2026/02/12 4:50
**マイクロ波オーブンの故障：LEDディスプレイが自動で電源を入れた（2024）**
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要約▶
Japanese Translation:
インシグニア NS‑MW09SS8 電子レンジは、約5年の使用後にランダムにランプ・ファン・タータブルを点灯し始めました。装置は「止まらない」状態となり、制御パネルがボタン入力を無視し、扉を閉じても停止しませんでした。三つの別々の扉スイッチを検証しても良好であったため、問題は他にありました。
故障は老朽化した青色LEDディスプレイに起因することが判明しました。LEDから逆流するとマイクロコントローラの共有GPIOピン（Port H.0）の電圧が論理高閾値（約2 V）を超え、ボードは扉が開いていると誤認識し、実際には閉じていた状態でも「オープン」と判断しました。LEDセグメントAに直列にショットキーダイオードを追加することで逆流電流を遮断し、H.0 の低電圧を回復させ、ディスプレイの輝度には影響を与えませんでした。
ディスプレイがさらに劣化すると、六つの行ワイヤーがLEDアノードと共有されていたため、キーパッドマトリクスにも漏れが生じ、ボタン入力が失敗するようになりました。修理にはカスタムモジュールを使用し、個別の7セグメント桁とシリコンダイオードで保護されたディスクレートLED（青色ディスプレイの代わり）を導入しました。
電子レンジの安全性は、RLY1 リレーに直列接続された三つの扉スイッチと、ランプリレーが閉じている間だけマグネトロンを駆動し、マイクロコントローラのパルストレインがアクティブな場合にのみ機能する Q1–Q3 トランジスタによって保証されます。マイクロコントローラが切り替え停止すると、約20 ms後に Q2 がオフになります。ボード上の6×4 キーパッドマトリクスは LED アノードと行を共有しており、漏れにさらされやすくなっています。
MCU（SH69P26K）は内部発振子（約50 % の誤差）を使用し、クリスタルの代わりにオプトカップラ IC102 を通じた 60 Hz AC パルスで駆動されるため、タイミング精度に影響があります。ボード上の「スイッチ」SWA–SWD の6つは、製造者がソフトウェアを変更せずに類似の電子レンジモデルを選択できるようにしており、本ユニットでは SWA が切り離されています。
一星レビューの分析によれば、青色LEDディスプレイは同じ FCC ID やマザーボードを共有する緑色ディスプレイと比べて約25倍多く突然点灯に関する苦情が寄せられます。核心問題は、GPIOピンを LED と重要機能（扉検知、キーパッド）で共有することで脆弱性を生み出し、青色LEDは速やかに失敗し、Midea ベースの電子レンジではリスクが増大します。
製造者は、クリティカルピンを分離し、ディスプレイ用にダイオードで保護されたディスクレートLEDを使用し、共有ピン競合を避けるファームウェア更新、さらには影響を受けたユニットのリコールを検討することで対策できます。ユーザーは制御されない電子レンジが未監視で調理を続ける安全上の危険に直面します。
本文
何が起きたのか？
電子レンジが「自動で点灯」する原因は、老朽化・劣化した LED ディスプレイにありました。
この予期せぬ結論をブログ記事としてまとめ、何が誤っていたのか、なぜその症状が発生したのか、そしてどのように修理したのかを正確に説明します。
要約
- ランプが点灯し、扉が閉まっている状態ではターボテーブルとファンも同時に動作します。磁気炉はオフなので火災リスクはありません。
- 制御ボードは実際には閉じているのに「扉開放」と誤認し、ランプが点灯します。
- マイクロコントローラは同一 GPIO ピンを LED ディスプレイのセグメント A を駆動するためと、扉スイッチを感知するために使っています。
- 老化した LED は逆バイアスリーク電流を許容し、扉スイッチが開いたように見えるため、ボードは扉が開いていると誤判断します。
電子レンジ内部構造
制御ボード
写真（両面）から LED ディスプレイ下部の焼損色素を確認できます。これは修理時にホットエアでデイスロッドを除去した際に発生しました。
配線図
電源セクションを除いたリバースエンジニアリング図は以下のようになります。
- ランプ、ファン、ターボテーブル はすべて一つのリレー（RLY2）で駆動されます。
マイクロコントローラはそれらを個別に制御できません。 - RLY2 が作動すると、上部扉スイッチが「ランプのみ点灯」か「すべて起動」の判定に使われます。
故障状態ではボードが扉を開放と判断し RLY2 をオン；下部（閉じた）扉スイッチはファンとターボテーブルも稼働させます。
扉スイッチの感知
マイクロコントローラピン Port H.0 は下部扉スイッチを感知します。
| 条件 | ピン電圧 |
|---|---|
| 扉開放 | +5 V（R34 でプルアップ） |
| 扉閉鎖 | ≈ 0.6 V（D1 とスイッチ経由でグランドへ） |
同一ピンは LED ディスプレイのセグメント A を駆動するためにも使われます。
LED がオフ時には逆バイアス状態になり、リーク電流が R33（約2 kΩ）を通じて入力を高く引き上げ、扉が開放であるかのように誤検知します。
オシロスコープ証拠
- 修理前：扉閉鎖時に Port H.0 が約2.2 V（論理1）に落ちます。
- 修理後：電圧が ≈ 1 V に下がり、正しくロジック0として読み取れます。
修理方法
セグメント A の LED 直列にダイオードを入れ、逆リークを遮断します。
ショットキー・ダイオードを使用しましたが、シリコン・ダイオードでも構いません。
これで老化したディスプレイの干渉は止まりましたが、LED の輝度回復（数字 3 のセグメント A はまだ薄く）は行われません。
交換部品 (2024年12月)
元のディスプレイは劣化し続け、キーパッド感知にリークを起こしました。
個別の7セグメントデジタルと2つの独立した LED（コロン用）で構成されたカスタムモジュールを作製し、すべての LED にシリコンダイオードを直列接続して逆電圧保護しました。
- モジュールは大きくなり、軽いフォームガスケット調整が必要でした。
- コロンLED を黒い SOT23 テープで覆うことで外観も向上。
KiCad 5.1 版の回路図と PCB レイアウトファイル（
microwave_display_kicad.zipその他の観察点
磁気炉フェイルセーフ
磁気炉リレー RLY1 は3つの扉スイッチで保護され、追加トランジスタ (Q1, Q3, Q2) がさらに安全性を高めています。
マイクロコントローラが固まっても磁気炉に電力供給されることはありません。
ボタン（2024年12月更新）
24ボタンキーパッドは 6×4 マトリクスで走査します。
6 本のワイヤーが LED ディスプレイアノードと共有されており、逆リークはキー入力検出に影響します。
これら 6 本をアウトプットとして使用し、専用の4本をインプットにすることで LED リークから解放できた（ただし走査速度が遅くなる）設計も可能です。
クロック回路
ピン E.3 はオプトカップラを駆動し、交流ラインから 60 Hz パルスをマイクロコントローラに供給します。
このクロックはタイマーや画面時計の基準となります。
結論
自発的な「点灯」不具合は、共有 GPIO ピンによって LED ディスプレイが扉センサーを誤認させる老化したディスプレイに起因します。
設計者は LED と重要制御機能で同一 I/O を共有しないか、逆リーク電流に耐えうるよう設計すべきです。
青色 LED は緑色よりも早く劣化する傾向があり、青いディスプレイ搭載モデルは 1 星レビューでの自発点灯不具合報告が大幅に多いことが分かります。
モデル比較（青 vs 緑）
| ブランド/モデル | FCC ID | メインボード部品番号 | ディスプレイ色 | レビュー総数 | 1★レビュー | 自発点灯不具合報告 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Insignia NS‑MW09SS8 | RSFXM925AYY | 17170000006520 | 青 | 6789 | 244 | 37 |
| Sharp SMC0912BS | 291 | — | — | 54 | 29 | — |
| Black & Decker EM925AAK‑P | 17170000006520 | — | 緑 | 425 | 122 | 1 |
| … | … | … | … | … | … | … |
（全文は省略）
青色ディスプレイ搭載モデルは、緑色ディスプレイのものに比べて約25倍以上自発点灯不具合の苦情が報告されています。
取り組みポイント
- GPIO ピンを共有しない：LED セグメントと重要センサーは別々の I/O に割り当てる。
- ダイオードで逆リークを遮断：ディスプレイ LED の直列にダイオードを入れ、リーク電流を防止する。
- 緑色または非青色 LED を優先：長寿命と信頼性向上のために青色 LED よりも緑色 LED を採用する。
以上が今回の「自動点灯」問題の原因解析と対策です。