Ремонт фрезера STRONG 90. Не регулируются обороты [© Игорь Шурар 2017]
Ремонт фрезера STRONG 90. Не регулируются обороты. Сгорел транзистор TIP122, после замены всё заработало.
Универсальный тестер электронных компонентов http://backly.ru/go/1f52
Паяльник 60W c регулировкой http://backly.ru/go/1d25
USB паяльник http://backly.ru/go/1f54
Набор для пайки паяльник, оловоотсос, подставка, жала, очиститель жала, пинцет http://backly.ru/go/1f56
ФЛЮС AMTECH 559 http://backly.ru/go/1f55
******************************************************************
Official channel http://www.youtube.com/user/IgorReviews
KARCHERchannel https://www.youtube.com/channel/UCFY7vylmrBkl6jiCbkxplPw
Соц. сети
VK — http://vk.com/igorreviews
OK — http://www.ok.ru/profile/161118804060
Группа Вконтакте http://vk.com/club76680938
Группа Вконтакте KARCHER http://vk.com/karcher87
Партнерская программа http://join.air.io/IgorReviews
Канал посвящен обзорам различной техники, а также самоделкам и различным ремонтам и модернизациям.
Приглашаю всех желающих подписаться на канал. Новые видео стараюсь выкладывать регулярно. Подписывайся 😉
******************************************************************
Отдельное спасибо тем, кто делает репосты на мои видео, тем самым помогает каналу развиваться.
[© Игорь Шурар 2017]
Видео Ремонт фрезера STRONG 90. Не регулируются обороты [© Игорь Шурар 2017] канала CreaTech
Источник
Strong 90 схема блока питания
У минибормашины STRONG 204 перестала работать регулировка скорости вращения бора. При включении питания бор запускается сразу на максимальных оборотах. При потряхивании коробки слышны звуки, как будто внутри что-то болтается.
Сначала внешний осмотр. Трещин нет, жёлтых «пропалин» на пластиковом корпусе не видно (рис.1). Корпус состоит из двух пластиковых крышек, пластиковой передней панели и задней металлической.
На передней панели (рис.2) слева расположен выключатель питания «ON-OFF», под ним светодиод «PL», индицирующий наличие напряжения питания, посредине панели – ручка регулятора оборотов «R.P.M.», справа от неё – переключатель направления вращения «R-L», под ним – разъём DIN для подключения шнура питания бора.
На задней панели (рис.3) стоит предохранительная колодка и разъём для подключения педали. Шнур сетевого питания минибормашины подключен «напрямую», т.е. без разъёма.
К днищу корпуса (рис.4) прикручены четыре резиновые ножки и приклеена этикетка с некоторыми данными (рис.5).
Ножки легко откручиваются (рис.6) и становится видно, что под пластмассой есть какая-то металлическая пластина, в которую и вкручиваются винты.
Теперь дно можно приподнять и с лёгким усилием отсоединить от передней панели – там находятся пластиковые выступы и защёлки (рис.7 и рис.8).
Становится видно, что покрашенная в чёрный цвет металлическая пластина является несущей для всей конструкции. Верхняя крышка минибормашины всё ещё прикручена к ней двумя гайками (рис.9) и для полной разборки потребуется или торцевой ключ или «утконосы» с длинными носами.
После откручивания гаек и вынимания всех «внутренностей», становятся видны винты на М4, вплавленные в крышку (рис.10).
Сами «внутренности» показаны на рисунке 11.
На рисунке 12 – этикетка трансформатора питания (модель JC116628036, входное напряжение 220 В, выходное 32 В).
Судя по тому, что крепёж трансформатора погнут и он стоит с наклоном (рис.13), у посылки с минибормашиной был нелёгкий путь.
Об этом же говорит и еле держащаяся печатная плата с электронными компонентами. Гайки М3 сильно ослаблены, плата болтается (рис.14 и рис.15).
Сняв печатную плату со стоек (рис.16), видно, что провода идут к транзистору, установленному на металлической пластине. Надо полагать, что она должна являться радиатором охлаждения для транзистора, но, скорее всего, была не очень эффективна, так как краска под транзистором не содрана, термопасты нет. Транзистор – TIP122 (рис.17) и при его прозвонке тестер показывает «короткое» между коллектором и эмиттером.
Если посмотреть на печатную плату со стороны деталей, то видно, что транзистор подразумевалось устанавливать на плате с радиатором (рис.18 и рис.19).
В одном углу печатной платы видны неубранные остатки припоя (рис.20).
На рисунках 21 и 22 – фото при дальнейшем осмотре передней и задней панелей. Здесь всё закреплено достаточно крепко – ничего не отвалилось и не болтается. Правда, предохранитель в колодке оказался на 2 А, что не соответствует спецификации с этикетки, где написано, что для 230 В нужен предохранитель на 1А, а «2А» – это для сети 115 В (рис.5).
На рисунках с 23 по 28 – ещё несколько фото элементов и печатной платы (на плате имеется маркировка FA10120).
После осмотра платы все элементы кроме микросхемы-стабилизатора были проверены и измерены тестером. С разводки дорожек платы была срисована схема (рис.29). Для проверки работоспособности микросхемы-стабилизатора питания VR1 транзистор VT1 был отключен, верхний вывод R6 «заземлён» и к его выводам подключен осциллограф. После включения питания на экране осциллографа появились импульсы, амплитуду которых можно было регулировать резистором R2. Это говорит о том, что VR1 работает.
Транзистора TIP122 «в тумбочке» не нашлось, для замены пришлось собирать составной из КТ503 и КТ819 (рис.30). Краска с металлической пластины на месте установки транзистора КТ819 была содрана, под транзистор установлена эластичная изоляционная термопрокладка, взятая из старого компьютерного блока питания (рис.31), хотя, возможно, что она будет лишней. Соответственно, и на крепёжный винт тоже была установлена изоляционная втулка. Под прокладку и под транзистор нанесена теплопроводящая паста КПТ-8.
После установки печатной платы на место и осмотра креплений, на пластмассовый корпус транзистора КТ819 была приклеена тонкая пластина из гетинакса (рис.32 и рис.33). Во-первых, это дополнительная изоляционная защита от торчащих выводов элементов, установленных на плате, а во-вторых – получилась третья точка опоры для платы (чтобы меньше болталась).
Первое послеремонтное включение минибормашины прошло «штатно» – регулировка частоты вращения работала, ничего не грелось. Для проверки работоспособности схемы при максимальной нагрузке (в основном, для оценки степени нагрева силового транзистора) параллельно бору через переключатель был подключен резистор большой мощности сопротивлением 12 Ом. При кратковременном, но многократном подключении резистора (секунды на 3-5 с таким же интервалом в течении нескольких минут) корпус транзистора нагревался некритично. Естественно, максимальный его нагрев происходил при примерно половинном выходном напряжении – когда на транзисторе «падала» бОльшая мощность. Нагрев диодного моста VDS1 и резистора R8 так же был некритичен, микросхема-стабилизатор VR1 – холодная.
Спустя несколько дней транзистор КТ819 тоже сгорел. Судя по всему, тонкая металлическая пластина является плохими теплоотводом и транзистор сгорает от перегрева в тот момент, когда на вал бура оказывается большое усилие и он начинает тормозить. В это время ток в двигателе увеличивается и на транзисторе и резисторе R8 начинает выделяться повышенная мощность.
Поэтому для лучшего охлаждения транзистора он был установлен на радиаторе с принудительным обдувом. Радиатор был закреплён на задней стенке бормашины на невысоких стойках (рис.33, рис.34).
Для питания вентилятора собрана простая схема «гашения» избыточного напряжения на элементах VD2. VD4 с последующей фильтрацией импульсов конденсатором С2 (рис.35).
Стабилитроны взяты из серии Д815 и подобранны по буквам так, чтобы остаточного напряжения хватало для уверенного запуска (примерно 8-9 В). Стабилитроны и конденсатор припаяны навесным монтажом к ножкам выпрямительного моста VDS1 (рис.36).
При рассмотрении схемы возникает вопрос о надёжности работы микросхемы-стабилизатора VR1 при напряжении, превышающём 40 В, но, судя по тому, что она ещё целая, напряжения на выводах не превышают критических.
В приложении к статье – инструкция и руководство по эксплуатации минибормашин серии STRONG, а так же разводка печатной платы в формате программы Sprint-Layout . Вид на плату сделан со стороны дорожек, поэтому при использовании лазерно-утюжной технологии рисунок следует «зеркалить».
У минибормашины STRONG 204 перестала работать регулировка скорости вращения бора. При включении питания бор запускается сразу на максимальных оборотах. При потряхивании коробки слышны звуки, как будто внутри что-то болтается.
Сначала внешний осмотр. Трещин нет, жёлтых «пропалин» на пластиковом корпусе не видно (рис.1). Корпус состоит из двух пластиковых крышек, пластиковой передней панели и задней металлической.
На передней панели (рис.2) слева расположен выключатель питания «ON-OFF», под ним светодиод «PL», индицирующий наличие напряжения питания, посредине панели – ручка регулятора оборотов «R.P.M.», справа от неё – переключатель направления вращения «R-L», под ним – разъём DIN для подключения шнура питания бора.
На задней панели (рис.3) стоит предохранительная колодка и разъём для подключения педали. Шнур сетевого питания минибормашины подключен «напрямую», т.е. без разъёма.
К днищу корпуса (рис.4) прикручены четыре резиновые ножки и приклеена этикетка с некоторыми данными (рис.5).
Ножки легко откручиваются (рис.6) и становится видно, что под пластмассой есть какая-то металлическая пластина, в которую и вкручиваются винты.
Теперь дно можно приподнять и с лёгким усилием отсоединить от передней панели – там находятся пластиковые выступы и защёлки (рис.7 и рис.8).
Становится видно, что покрашенная в чёрный цвет металлическая пластина является несущей для всей конструкции. Верхняя крышка минибормашины всё ещё прикручена к ней двумя гайками (рис.9) и для полной разборки потребуется или торцевой ключ или «утконосы» с длинными носами.
После откручивания гаек и вынимания всех «внутренностей», становятся видны винты на М4, вплавленные в крышку (рис.10).
Сами «внутренности» показаны на рисунке 11.
На рисунке 12 – этикетка трансформатора питания (модель JC116628036, входное напряжение 220 В, выходное 32 В).
Судя по тому, что крепёж трансформатора погнут и он стоит с наклоном (рис.13), у посылки с минибормашиной был нелёгкий путь.
Об этом же говорит и еле держащаяся печатная плата с электронными компонентами. Гайки М3 сильно ослаблены, плата болтается (рис.14 и рис.15).
Сняв печатную плату со стоек (рис.16), видно, что провода идут к транзистору, установленному на металлической пластине. Надо полагать, что она должна являться радиатором охлаждения для транзистора, но, скорее всего, была не очень эффективна, так как краска под транзистором не содрана, термопасты нет. Транзистор – TIP122 (рис.17) и при его прозвонке тестер показывает «короткое» между коллектором и эмиттером.
Если посмотреть на печатную плату со стороны деталей, то видно, что транзистор подразумевалось устанавливать на плате с радиатором (рис.18 и рис.19).
В одном углу печатной платы видны неубранные остатки припоя (рис.20).
На рисунках 21 и 22 – фото при дальнейшем осмотре передней и задней панелей. Здесь всё закреплено достаточно крепко – ничего не отвалилось и не болтается. Правда, предохранитель в колодке оказался на 2 А, что не соответствует спецификации с этикетки, где написано, что для 230 В нужен предохранитель на 1А, а «2А» – это для сети 115 В (рис.5).
На рисунках с 23 по 28 – ещё несколько фото элементов и печатной платы (на плате имеется маркировка FA10120).
После осмотра платы все элементы кроме микросхемы-стабилизатора были проверены и измерены тестером. С разводки дорожек платы была срисована схема (рис.29). Для проверки работоспособности микросхемы-стабилизатора питания VR1 транзистор VT1 был отключен, верхний вывод R6 «заземлён» и к его выводам подключен осциллограф. После включения питания на экране осциллографа появились импульсы, амплитуду которых можно было регулировать резистором R2. Это говорит о том, что VR1 работает.
Транзистора TIP122 «в тумбочке» не нашлось, для замены пришлось собирать составной из КТ503 и КТ819 (рис.30). Краска с металлической пластины на месте установки транзистора КТ819 была содрана, под транзистор установлена эластичная изоляционная термопрокладка, взятая из старого компьютерного блока питания (рис.31), хотя, возможно, что она будет лишней. Соответственно, и на крепёжный винт тоже была установлена изоляционная втулка. Под прокладку и под транзистор нанесена теплопроводящая паста КПТ-8.
После установки печатной платы на место и осмотра креплений, на пластмассовый корпус транзистора КТ819 была приклеена тонкая пластина из гетинакса (рис.32 и рис.33). Во-первых, это дополнительная изоляционная защита от торчащих выводов элементов, установленных на плате, а во-вторых – получилась третья точка опоры для платы (чтобы меньше болталась).
Первое послеремонтное включение минибормашины прошло «штатно» – регулировка частоты вращения работала, ничего не грелось. Для проверки работоспособности схемы при максимальной нагрузке (в основном, для оценки степени нагрева силового транзистора) параллельно бору через переключатель был подключен резистор большой мощности сопротивлением 12 Ом. При кратковременном, но многократном подключении резистора (секунды на 3-5 с таким же интервалом в течении нескольких минут) корпус транзистора нагревался некритично. Естественно, максимальный его нагрев происходил при примерно половинном выходном напряжении – когда на транзисторе «падала» бОльшая мощность. Нагрев диодного моста VDS1 и резистора R8 так же был некритичен, микросхема-стабилизатор VR1 – холодная.
Спустя несколько дней транзистор КТ819 тоже сгорел. Судя по всему, тонкая металлическая пластина является плохими теплоотводом и транзистор сгорает от перегрева в тот момент, когда на вал бура оказывается большое усилие и он начинает тормозить. В это время ток в двигателе увеличивается и на транзисторе и резисторе R8 начинает выделяться повышенная мощность.
Поэтому для лучшего охлаждения транзистора он был установлен на радиаторе с принудительным обдувом. Радиатор был закреплён на задней стенке бормашины на невысоких стойках (рис.33, рис.34).
Для питания вентилятора собрана простая схема «гашения» избыточного напряжения на элементах VD2. VD4 с последующей фильтрацией импульсов конденсатором С2 (рис.35).
Стабилитроны взяты из серии Д815 и подобранны по буквам так, чтобы остаточного напряжения хватало для уверенного запуска (примерно 8-9 В). Стабилитроны и конденсатор припаяны навесным монтажом к ножкам выпрямительного моста VDS1 (рис.36).
При рассмотрении схемы возникает вопрос о надёжности работы микросхемы-стабилизатора VR1 при напряжении, превышающём 40 В, но, судя по тому, что она ещё целая, напряжения на выводах не превышают критических.
В приложении к статье – инструкция и руководство по эксплуатации минибормашин серии STRONG, а так же разводка печатной платы в формате программы Sprint-Layout . Вид на плату сделан со стороны дорожек, поэтому при использовании лазерно-утюжной технологии рисунок следует «зеркалить».
В салонах красоты для полировки ногтей часто используют минибормашину. Такую минибормашину принесли мне на ремонт. Схема блока питания выполнена в виде классического линейного регулируемого стабилизатора напряжения.
Сердцем устройсва является микросхема LM317, которая управляет выходным транзистором TIP122.
При прозвонке цепей выявил неисправные компоненты схемы, выгорели микросхема LM317, транзистор TIP122 и переменный резистор. Заменив эти детали блок заработал, появилась регулировка оборотов. Радовался я недолго, транзистор жутко грелся и вскоре приказал долго жить, потянув за собой остальные замененные детали. Повторно перепаял микросхему, но вместо родного транзистора я решил установить гораздо мощнее. Картина ничуть не изменилась, транзистор так же жутко грелся. Такая работа схемы меня совсем не устроила.
Погуглив, нашёл схему ШИМ регулятора на 555 таймере. Собрал её на макетке. Для запитывания таймера пришлось установить микросхему стабилизатора напряжения на 12В. Стабилизатор решил уставновить импульсный на микросхеме LM2576. В качестве силового ключа установил IRFZ44. Частоту работы выбрал в районе 10кГц, что бы небыло слышно писка мотора. Схема запустилась, транзистор холодный, но взорвалась микросхема стабилизатора напряжения, так как она не расчитана на входное напряжение в 50В. Пришлось установить гасящий резистор, который жутко грелся. Минусом схемы оказалось регулировка не до нуля. Поиграв с резисторами я так и не добился остановки двигателя при минимальной установке переменного резистора. Схемы хватило ровно на один день работы в салоне.
Простота схемы не всегда лучшее решение. Линенйный стабилизатор жутко греется, для силового транзистора требуется массивный теплоотвод и желательно с обдувом. К тому же у LM317 максимальное входное напряжение 40В, а в реальности в блоке после диодного моста на конденсаторе напряжение составляет 50В! Не удивительно что микросхема выгорает.
ШИМ на 555 таймере требует на выходе драйвер затвора полевого транзистора с соответствующим питанием.
Так как простой схемой не обойтись, решил ШИМ выполнить на микроконтроллере PIC12F675.
Схема состоит из четырёх блоков, собственно ШИМ контроллер, драйвер затвора, выходной транзистор и диодные мосты с трансформатором.
Для питания управляющих цепей было решено намотать на трансформатор третью обмотку с выходным напряжением 9В (намотал 55 витков проводом диаметром 0,5мм). Тем самым разделил питание управления и силовой частей. Обмотку мотал не разбирая трансформатора.
За пол часа накидал программу. Частота ШИМ составляе примерно 7,8кГц, обусловлена быстродействием микроконтроллера с 16мГц кварцевым резонатором.
Алгоритм работы простой. При включении блока микроконтроллер опрашивает задатчик скорости и плавно разгоняет двигатель до установленной скорости, потом переходит в основной цикл, при котором программа периодически опрашивает задатчик и выситавляет на выходе ШИМ сигнал, соответствующей скорости.
Драйвер затвора повышает выходные импульсы микроконтроллера с 5 до 12В и усиливает их по мощности.
В старой схеме при включении питания бормашина аж подпрыгивала на столе, происходил мощный бросок тока, что не очень хорошо для самой бормашины и её блока питания. Микроконтроллер позволил этот недостаток легко решить. Так как парой строк был организован плавный разгон двигателя (до максимальных оборотов за 4 секунды). Теперь при включении блока бормашинка плавно набирает обороты и при этом даже не качается.
Испытания прошли успешно. Игрался в течении часа, все детали блока комнатной температуры. Скорость регулируется плавно.
Тут можно посмотреть работу схемы
Источник