博世手电钻拆解：“十八般武艺” 电路效率高

【哔哥哔特导读】手电钻是一种携带方便的小型钻孔专用工具。最早一台手电钻是在1895年由德国泛音制造出的一台直流手电钻。因其优良特性备受消费者的青睐。文章将博世手电钻作为案例,从工作原理、电钻主体、电源电池、应用场景等全面介绍博世手电钻。

1895年,德国泛音制造出世界上第一台直流手电钻,其外壳用铸铁制成,能在钢板上钻 4mm的孔。手电钻从此进人们的视野并得到广泛应用。手电钻是一种携带方便的小型钻孔用工具,由小电动机、控制开关、钻夹头和钻头几部分组成,以交流电源或直流电池为动力,是手持式电动工具的一种,也是电动工具行业销量最大的产品,广泛用于建筑、装修、家具等等行业,用于在物件上开孔或洞穿物体,有的行业之也称为电锤。

在当下,随着物质生活的提高,人们对家居安装和布局有了更高要求。安装挂件、木工安装、家具diy、门窗安装．．．这些装修方式无一例外,都需要使用手电钻进行辅助。相比之下,便捷安全的家用手电钻愈发受到消费者的青睐。然而,手电钻的价格各异,几十到上千都有,质量也参差不齐。这其中的区别又是什么呢?为此,本期带来的拆解是行业标杆博世的产品-GSR120-LI手电钻。通过拆解,我们一同来探究该手电钻的各项性能。

开箱图

手电钻主体

该款博世手电钻的手柄采用软握、防滑、减震的设计,符合当下人体工程学设计,让手持握感更加舒适和人性化。

各式配件,配备不同口径的钻头,可广泛应用于多种工作环境

手电钻充电器内置芯片

ST f0系列 tssop 20封装

工作原理:

手电钻是以交流电源或直流电池为动力的钻孔工具,是手持式电动工具的一种。当装有正反转开关和电子调速装置后,便可以转动工作。其中,单相电钻电动机转子绕组经电刷与磁场绕组相串联的,当通入交流或直流电后,磁场绕组所产生的磁力线与转子绕组的磁力线相互作用产生转矩使电动机旋动,再通过减速箱减速,并增大扭力使钻头旋动。

调速开关通过改变输出方波的占空比使负载上的平均电流功率从0-100%变化、从而改变负载、灯光亮度/电机速度。利用脉宽调制(PWM)方式、实现调光/调速、它的优点是电源的能量功率能得到充分利用、电路的效率高。

拆解步骤:

拆解一:电钻主体

将颗螺丝、金属片拧开,打开外壳后一一取出。然后将电机直接拔出。机后盖有一套铜套、依次取下碳刷支架。

科都集成调速开关

适合锂电池电动工具

用途:软起动·过压保护·欠压保护·过电流保护·电池温度监控

·开关温度监控·换向开关模块·转换开关可停留中间位置

·带刹车功能·插片(输入端)焊接端子(输出端)·外置二极管·防尘IP50

电机评价:

该电机有两档机械调速,可以根据所需动力调节转速,提高工作效率;

20档扭矩调节+平砖档,根据不同作业环境切换适合扭矩;扭矩越大力量越大,而且可根据不同作业需求调节合适的扭矩,同时可防止螺丝打坏受力物体;

其次,博世该款手电钻采用电子无级变速,转速可随按压力度进行灵活变化,按压力度月度越大,转速越快,松开按钮时机器立即停止。此外,这款电钻还有正反转调节的功能,主要起子钻拧紧和拧松螺丝作用。

博世手电钻机身中带红色箭头的按钮为正反转开关,按下即代表向后拧松螺丝或停止钻孔。除正反转切换外,此开关还有一档中间保险位置,按到中位,即使扣动扳机(启停开关,也称为无级变速按钮),电钻也不会工作。

红色扳机:为起始开关,也称为无级变速按钮。轻按将预亮LED灯,让工作环境更为光亮,再次按动即为启动电钻。

手电钻上方的红色滑块,是两级转速档位的切换开关。1为低速,适合拧螺丝或者钻较大的孔;2为高速,适合钻较小的孔。

黑色数字刻度的是扭力设定环,主要为拧螺丝钉时调节扭力大小,共20档。越过20继续转,就出现一个钻头的符号,表示为电钻档。根据工作环境,可以进行灵活切换。

拆解二:电池部分

先拆电池,电池里有三个卡扣,撬开。电池下面有棉垫,三节电池串联结构、包装结实,用料多。该电池产自马来西亚,电压12v正极,负极直接接通电池。

用不导电的杠杆撬开保护层,将电池和电路板进行分离

双低偏移运算放大器

LM358A/B系列由两个独立的、高增益和内部频率补偿的运算放大器组成。它们可以被专门设计成只用一根电源就能工作。从分离电源操作也是可能的,低电源电流漏出是独立于电源电压的大小。LM358A/B有SOP-8和DIP-8两种封装。

特征:?宽供电范围:单路供电:3V ～ 36v双路供电:±1．5V ～±18V?输入共模电压范围包括接地?符合RoHS要求

应用场景:

?电池充电器?无绳电话?开关电源

产品基础说明书

电池部分评价:博世采用无线锂电技术,安全可靠,摆脱电线束缚困扰,随时随地轻松操控;博世ECP电子电池保护技术能够在机器使用时通过软硬件实时监测电流、电压、温度和漏电,有效防止锂电池在不合适条件下使用带来的不良后果。

同时,该技术能够在机器使用时通过软硬件可实时监测电池充电情况,有效防止不合适条件下的使用以及电池过充,延长使用寿命,保障安全。

值得一提的是,博世采用的是全新具有ECP电池保护技术的全新锂电池,EPC技术确保电池在高温下能自动调节电流输出大小, 限制温升过快,防止锂电爆炸,并有防止过充,防止放电功能。

产品参数解析

博世手电钻相关参数:

最大硬扭矩:30牛米 最大软扭矩:14牛米。

最大钻孔直径:钢材10毫米 最大钻孔直径:木材20毫米。

钻头夹持直径范围:0．8mm～10mm;带LED照明灯等。LED 照明灯的设计是为了方便使用者在光线较差的环境下操作,人性化的设计, 所谓的科技铸造精工,细节决定品质。小小的一台电钻就很好的诠释了这句话。扭矩的提升,也便于搭配专业开孔器开孔铰链。

其他用途:可作用于塑料、木材、金属等多种材质。

半导体器件应用杂志总结

总体来看,该款产品合理运用了人体工程学,手把握感十分舒适;正反转开关、档位开关、无极变速开关这三个关键的控制按钮,均为红色,辨识度很高。重心适中,多数情况下能够单手操作。

值得一提的是,博世该款手电钻具有全自动主轴锁定功能:开关未通电时,主轴和工具接头都是锁定的。这样即使没电了,也可以将充电钻当手动螺丝刀用。

此外,博世手电钻还具有制止惯性转动功能:松开启停开关后,夹头会马上被制止,进而防止夹头上的工具进入惯性转动状态,确保安全。拧螺丝钉时,选择合适的扭力档位,当螺丝钉拧到位时,充电钻会自动空转,避免损坏螺丝钉和机器。

在电机方面,博世手电钻选择了科都集成调速开关。该调速开关能帮助手电钻实现无极转换,多效赋能各种生活场景:电池方面。选用了三星电子电池,型号18650,能有效保护电源电压。博世ECP电子电池保护技术能够在机器使用时通过软硬件实时监测电流、电压、温度和漏电,有效防止锂电池在不合适条件下使用带来的不良后果。

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