#电机驱动拆解专场#便携手电钻拆解

yang_alex

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    之前就收到参加活动的便携手电钻了，一直抽空分析透了才开始准备交作业。

    首先看一下便携手电钻的全貌：

看样子还不错。在仔细看才发现电钻快速三爪夹头锈住了，连续五六天用WD40除锈也没能搞开。

电钻上的铭牌很清晰。可以由此知道这个是12V双速电钻，支持10~32mm钻头。

电钻正上方是低速和高速的双速档位开关：

黑色像手枪扳机的是调速开关，旁边有3个电池电量指示灯，再旁边黑色有两个三角箭头的按钮是正反转切换键，往左拨为正转（顺时针旋转），往右拨为反转（逆时针旋转），拨到中间为安全防误启动档

通过按压电钻把手两侧的卡扣，取下电池包。

      从电池包的铭牌可以看出，电池包是10.8V1.5Ah。

电池包内部。太简陋了，连电池过放过充保护都没有，只是简单的把电池串联在一起，引出充电放电触点（用外部充电器），也不能均衡充电，难怪有一节电池饿死了（过放损坏，充不进电，电压始终为0V）。

电池包是3节3.6V锂电池串联而成。对应电压10.8V1.5Ah。

接着取掉把手外壳内部的卡扣，可以把电钻手柄拆开。电钻拆解比较方便，总共是几个螺丝，拆下来以后就可以打开了。

 

这时就可以看到电钻内部了。里面已经掺杂了好多碎屑。

 

 

把机芯取出来，上面从左到右分别是电机、减速齿轮组、夹头，紧贴减速齿轮组下面是照明和转速指示板，中间是调速开关，最下面是接电池包的插头。

 

来个调速开关的特写。正面：可以看到支持7.2~24V 5~15A直流调速。

 

 

反面：螺丝固定的铝板是调速MOSFET的散热片。

 

调速开关拆开如下图。上面的白色塑料件是正反转切换机构。通过不同沟道（从上往下拍的下图可以看出），推动机械触点（图片左边上部分）交叉切换调压后的直流电的正负极，实现正反转。

 

 

从上往下看，有两个沟槽，对应正反转。停在中间时，阻止调速开关按下，防治误触发。

 

取出反转调速开关的电路板，可以看到后面的机械结构。主要是两组触点开关，上面一组是电源通断开关，下面一组是调速分组开关，通过不同位置，接入不同阻值的电阻，从而实现调速。电路板上对应着PCB触点。不得不感慨，电子技术不发达的时代里，机械结构设计的巧妙！现在随着电子技术的发展，这些巧妙的机械结构很多都被电子电路取代了（包括上面说到的正反转机械结构）。

调速开关的电路板正面，原来猜想是常见的万能555直流调速电路，然而并不是。实际上是电钻调速里常见的专用电路。

 

 

找了许久才找到的电路图（有些赖了，自己没画原理图）。加个芯片手册，感兴趣的网友可以仔细看看。 GS069.pdf (242.93 KB, 下载次数: 0)

2023-5-14 09:47 上传

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3脚输出驱动一个MOSFET（stp65nf06）进行调压，通过调压来调整电子转速。器件手册也放上来吧。 stp65nf06.pdf (329.3 KB, 下载次数: 0, 售价: 1 分芯积分)

2023-5-14 09:52 上传

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电钻的照明和转速指示电路。照明是上面比较大的白色LED，达到一定电压后开始导通照明，右边3个红黄绿的LED通过两个TL431（这个芯片也有很多种用法啊！）搭成的电压比较器来指示不同的转速（没错，就是电压高转速快，简单粗暴。）

 

 

我自己画的原理图：

因为拆解时是用了暴力拆解法（主要是东西太差，不能也没有使用价值。），这里就不复原了（实际原因是自己手艺太差，复原不回去了。）。

到此此次拆解结束。

 

现在随着电子技术的发展，很多机械结构已经被电子电路取代，比如说电机的换向结构。原来（包括拆解得这一个）是有刷直流电机，通过电刷这个机械结构来实现电机连续转动，以及上面提到的外部电极换向结构来转换电机的电极正负，从而实现电机正反转。现在的无刷直流电机则通过电路中的功率半导体器件实现电机驱动和换向，简单了许多（实际上负责工作都集成或软件完成了。），寿命和性能都增强了。

 

补充内容 (2023-5-14 10:11): 电钻正上方是低速和高速的双速档位开关是接到减速齿轮组的。通过机械结构切换低速和高速。现在电子技术的发展已经可以实现电子无级调速。