan heb je ook wat. Maar dit is dus een typisch voorbeeld van wat in beginsel een simpele reparatie lijkt, maar uitmondt in iets dat veel moeilijker is en ruim meer tijd kost.

Een zwarte, plastic behuizing bestaande uit twee helften getoond in geopende toestand, met binnenin een kleine groene printplaat en wat bedrading dat naar een batterijvak voor 2 AA batterijen loopt, een nieuwe behuizing voor de Patona DMW-BGGH5RC batterygrip afstandsbedieningOh ja, die afstandsbediening? Die was natuurlijk onbruikbaar geworden. Ik schafte een relatief duur kastje van Hammond aan, type 1553BBKBAT.

Bij dit kastje worden twee voedings-opties meegeleverd. Naar keuze monteer je een 9 Volt clipje of de vier meegeleverde klemmetjes om 2 AA batterijen te kunnen monteren, zodat wat er ook in het kastje komt naar believen gevoed kan worden.

Helaas is het batterijvak aan de krappe kant en vooral het klepje naar de buitenwereld een probleem: je krijgt de batterijen er al met moeite in, maar ze er echt nooit meer uit zonder het kastje open te schroeven.

Een schematische weergave van de aan te passen gedeeltes in een Hammond 1553BBKBAT om de AA batterijen makkelijker te kunnen plaatsenDaarom heb ik wat van de richels die het batterijklepje ontvangen weggesneden en twee lange slierten kapton tape fungeren als uit-trekhulp. Het is nog niet ideaal en gaat nog altijd niet makkelijk, maar het is beter dan openschroeven.

Een zwarte kunststof behuizing in gesloten toestand die volledig in een handpalm past, met een vierkante toets gemerkt met '5' uitstekend aan de voorkant, de nieuwe behuizing voor de afstandsbediening van een Patona DMW-BGGH5RC batterygripIk laste wat styreenstrips binnenin, maakte een gat voor een rubber-dome knopje uit de rommeldoos en lijmde het printje er met overdadige hoeveelheden lijmpistool-lijm in.

Er komt nog een schakelaar bij om de boel écht uit te zetten zodat er echt geen stroom verbruikt wordt, maar vooral om te voorkomen dat bij vervoer in een tas de knop mogelijk constant ingedrukt wordt en de batterijen leegtrekt.

Maar dit kastje kan ik tenminste lekker vastpakken en los van de moeilijkheden van het plaatsen en verwijderen van de batterijen ben ik nu af van de onmogelijke CR20xx knoopcellen die altijd op het verkeerde moment leeg én zelden op voorraad zijn.

Zelfs op twee Eneloops, waardoor de spanning zo'n 2,4-2,6 Volt bedraagt (in plaats van 3 volt) werkt de afstandsdbediening prima, dus dan kan ik zelfs de boel gewoon opladen als ze leeg zijn. Win-win.