Gal 1210 cv зарядное устройство ремонт

Конструкция зарядного устройства от шуруповёрта

Схема, устройство, ремонт

Без сомнений, электроинструмент значительно облегчает наш труд, а также сокращает время рутинных операций. В ходу сейчас и всевозможные шуруповёрты с автономным питанием.

Рассмотрим устройство, принципиальную схему и ремонт зарядного устройства для аккумуляторов от шуруповёрта фирмы «Интерскол».

Для начала взглянем на принципиальную схему. Она срисована с реальной печатной платы зарядного устройства.

Печатная плата зарядного устройства (CDQ-F06K1).

Силовая часть зарядного устройства состоит из силового трансформатора GS-1415. Мощность его около 25-26 Ватт. Считал по упрощённой формуле, о которой уже говорил здесь.

Пониженное переменное напряжение 18V со вторичной обмотки трансформатора поступает на диодный мост через плавкий предохранитель FU1. Диодный мост состоит из 4 диодов VD1-VD4 типа 1N5408. Каждый из диодов 1N5408 выдерживает прямой ток 3 ампера. Электролитический конденсатор C1 сглаживает пульсации напряжения после диодного моста.

Основа схемы управления – микросхема HCF4060BE, которая является 14-разрядным счётчиком с элементами для задающего генератора. Она управляет биполярным транзистором структуры p-n-p S9012. Транзистор нагружен на электромагнитное реле S3-12A. На микросхеме U1 реализован своеобразный таймер, который включает реле на заданное время заряда – около 60 минут.

При включении зарядника в сеть и подключении аккумулятора контакты реле JDQK1 разомкнуты.

Микросхема HCF4060BE запитывается от стабилитрона VD6 – 1N4742A (12V). Стабилитрон ограничивает напряжение с сетевого выпрямителя до уровня 12 вольт, так как на его выходе около 24 вольт.

Если взглянуть на схему, то не трудно заметить, что до нажатия кнопки «Пуск» микросхема U1 HCF4060BE обесточена – отключена от источника питания. При нажатии кнопки «Пуск» напряжение питания от выпрямителя поступает на стабилитрон 1N4742A через резистор R6.

Далее пониженное и стабилизированное напряжение поступает на 16 вывод микросхемы U1. Микросхема начинает работать, а также открывается транзистор S9012, которым она управляет.

Напряжение питания через открытый транзистор S9012 поступает на обмотку электромагнитного реле JDQK1. Контакты реле замыкаются, и на аккумулятор поступает напряжение питания. Начинается заряд аккумулятора. Диод VD8 (1N4007) шунтирует реле и защищает транзистор S9012 от скачка обратного напряжения, которое образуется при обесточивании обмотки реле.

Диод VD5 (1N5408) защищает аккумулятор от разряда, если вдруг будет отключено сетевое питание.

Что будет после того, когда контакты кнопки «Пуск» разомкнутся? По схеме видно, что при замкнутых контактах электромагнитного реле плюсовое напряжение через диод VD7 (1N4007) поступает на стабилитрон VD6 через гасящий резистор R6. В результате микросхема U1 остаётся подключенной к источнику питания даже после того, как контакты кнопки будут разомкнуты.

Сменный аккумулятор.

Сменный аккумулятор GB1 представляет собой блок, в котором последовательно соединено 12 никель-кадмиевых (Ni-Cd) элементов, каждый по 1,2 вольта.

На принципиальной схеме элементы сменного аккумулятора обведены пунктирной линией.

Суммарное напряжение такого составного аккумулятора составляет 14,4 вольт.

Также в блок аккумуляторов встроен датчик температуры. На схеме он обозначен как SA1. По принципу действия он похож на термовыключатели серии KSD. Маркировка термовыключателя JJD-45 2A. Конструктивно он закреплён на одном из Ni-Cd элементов и плотно прилегает к нему.

Один из выводов термодатчика соединён с минусовым выводом аккумуляторной батареи. Второй вывод подключен к отдельному, третьему разъёму.

Алгоритм работы схемы довольно прост.

При включении в сеть 220V зарядное устройство ни как не проявляет свою работу. Индикаторы (зелёный и красный светодиоды) не светятся. При подключении сменного аккумулятора загорается зелёный светодиод, который свидетельствует о том, что зарядник готов к работе.

При нажатии кнопки «Пуск» электромагнитное реле замыкает свои контакты, и аккумулятор подключается к выходу сетевого выпрямителя, начинается процесс заряда аккумулятора. Загорается красный светодиод, а зелёный гаснет. По истечении 50 – 60 минут, реле размыкает цепь заряда аккумулятора. Загорается светодиод зелёного цвета, а красный гаснет. Зарядка завершена.

После зарядки напряжение на клеммах аккумулятора может достигать 16,8 вольт.

Такой алгоритм работы примитивен и со временем приводит к так называемому «эффекту памяти» у аккумулятора. То есть ёмкость аккумулятора снижается.

Если следовать правильному алгоритму заряда аккумулятора для начала каждый из его элементов нужно разрядить до 1 вольта. Т.е. блок из 12 аккумуляторов нужно разрядить до 12 вольт. В заряднике для шуруповёрта такой режим не реализован.

Вот зарядная характеристика одного Ni-Cd аккумуляторного элемента на 1,2V.

На графике показано, как во время заряда меняется температура элемента (temperature), напряжение на его выводах (voltage) и относительное давление (relative pressure).

Специализированные контроллеры заряда для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов, как правило, работают по так называемому методу дельта -ΔV. На рисунке видно, что в конце зарядки элемента происходить уменьшение напряжения на небольшую величину – порядка 10mV (для Ni-Cd) и 4mV (для Ni-MH). По этому изменению напряжения контроллер и определяет, зарядился ли элемент.

Так же во время зарядки происходит контроль температуры элемента с помощью термодатчика. Тут же на графике видно, что температура зарядившегося элемента составляет около 45 0 С.

Вернёмся к схеме зарядного устройства от шуруповёрта. Теперь понятно, что термовыключатель JDD-45 отслеживает температуру аккумуляторного блока и разрывает цепь заряда, когда температура достигнет где-то 45 0 С. Иногда такое происходит раньше того, как сработает таймер на микросхеме HCF4060BE. Такое происходит, когда емкость аккумулятора снизилась из-за «эффекта памяти». При этом полная зарядка такого аккумулятора происходит чуть быстрее, чем за 60 минут.

Как видим из схемотехники, алгоритм заряда не самый оптимальный и со временем приводит к потере электроёмкости аккумулятора. Поэтому для зарядки аккумулятора можно воспользоваться универсальным зарядным устройством, например, таким, как Turnigy Accucell 6.

Возможные неполадки зарядного устройства.

Со временем из-за износа и влажности кнопка SK1 «Пуск» начинает плохо срабатывать, а иногда и вообще отказывает. Понятно, что при неисправности кнопки SK1 мы не сможем подать питание на микросхему U1 и запустить таймер.

Также может иметь место выход из строя стабилитрона VD6 (1N4742A) и микросхемы U1 (HCF4060BE). В таком случае при нажатии кнопки включение зарядки не происходит, индикация отсутствует.

В моей практике был случай, когда стабилитрон пробило, мультиметром он «звонился» как кусок провода. После его замены зарядка стала исправно работать. Для замены подойдёт любой стабилитрон на напряжение стабилизации 12V и мощностью 1 Ватт. Проверить стабилитрон на «пробой» можно также, как и обычный диод. О проверке диодов я уже рассказывал.

После ремонта нужно проверить работу устройства. Нажатием кнопки запускаем зарядку АКБ. Приблизительно через час зарядное устройство должно отключиться (засветится индикатор «Сеть» (зелёный). Вынимаем АКБ и делаем «контрольный» замер напряжения на её клеммах. АКБ должна быть заряженной.

Если же элементы печатной платы исправны и не вызывают подозрения, а включения режима заряда не происходит, то следует проверить термовыключатель SA1 (JDD-45 2A) в аккумуляторном блоке.

Схема достаточно примитивна и не вызывает проблем при диагностике неисправности и ремонте даже у начинающих радиолюбителей.

Источник

Как вдохнуть вторую жизнь в зарядное устройство.

Приветствую вас уважаемые коллеги. Сегодня мы будем ремонтировать и заодно модернизировать зарядное устройство Bosch AL 1115 CV. Продлевать ему жизнь, методом улучшения отвода тепла от уязвимых деталей устройства и хорошей вентиляцией. Данная зарядка широко ,,славиться” частыми поломками из-за перегрева и сгорания силового транзистора.

Пришла в унылом состоянии и в нагрузку с жалобой от хозяина: “Что-то там треснуло, задымело и перестало работать! Ничего особого не делал! Что мне теперь новую покупать или есть шанс починить! :-/ ” . Я его конечно его успокоил и похвалил за прагматичность.

Определение неисправности

Вскрыл при нем зарядку, увидели подгоревшую плату под горелым резистором, какой-то треснувший маломощный транзистор, сгоревший предохранитель. Сразу бросился в глаза , “радиатор” силового транзистора, точнее его отстутсвие, потому как вместо него была маленькая железная пластинка, на которой силовой ключ собственно и был закреплён. Обратил внимание хозяина на этот умышленный заводской косяк (возможно ради выгоды) и предложил вместо него установить настоящий радиатор, а также насверлить в корпусе прибора побольше вентиляционных отверстий, так как маленького вентилятора у меня не было и выносить большой радиатор за пределы корпуса хозяин не пожелал. Договорившись о цене вдарили по рукам.

Ремонт

После выпайки одной ноги из платы окончательно определились неисправными: силовой полевой транзистор V5, почти оборванный низкоомный резистор R5 (около 2,5 МОм, при норме 3,3 Ом) в цепи истока полевика, пробитый низковольтный диод V8 в обязке оптрона PC817, сгоревший резистор R6 в цепи транзистора V6 и собственно сам транзистор автогенератора V6.

Трещина на резисторе в следствии перегрева

Плата с выпаянными деталями

Проблема окопалась в силовой высоковольтной части схемы. Чтобы себе и вам было понятно и проще в ремонте, ,,что куда идёт” и т.д. решил нарисовать неисправную часть схемы с платы.

Методика рисования схемы

Пользуясь своей старой методикой. Объясню вкратце, она проста. Рисую гелевой ручкой элементы со стороны дорожек платы, чтобы не запутаться и не возвращаться каждый раз ,,к началу”. После этого рисую на бумаге черновик, а далее уже окончательный чистовой вариант.

Метод рисования схемы со стороны платы

Черновой вариант чертежа схемы

Схема высоковольтной части схемы Bosch AL 1115 CV

Полевика V5 STP5N80ZF не нашлось, нашёлся аналог К3565 (900V, 15A в импульсн. режиме). По большому счёту подойдёт любой подобный полевик, главное чтобы не слабее по имп.току и по вольтажу. Маломощный транзистор V6 2N3904 автогенератора, заменил на отечественный КТ3102А, в металлическом корпусе и с золочёными ножками! Любо-дорого вспомнить и применить по новой клёвые советские транзисторы! 🙂 Диод V8 1N4148 (советский аналог КД522) нашёлся сразу, так как широко распространён. С резисторами R6 и R5 пришлось повозиться, но интернет помог понять родные номиналы сопротивления (цветовые полоски или почернели или вообще выгорели!) и номер по схеме R6 (место платы с номером подгорело!).

Проверка работы

Впаял новые детали, отмыл спиртом плату от гелиевой ручки и флюса, подключил к сети через предохранительную лампочку 220В×65Вт и включил. Зарядное заработало, загорелся зелёный светодиод, постоянным свечением. Воткнул аккумулятор – процесс заряда пошёл, светодиод замигал зелёным цветом. Через 5 мин заряда выключил, родной ,,радиатор” был слегка теплым.

Прогонка после ромонта

Установил относительно нормальный радиатор, предварительно зашкурив, хорошенько отшлифовав и обезжирив поверхности радиатора и транзистора, и смазав транзистор термопастой, для нормального теплоотвода. Для ясности нарисовал вам картинку принципа и важности шлифовки, смотрите.

Отшлифованные и обезжиренные радиатор и полевой транзистор

Важность шлифовки поверхностей

Радиатор охлаждения до и после

Подходящий (на вскидку, по примерным расчётам) радиатор для нашего полевика в такой маленький корпус не влезал, как альтернатива городить вентилятор к маленькому радиатору или насверлить побольше вентиляционных отверстий и стараться не перегревать устройство. Или установить радиатор наружу, к корпусу. Как вам известно, остановились с хозяином на безкулерном варианте, но с новыми отверстиями.

Модернизация платы и корпуса зарядного устройства

Так как радиатор занимал много места, пришлось перенести радом установленный фильтрующий и подкачивающий мощность в зарядное устройство конденсатор С2 чуть в сторонку, предварительно нарастив проводками его ножки. Насверлил от души отверстий в нижней и верхней крышках! 🙂

Модернизация дна корпуса зарядного устройства

Модернизация верха корпуса зарядного устройства

Собрал, включил, после 15 минут работы с аккумулятором замерил температуру под кожухом и на радиаторе полевика. В корпусе у платы температура оказалась в пределах нормы, на радиаторе полевика тоже в пределах нормы (примерная критичная температура по даташиту данного транзистора 150C°).

Температура на радиаторе транзистора

Температура в корпусе

Через полчаса полностью разряженный аккумулятор зарядился, а перегрева не наблюдалось.

Видео работы зарядного устройства

Итог моей борьбы ,,за спасение утопающего” зарядного устройства. В результате получили прокачанную зарядку, креативный и стильный моддинг корпуса, надежду хозяина на долгую работу девайса.

Удовлетворение от проделанной созидательной работы и денежное довольствие в размере … известном только мне. 🙂
Удачи в ремонтах!
И всех благ!

Источник