Про начинку шуруповерта

Как то клиент в сервисе возмущался, что выключатель для шуруповерта дорогой. А дорогой он потому что непростой.

Выключатель подключается к аккумулятору, двигателю и содержит мощный MOSFET транзистор, который крепится на радиатор за двигателем.

Реверс — чисто механическое переключение контактов (верхняя часть). два контакта в середине — включают мотор в обход электроники — это снижает нагрев ключа и позволяет продолжить работу при отказе электроники, хоть и без плавного пуска. Диод ниже — защита от переполюсовки.

Шток кнопки на конце снабжен гибкими контактами, которые ездят по плате, играя роль переменного резистора. Плата изготовлена из керамики и содержит на себе ШИМ генератор, скважность выхода которого зависит от силы нажатия на кнопку.

Выход этого генератора идет на мощный MOSFET транзистор, включенный последовательно с мотором, чем и добиваются управления скоростью мотора.

UPD 26.06.2020: Так получилось, что я сегодня потрошил дохлую клавишу от шуруповерта макита. И стоит немного дополнить пост, к тому же столько лет прошло.

Начинка похожа. В отжатом состоянии контакт на штоке устраивает короткое замыкание двигателю — электромагнитный тормоз. При нажатии этот контакт размыкается, затем замыкается контакт в глубине корпуса — он подключает минус батареи к схеме — запитывается ШИМ генератор, который меняет скважность, управляемый скользящими контактами на плате. На фото я всю грязь убрал, но внутри было много пыли и грязи. Сальник на штоке не спас от грязи внутри. Жду, когда на шток будут ставить маленький магнит, а плату с NE555 заменят на специализированную микросхему с датчиком Холла — так можно избавиться от скользящих контактов.

На фото плата ШИМ генератора на NE555. Задающий скважность резистор с обратной стороны. Плата из стеклотекстолита, а не из керамики. На фото видно также диод — он гасит выбросы напряжения, которые генерирует индуктивность двигателя при работе ключа. Если бы не он — то MOSFET транзистор очень быстро вышел бы из строя.

На фото электроэррозия контакта, который обеспечивает торможение двигателя, закорачивая его.

При движении штока до конца замыкается ближний к нам контакт — он обеспечивает байпас — замыкает транзистор, и так питание с АКБ идет на мотор напрямую. Видно, что электроэррозия от напайки не оставила ничего (шуруповерт работал в нашей мастерской ежедневно лет 5). Реверс осуществляется группой контактов в верхней части — просто меняется местами подключение мотора.

Выключатель в полностью разобранном виде. Для интересующихся сразу скажу — диод гашения противоЭДС — 10А10 — 10Ампер, 1000В. Можно заменить любым на сопоставимый ток. Без него из строя выйдет полевой транзистор. Сам же транзистор — любой n-канальный MOSFET на ток побольше и с сопротивлением канала поменьше. (конкретно тут — IRF3205, 110А 55В, сопротивление канала 0,008 Ом)

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Отблагодарить звонкой монетой

19 комментариев

  1. а если убрать диод, ничего страшного? Просто на моём шуруповерте он сгорел, замену найти не могу, город маленький.

      • Не подскажите, транзистор для любого шуруповерта подойдет? На метабо выгорел транзистор со стороны маркировки, и ваша статья единственная которую я нашел с его описанием. В ремонте предлагают целиком кнопку менять, но проблема лишь в 30р транзисторе

  2. Приветсвую вас, мой шурик из внутри один в один как на ваших фото.
    Название: Black Decker AST12XC England SL1 3YD.
    Будьте добры подскажите: есть-ли аналог этого транзистора (каким другим можно его заменить)?
    оригинального транзистора в магазине радиодеталей я не нашёл.

    • Обычно там N-канальный MOSFET, открываете datasheet на оригинальный транзистор, и подбираете аналогичный из того что есть в наличии — рабочий ток должен быть не меньше, напряжение исток-сток не меньше, напряжение на затворе допустимое не меньше, сопротивление в открытом состоянии — не больше. Корпус желательно аналогичного формата. Если ошибетесь — просто транзистор будет перегреваться или сгорит. В принципе любой мало-мальски грамотный консультант в магазине поможет, главно распечатайте справочный листок на оригинальный транзистор.

  3. Здравствуйте. Прочитал про транзистор на шуруповерте. Мне отдали шурик Метабо 18 вольт NI-CD, сгорел транзистор он почернел и на нем ничего не видно. Не подскажите пожалуйста какой надо купить?

    • обычно там стоит n-канальный MOSFET. Любой в аналогичном корпусе и на ток побольше с сопротивлением в открытом состоянии поменьше. Например FDP75N08A если речь о корпусе TO-220

  4. А не подскажете всё-таки, для чего там этот диод? Переполюсовка в принципе не страшна, т.к. обратное вращение (которое и является следствием переполюсовки) — это штатный режим.

    • ух, я не помню, но смею предположить, что классическое — давить противоЭДС, у мотора есть индуктивность, а MOSFET ключи имеют невысокий потолок по напряжению, во время ШИМ регулировки мотора может выбить ключ.

      • А не знаете, по каким критериям подбирать такой диод? У меня сгорел, а маркировка не поддаётся опознанию. Спасибо.

        • Да в общем то пойдет любой по габаритам, ток побольше, там нет какого-то особенного критичного параметра.

        • Совершенно случайно ковырял сегодня сдохший выключатель от шуруповерта. Диод там для гашения противо ЭДС, что бы при работе ШИМ не пробило транзистор. На шуруповерте макита стоял диод 10A10 — 10 Ампер тока, 1000В обратного напряжения. СЕйчас сделаю небольшой апдейт поста

    • Не первый раз вижу подобное заключение, это действительно так? Не хочется зря возиться менять диод, очень мало места в макитовской кнопке. А до контактов не добраться, не отпаяв плату и диод.

  5. Можно если езвернутся поставить 2 одинаковых транзистора главное чтобы их суммарная мощность не сильно отличалось от того который сгорел и чтобы их напряжение работы было хотя бы на 5-10 вольт больше
    Приведу пример у меня был транзистор на 80 вольт и 60 ампер (Шурик на 4 АКБ 18650)я поставил туда два транзистора по 25 вольт и 55 ампер в параллель на медную пластину за месяц работы ничего не случилось(транзистор был ssf6010 а поставил aod452a

    • нет, это так не работает. По рабочему напряжению любой выход за максимально допустимое — игра в лотерею, сколько запаса прочности оказалось у данного экземпляра. Параллелить для увеличения рабочего тока — теоретически возможно при согласовании, если согласования нет то весь ток пойдет через один (например если он на пару нс закроется раньше) и выведет его из строя. Так что лучше заменить именно на тот, который изначально заложен.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Post comment

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: