拆修一个直流电动螺丝刀的调速开关并测绘电路图

jhzfp

　　本贴导读：　　一、废品站找来的课题——一把恩宝牌电动螺丝刀；　
　　二、详拆调速开关，并元件级维修；
　　三、测绘电原理图，并分析原理。
　　　　
　　一、废品站收了一把二手的电动螺丝批。
　　
　　废品站看到一把直流电动螺丝刀，成色还不错：
　　　
　　但不敢轻易下手，之前掉坑过，收回家测试发现是电机坏了，没法整啊。有上次的教训，这次得仔细点了。
仔细看外观，没什么问题；按压正反转换开关压不动，调速开关也压不动。既然这样，这个工具可能就因为
开关不灵的原因才进废品站的吧，这样的话电机应该没问题，修一修开关应该可以用，于是就收下了。
　　回家后先检查电池：
　　
　　电池是12Ｖ锂电，测电压为零，这也是预想之中的。
　　
　　
　　用自制的维修电源给它充电，电流显示为零，充不进：
　　
　　看来，这电池不只是过放电，而且是开路了。不死心，用高电压给它电击一下：
　　
　　也还是开路，只能判它死刑了。有空再拆开好好研究研究，今天就暂放一边了。


　　拆开主机：
　　
　　检查发现，正反转换开关是因为调速开关不能复位而卡住了，拉一下调速开关后，正反转换开关可以正常切换。
　　用维修电源直接到调速开关上，没按调速开关，电源就直接进入设定的恒流状态。测调速开关的电池输入端，电阻为零，
短路了。再将维修电源直接接到电机上，电机能正常运转。这个基本可以判定，调速开关内部短路损坏。


　　二、详拆调速开关，并元件级维修
　　
　　调速开关输入短路，可能是什么故障呢？
　　搜索万能的网络，想找一张电动螺丝批调速开关的电路原理图，就是找不到，只找到调速开关专用芯片的资料。
　　既然这样，那就拆开看看再说了：
　　

　　焊下调速开关：
　　

　　拔下开关按键帽并卸下晶体管散热片：
　　
　　四周有卡扣：
　　
　　轻撬四周的卡扣，可以把塑料壳撬开：
　　
　　网上有人说，图中的这个大二极管是防反接二极管（其实不是，后面我会详细说），测试该二极管是好的；
再测大功率MOS管，是N型MOS，也是好的。
　　焊下这个二极管后，就可以看到调速芯片了：
　　
　　电动工具专用调速芯片：GS069，查资料：

　　
　　
　　没找到3脚输出后的电路具体接法。这样不继续拆，还真发现不了故障原因，那就继续拆。


　　细看正反面，似乎接电池和电机的这4个接线片得扳直了才能取出电路板。
扳直4片外接线片：
　　
　　开始撬：
　　
　　　
　　　
　　　撬到这里发现，前面根本不需要扳直外部的接线片，只要焊开这两个焊点及底部的这个焊点，就可以拆下电路板：
　　
　　

　　拆下电路板：
　　
　　
　　

　　这就是传说中的调速器档位触片，可不是滑动碳膜哦：
　　
　　

　　再来看开关的主体部分：
　　
　　你看上图靠下方的这条活动触臂已经错位，直接把电池输入的两个铜片短接了，看来这就是真正的故障点了。
　　卸下调速的滑动杆，这条动触片就掉出来了：
　　
　　另一条动触片的正常状态，出故障的这条也应该是这样的状态，只是位置在它的下方：
　　
　　两条触片都卸下，对比一下它们与调速滑动杆的相对位置：
　　
　　滑动杆端部相对动触片凸点的凹槽不一样，这就使得两片动触片的触头不是同时闭合的，下部的这片只要滑动杆稍有按压动作就闭合，这就相当于电源开关接通电批的电源，电机开始低速转动；上部的这片，只有当滑动杆压到底时才闭合，这时相当于短路调速开关，使电机直接电源高速运转。


　　继续拆下电池Ｂ-接线端子（前面已经扳直了），也就是上面这两片动触片的支点：
　　 　　全部拉出后，上面挂的两弹簧就是给两动触片提供拉力的弹簧：
　　
　　可以看出，其中一根弹簧的拉钩已经断了，这就是那片动触片脱落错位的原因：
　　

　　手头找不到相似可替用的弹簧，只好用这根断钩的弹簧拉伸改弯一个拉钩。这操作不太好搞，弹簧太小，差不多就米粒大小，
拉伸时一不小心弹簧就弹出去了，这小不点弹出去后再找回来，你懂的。还好运气，没花太多的时间找到了。
　　
　　把两片动触片挂上去：
　　
　　再把这个动触片组合装回：
　　
　　换个角度看看：
　　

　　到此，这个开关的故障应该基本解决了。但还有点问题，发现滑动杆端部的这根主弹簧似乎不对劲：
　　
　　头上的几圈压缩在一起了，而且颜色发黑，显然弹力要小许多，难怪开关回弹不能到位。
　　
　　回弹不能到位意味着，下部的这片动触片始终闭合接通电源，也就是电批的电池组插入后不用按压开关，电机就转动。
这个问题也得解决才行。
　　
　　想找一根可替换的弹簧，那是不可能的，也只有在原弹簧上改造了，可是一拉这根弹簧被压缩的那几圈，就断了：
　　
　　压缩并发黑的这几圈很脆，可能就是由于上面讲的那片动触片短路后使得弹簧端部过热引起的吧。
　　找了一根小点细点的弹簧：
　　
　　把这根小弹簧先压在滑杆的孔中，再压上原来的弹簧，这样应该可以增加弹力：
　　
　　
　　这样装回去后，滑杆基本能回弹到位了。

　　调速开关组装完成：
　　
　　

　　装回外壳，用维修电源加电，按压调速开关，各档速度都正常，放开按钮，开关回弹后不是完全到位，但电路能断开，电机能停转。

　　这样我又多了一把拆机神器了，与去年整的那把一起合个影吧：
　　

　　下次再把这个不能用的电池组整一下，把废物都利用起来。


　　三、最后测绘电路并分析原理
　　
　　鉴于网上找不到完整的调速开关电原理图，为方便大家，我还是花点时间把它测绘出来：
　　　
　　　
　　S1是正反转切换开关，是一个双联的双触片通过拨叉拨杆转换，使得电机的输入极性变换。
　　1N5408这个二极管就是前面讲到的跨接在最外侧的那个大二极管，在电路图中可以很明显地看出，
它是一个给电机绕组消反峰的二极管，不管正反切换开关处于什么状态，它都是与电机输入电源反极性的，
所以，我前面说这个二极管不是防反接二极管（实际上这里也没必要防反接，因为电池的插入方向是固定的）。
　　S2、S3就是前面拆修过的受调速滑动杆控制的开关。S3在调速开关稍有下压即闭合，接通电源，电机低速运转，
并始终保持闭合，直到完全松开调速开关；S2在调速开关下压的过程中一直保持断开，直到调速开关压到底时才闭合，
这时，电池的负极不经过MOS管直接与电机相连，电机以全速运转。
　　S4就是调速的滑动开关，它有8个档位，对应8档转速，是通过切换不同的串联电阻实现的。
　　电动工具调速芯片GS069的原理这儿就不介绍了，网上可以查到资料。
　　GS069的8脚是电源脚。电池电压经470欧的电阻限流，12V稳压二极管稳压后，给GS069供电。
　　GS069的6脚和3脚在芯片内部是直接连通的，都是驱动信号的输出脚。通过调整输出信号的占空比来调节MOS管
的导通和关断时间，从而调节电机的转速。MOS管是工作在开关状态，所以它的发热量并不很大，它的散热片也不大。
　　照明用的ＬＥＤ灯只受S3控制，只要调速开关稍有下压，ＬＥＤ灯就亮。



　　全贴完，谢谢围观。

aacyxjz

谢谢分享，很细致，学习了，电池包建议拆开单独对电芯进行充电试试看

miqi328

简单的文字叙述讲解机械问题确实有难度

ljlun

拆这个得小心，小零件多，上次拆就弹飞个小弹簧，还好找到了

365186799

好帖收藏备用谢谢楼主

iamluckman

讲解得挺详细的，这小东西还没拆过留个记号备用。

yudehua

必须精华帖，顶！！！！！！！！

白发老头

好帖，详细的技术资料，学习了，谢谢。

jhzfp

aacyxjz 发表于 2019-4-29 15:31
谢谢分享，很细致，学习了，电池包建议拆开单独对电芯进行充电试试看

有空再研究电池包，谢谢。

jhzfp

miqi328 发表于 2019-4-29 16:12
简单的文字叙述讲解机械问题确实有难度

确实啊，这个帖子写起来很费劲。

jhzfp

ljlun 发表于 2019-4-29 16:21
拆这个得小心，小零件多，上次拆就弹飞个小弹簧，还好找到了

同感同感，那个小弹簧真的只有米粒大小。

512330096

楼主这技术帖发的到位，学习啦！

548x

楼主讲解很到位，花了时间，花了精力。

jhzfp

iamluckman 发表于 2019-4-29 17:12
讲解得挺详细的，这小东西还没拆过留个记号备用。

谢谢鼓励

jhzfp

yudehua 发表于 2019-4-29 17:32
必须精华帖，顶！！！！！！！！

谢谢鼓励

jhzfp

白发老头 发表于 2019-4-29 18:08
好帖，详细的技术资料，学习了，谢谢。

谢谢鼓励

清池

不错，修得很好

阳光下的帆

电池里面有保护板，一般都是电池到保护电压，保护板锁死，需要每块电池单独用3.6V的电压激活，你这一加高电压，可能就损坏保护板了。:sweat:

乡里人007

写的很详细。。赞一个。。话说这故障，都是拜国产的“优质”五金件所赐。。国人的智慧在这些细节地方体现的淋漓尽致。。。

白发老头

jhzfp 发表于 2019-4-30 11:30
谢谢鼓励

真心话，是不错，400度的花眼，看不清，学不会了。