Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V

grala1 30 Sie 2020 18:25 3465 17
  • Od dłuższego czasu jestem posiadaczem wiertarko-wkrętaki 20V MAX marki DeWalt. Poniżej postaram się opisać naprawę ładowarki DCB107, przerobienie jej z napięcia 110V na 230V oraz pokaże wnętrze baterii do tej wkrętarki.
    Swoją wkrętarkę zakupiłem w USA na promocji za ok. $100. Odpowiednikiem tej wkrętarki na Europę jest 18V/XR LI-ION. Moim zdaniem te dwa zestawy niczym się nie różnią choć oznaczenie wkrętaki jest inne, inne jest również oznaczenie baterii lecz ładowarka posiada to samo oznaczeni pomimo tego że różni się wtyczką sieciową, napięciem zasilania oraz opisami na niej.
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V

    Zacznijmy może od porównania baterii z rynku amerykańskiego i europejskiego.
    Baterie różnią się podanym napięciem maksymalnym na obudowie oraz pojemnością baterii. Na rynek europejski mamy 18V i 1.5Ah (DCB181) zaś na amerykański 20V i 1.3Ah (DCB207).
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V

    Zaglądając do środka widzimy że obie baterie złożone są z ogniw firmy LG, można powiedzieć że jest to pakiet 5S:
    - LGDAHB41865 - wersja europejska;
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V

    - LGDAHA41865 - wersja amerykańska.
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V

    Jak widać różnica jest tylko w jednej litrze w oznaczeniu ogniwa. Oba ogniwa posiadają taką samą pojemność - 2600mAh mimo tego że oznaczenie na obudowie baterii pokazuje co innego.
    Obie baterie po naładowaniu posiadają takie samo napięcie na zaciskach.
    Dlaczego na obudowach mamy podane inne dane, czemu producent podaje niższą pojemność niż posiada ogniwo?
    Myślę że podanie innego (wyższego) napięcia to tylko chwyt marketingowy – pewnie niejeden z potencjalnych klientów pomyśli że wyższe napięcie to lepsza bateria, mocniejsza wkrętaka (na wkrętarce podane jest również napięcie 20V), itp. Jak widać w tym przypadku obie baterie mają te same napięcia. Dla ciekawości – dostępne w USA baterie o pojemności 6Ah do tych wkrętarek mają podane 2 napięcia na obudowie: 20 oraz 60V. W opisach np. na Ebay sprzedawcy podają że te baterie maja 60V. W rzeczywistości napięcie tej baterii jest takie samo jak przy tej z mniejszą pojemnością. W środku mamy tylko większą ilość ogniw połączonych równolegle, napięcie wyjściowe się nie zmienia ale większe cyferki na obudowach robią większe wrażenie na kliencie.

    Co do podawania innej wartości pojemności - tutaj do końca tego nie rozumiem. Może ktoś w komentarzu wytłumaczy czemu te dwie baterie maja różne pojemności mimo ogniw o tej samej pojemności i dlaczego pojemność baterii nie ma takiej samej pojemności jak pojedyncze ogniowo czyli 2600mAh.
    Wydaje mi się że bateria o większym napięciu (gdyby faktycznie miała wyższe napięcie) powinna mieć większą pojemność. Wiadomo że wkrętarka nie pozwoli na rozładowanie baterii do „zera” i wyłączy się wcześniej. Pewnie z tego powodu producent baterii podaje niższą pojemność niż ma ogniwo - podaje pojemność przy węższym zakresie napięć niż robi to producent ogniwa. Oczywiście mój tok myślenia może być niepoprawny.

    Zajrzyjmy teraz do wnętrza ładowarki.
    Poniżej zdjęcia ładowarki na rynek EU:
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V

    Ładowarka na rynek USA:
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V

    Jak widać płytka PCB nie różni się niczym, w oczy rzuca się tylko większa ilość warystorów w ładowarce na rynek USA.
    Gdzie jest różnica jeżeli chodzi o poziom zasilania dla tych ładowarek? Różnica jest w kondensatorze za mostkiem Gretz’a.
    W wersji EU mamy kondensator elektrolityczny 68uF 400V. Nie pamiętam jaki był w wersji USA gdyż wymieniłem go na samym początku ale ja użyłem 100uF 400V. W oryginale było to napięcie dużo niższe niż 300V czyli nie nadawał się przy zasilaniu z naszej sieci elektrycznej. Należy tutaj pamiętać że ten kondensator jest za mostkiem prostowniczym czyli przy zasilaniu 230V z mostkiem mamy ok. 320VDC.
    Podsumowując - jeżeli chcemy przerobić ładowarkę z rynku amerykańskiego na europejski wystarczy wymienić kondensator (oznaczenie C2 na PCB) za mostkiem prostowniczym na pojemność podobną lub większą jak była w oryginale ale z większym napięciem znamionowym - ok. 400VDC.

    Wracając do naprawy ładowarki - moja ładowarka uszkodziła się podczas ładowania baterii, nagle zgasła dioda na ładowarce, nie reagowała ona na wkładanie baterii do uchwytu.
    Po otwarciu obudowy nie było widać żadnych uszkodzeń.
    Ładowarka zrobiona jest przy użyciu układu IW1710 w obudowie SOP08.
    Poniżej typowa aplikacja dla IW1710.
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V

    Po sprawdzeniu zasilania układu IC1 na jego wyprowadzeniach było ok. 9V (pomiędzy 5 i 8 nóżką). Uznałem że tutaj jest wszystko OK bo zgodnie z dokumentacja układu, jego zasilanie powinno mieć maksymalnie 18VDC, mieściło się w zakresie podanym w dokumentacji.
    Następnie postanowiłem sprawdzić zasilanie na komparatorze LM393 (oznaczenie U102 na PCB). Powinno być tutaj wedle dokumentacji do 36VDC pomiędzy 4 i 8 nogą. Miernik pokazał tutaj 0VDC. Idąc śladem ścieżek od zasilania komparatora do transformatora po drodze jest układ o oznaczeniu SB10100 (oznaczenie D21 na PCB) w obudowie TO220AB. Jest to podwójna dioda Schottkiego 2x5A z napięciem wstecznym 100V. Diodę Schottkiego widać również na przykładowej aplikacji IW1710.
    Po sprawdzeniu diody w układzie okazało się że ma ona przebicie.
    Na oscyloskopie była tutaj cisza.
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V

    Po jej wylutowaniu i sprawdzeniu miernikiem wyszło że jedna dioda ma przebicie zaś druga działa poprawnie (zwarcie pomiędzy nóżkami 1 i 2). Z powodu potrzeby sprawnej ładowarki postanowiłem wlutować z powrotem diodę po uprzednim zagięciu jednej z jej nóg co było równoznaczne z użyciem tylko jednej z dwóch dostępnych diod (brak przylutowani nogi nr 1).
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V

    Po tym zabiegu napięcie zasilające LM393 wróciło.
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V

    Po włożeniu baterii do uchwytu ładowarka zaczęła ładować baterie.
    Uznałem że na razie mi to wystarcza i na tym zakończyłem naprawę.

    Po kilku dniach postanowiłem wrócić do naprawy i wymienić tę diodę. W swoich zasobach znalazłem diodę MBR20200CT. Jest to również podwójna dioda Schottkiego lecz mamy tutaj 2x10A oraz maksymalne napięcie wsteczne 200V a nie jak w oryginale 2x5A i 100V. Moim zdaniem wyższe napięcie wsteczne tutaj zbytnio nie robi różnicy. Większy prąd jest raczej na plus.
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V

    Czemu doszło do uszkodzenia diody?
    Moim zdaniem dioda 2x5A jest tutaj raczej wystarczająca – przy pomiarze prądu w czasie ładowania mamy tutaj maksymalnie 1,25A. Myślałem że problemem tutaj jest raczej temperatura diody. Zastosowanie diody z większym prądem nic tutaj nie da – temperatura na jej obudowie będzie taka sama. Spadek napięcia na takiej diodzie to ok. 0.4V. Przy przepływie 1.25A będziemy mieli do rozproszenia na jej obudowie około 0.5W. Taka obudowa potrafi bez radiatora rozproszyć ok. 1-1.5W. Dioda ta zamknięta jest w obudowie więc cyrkulacja powietrza jest tutaj utrudniona lecz nie powinno tutaj dochodzi do pojawienie się zbyt wysokiej temperatury.
    Postanowiłem dokonać pewnych pomiarów by sprawdzić temperaturę diody w zależności od przepływającego prądu oraz co daje zamontowanie radiatora. Do testu użyłem zasilacza laboratoryjnego z odpowiednio ustawionym ograniczeniem prądowym. Temperatura była mierzona za pomocą pirometru, temperatura otoczenia to 24°C.
    Wyniki poniżej w tabeli.








    Prąd [A]/Temp. °C bez radiatoraTemp. °C z radiatorem
    0,53230
    14535
    1,55844
    27355
    2,58564
    310071
    3,512080
    413487


    Radiator użyty do testu:
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V

    Dla testu postanowiłem sprawdzić również temperaturę na obudowie diody podczas ładowania baterii. Wynik to 46°C.
    Trzeba tutaj pamiętać że pomiar dokonywany jest przy otwartej obudowie i temperatura tutaj będzie większa po jej zamknięciu i zależy też ona od temperatury otoczenia. Wewnątrz obudowy mamy jeszcze inne źródła ciepła - transformator T1 oraz tranzystor Q1, których to temperatura w czasie ładowania sięga ponad 70°C.

    Na płytce PCB przy elementach D21 oraz Q1 widać oznaczenia HS2 oraz HS1 oraz kształt dla radiatorów przy tych elementach. Można by pokusić się o montaż radiatora ale czy jest sens skoro temperatura diody to jakieś 46°C?
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V

    Jak widać naprawa ładowarki okazała się dość prosta oraz tania - koszt takiej diody to mniej niż 10zł. Winowajcą raczej nie była tutaj zbyt mała dioda czy jej temperatura.

    W przypadku braku zasilania komparatora LM393 można jeszcze sprawdzić tranzystor STP10NK60ZFP o oznaczeniu Q1 na PCB - odpowiedzialny on jest za prace transformatora w ładowarce oraz czy układ IW1710 oznaczony na PCB jako IC1 steruje tranzystorem Q1.

    Mam nadzieje że powyższy tekst ułatwi życie osobom szukającym informacji na temat przerobienia ładowarki na wyższe napięcie zasilające oraz próbującym swoich sił przy naprawie ładowarki.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    grala1
    Specjalista grupy V.A.G.
    Offline 
  • e-miernikie-mierniki
  • #2
    electro
    Poziom 17  
    A nie jest przypadkiem tak że te akumulatory z wyższym napięciem posiadają zespoły np. 3x20V i ich wyprowadzenia są łączone są w samym elektronarzędziu w zależności od potrzeby szeregowo, co daje 60V i powiedzmy 3Ah lub równolegle co daje 20V i 9Ah ?
    Np. DeWalt Flexvolt
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V
  • #3
    gdkj
    Poziom 26  
    Witam. Tak z ciekawości jaki opór mają rezystory/rezystor rozruchowe ?
  • #4
    metalMANiu
    Poziom 17  
    electro napisał:
    A nie jest przypadkiem tak że te akumulatory z wyższym napięciem posiadają zespoły np. 3x20V i ich wyprowadzenia są łączone są w samym elektronarzędziu w zależności od potrzeby szeregowo, co daje 60V i powiedzmy 3Ah lub równolegle co daje 20V i 9Ah ?
    Np. DeWalt Flexvolt
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V


    Moim zdaniem każda taka bateria ma 20V. Istnieją narzędzia deWalt (UPS na baterie, piły stołowe itp), które można zasilać dwiema a nawet trzema takimi bateriami. Wtedy dzieje się tak jak mówisz - wewnątrz narzędzia tworzone są połączenia szeregowe między bateriami i w efekcie urządzenie zasilane jest wyższym napięciem, co jest dla niego bardzo korzystne.
  • #5
    electro
    Poziom 17  
    Chyba jednak jest tak jak myślałem:
    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V
    metalMANiu napisał:


    Moim zdaniem każda taka bateria ma 20V. Istnieją narzędzia deWalt (UPS na baterie, piły stołowe itp), które można zasilać dwiema a nawet trzema takimi bateriami. Wtedy dzieje się tak jak mówisz - wewnątrz narzędzia tworzone są połączenia szeregowe między bateriami i w efekcie urządzenie zasilane jest wyższym napięciem, co jest dla niego bardzo korzystne.
  • e-miernikie-mierniki
  • #6
    piotr_go
    Konstruktor DIY elektronika
    Baterie/narzędzia 18V i 20V są dokładnie takie same. (pomijam ewentualne zmiany dla krajów 3ciego świata)
    Po prostu w EU przepisy wymagają podania średniego napięcia pod obciążeniem.
    3,6V * 5 vs 4V * 5
    "Nasze" 18V baterie bez problemu działają z amerykańskim 20V sprzętem.

    Aaaaa, jeszcze jedno.
    Na amerykańskich jest napisane 20V MAX, na europejskich 18V bez max.
  • #7
    metalMANiu
    Poziom 17  
    piotr_go napisał:
    Baterie/narzędzia 18V i 20V są dokładnie takie same. (pomijam ewentualne zmiany dla krajów 3ciego świata)
    Po prostu w EU przepisy wymagają podania średniego napięcia pod obciążeniem.
    3,6V * 5 vs 4V * 5
    "Nasze" 18V baterie bez problemu działają z amerykańskim 20V sprzętem.

    Aaaaa, jeszcze jedno.
    Na amerykańskich jest napisane 20V MAX, na europejskich 18V bez max.


    To chyba nie każdy dystrybutor sprzętu bierze sobie do serca wymagania UE. W tym roku kupiłem kosiarkę na baterię li-ion i zarówno kosiarka, jak i bateria, są oznaczone "40 V" (zamiast 36 V).
    Pozdrawiam
    Mariusz
  • #8
    piotr_go
    Konstruktor DIY elektronika
    metalMANiu napisał:
    To chyba nie każdy dystrybutor sprzętu bierze sobie do serca wymagania UE

    Nie każdy, zwłaszcza jak nie ma oficjalnej dystrybucji przez producenta.
    Też mam wkrętarkę 12V zamiast 10,8V.
  • #9
    kkkamil
    Poziom 13  
    Co do akumulatorów to na pewno są dwunapięciowe. A co do większej ilości akumulatorów to nie DeWalt tylko raczej Makita ma takie rozwiązania że urządzenie 36v wymaga dwóch akumulatorów po 18v.

    Pozdrawiam. Kamil
  • #11
    pier
    Poziom 23  
    Kajox napisał:
    Czy tranzystory kluczujące przetwornice są takie same? Kilka razy przerabiałem jakieś sprzęty z niższego napięcia i tranzystory były inne w wersjach 230V.


    Tranzystory i warystory chyba powinny mieć inne wartości.
  • #12
    gdkj
    Poziom 26  
    Mi się wydaje że też taką przerabiałem ale zwiększałem opornik rozruchowy żeby się mocniej nie grzał. Mogę się mylić ale wygląda znajomo.
  • #13
    krisRaba
    Poziom 30  
    pier napisał:
    Tranzystory i warystory chyba powinny mieć inne wartości.

    To w sumie zależy. Jeśli przy masowej produkcji ceny komponentów na wyższe i niższe napięcie będą identyczne, to nie opłaca się różnicować konstrukcji. Wydaje mi się, że w produktach z nieco wyższej półki już nie biją się o każdego centa, bo to nie produkt, który ma łącznie kosztować $5.
    Jeśli wszystkie dalsze komponenty przeżyją przy warystorze na wyższe napięcie, to może chyba być jednakowy w obu wersjach. Choć ta różnica napięcia kondensatora jest zastanawiająca i on mógłby nie przeżyć...
  • #15
    krisRaba
    Poziom 30  
    gdkj napisał:
    Po co warystor na za wysokie napięcie ?
    A jakie zadanie pełni warystor? Jeśli wszystko jest w stanie przeżyć wyższe napięcie, to w czym to przeszkadza? A przynajmniej nie będzie działał tak często jak przy dobraniu na styk do napięcia sieci...

    Dodano po 2 [minuty]:

    PS jak masz zasilacz impulsowy 80-240V 50/60Hz to na jakie napięcie będą zabezpieczenia i czemu dla USA nie dają niższych?
  • #16
    robgold
    Poziom 14  
    Baterie 18V i 20V to dokładnie te same baterie. Chodzi o przepisy i rynki na jakich są sprzedawane.
    W starych przepisach w UE podawano napięcie według innych wytycznych (jako napięcie rozładowanych ogniw). Według nowych przepisów podaje się napięcie maksymalne.
    Dlatego np. narzędzia Bosch 10,8V są teraz narzędziami 12V.

    3x 3,6V -> 10,8V
    3x4,2V -> 12,6V

    Akumulatory 54V czy też według oznaczeni USA 60V to rzeczywiscie akumulatory 18V/54V lub według ich oznaczeń 20V MAX/60V MAX.
    Akumulator ma specjalne przesuwne złącze (fizycznie widoczne w aku) i w zależności od elektronarzędzia podaje 18V lub 54V. Standardowo zawsze jest w konfiguracji 18V.
    Z tego powodu pakiety mają np: 18V/9Ah ale juz 54V/3Ah

    Ciekawostką jest fakt, ze aku 54V/60V MAX jest dostarczane wraz ze specjalną plastikową blokadą utrzymującą aku do transportu jako pakiet 3x18V. Wynika to z przepisów o jakiej mocy ogniwo można przewozić w niektórych środkach transportu jak dobrze pamiętam.

    Na pierwszy zdjęciu zaznaczyłem gdzie znajdują się "klucze" przełączające napięcie. Na drugim plastikowa blokada transportowa.

    Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V Naprawa ładowarki DeWalt DCB107, porównanie wersji EU i USA, przeróbka na 230V
  • #17
    marbakMB
    Poziom 10  
    Gratulacje! bardzo fajnie napisany problem, a analizą i wnioskami , praktycznymi poradami. Można się z tego dużo nauczyć - jak ktoś nie wie i chce się uczyć.

    Takie info dla autora:
    (..)Baterie różnią się podanym napięciem maksymalnym na obudowie oraz pojemnością baterii. Na rynek europejski mamy 18V i 1.5Ah (DCB181) zaś na amerykański 20V i 1.3Ah (DCB207). (..)
    było wspomniane że baterie mają podaną różną pojemność. ( pojemność to moc zmagazynowana - ona jest ta sama - też autor to napisał)
    A niby te niezgodne wartości to przybliżenia.

    Ale tu jeszcze gra rolę napięcie oddawane. Nie mogą oszukać szczególnie w USA. Jak podają wyzsze napiecie V oddawane to muszą zmniejszyć drugi parametr. A w czasie -> stąd 1,3Ah TZN Moc w czasie/ Energia jest ta sama VxAxh - (moc oddana w czasie )
    Tu gra rolę marketingowy bełkot a nie dokładny pomiar. Po prostu nie mogą być zawyżone parametry by prawnicy nie mieli co robić...

    W przybliżeniu :
    18x1,5 = (+/-)=20x1,3 .
  • #18
    AnrzejB
    Poziom 9  
    Uwaga przy przeróbce! W mojej ładowarce tranzystor kluczujący był na 250 V.