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.

15 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

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Post comment

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: