Ремонт ультразвукової ванни ultrasonic cleaner узі-1
Принесли неробочу ультразвукову ванну, попросили подивитися, чи можна її відремонтувати. Відразу сказали, що вже «заглядали всередину» і що вона навіть працювала після цього. Проблема, начебто в випромінювачі. Погоджуюся «подивитися», хоч досвіду з ремонту такої техніки майже ніякого, але, мабуть, пошук поломок завжди приблизно однаковий - послідовний огляд і перевірка деталей на цілісність.
Починаю з зовнішнього огляду. Пошкоджень корпусу немає, всередині нічого не бовтається і не гримить, мережевий перемикач клацати без заїдань. На передній панелі є російськомовна наклейка «Ванна ультразвукова УЗД-1.5-100» (рис.1 і рис.2). Провід живлення виходить через днище (рис.3), ніякого управління часом роботи і потужністю немає - тільки вимикач харчування і індикація включення.
Ванна хоч і називається по-російськи «УЗД-1.5-100», а на задній стінці корпусу приклеєний довгий стікер (рис.4), на якому англицкий буквами написано, що це ULTRASONIC CLEANER і приведені деякі технічні характеристики (вихідна потужність 50 Вт, частота перетворювача - 40 кГц, обсяг ванни - 1,3 літра, харчування - 220 В, 50 Гц). А ще трохи нижче є попередження про те, що температура води повинна бути не вище 70 гр. за Цельсієм, що не можна включати пристрій без води і що при діставання предметів з ванни і зануренні в неї, пристрій не планується використовувати (рис.5).
Розбирається ванна через денце, прикручене до корпусу 6-ю гвинтами М4. Прозвонка тестером шнура харчування і мережевого вимикача ніяких проблем не виявила.
Дивлюся далі. Плата електроніки встановлена на денці на трьох пластикових стійках (рис.6), провідники харчування і індикації режиму роботи коммутируются через пластиковий четирёхштирьковий роз'єм (на малюнку 7 він нижній), висновки пьезоізлучателя підключаються до двох ножовим роз'ємів (на малюнку 7 дроти в ізоляції червоного і чорного кольору у верхній частині фото). У корпусі ванни залишаються мережевий вимикач і гніздо під світлодіод, показує включення харчування, все інше вільно виймається (рис.8).
Провід заземлення (на малюнку 9 в жовто-зеленій ізоляції) просто підсунуть під пластиковий хомут, який кріпиться до днища кріпильним гвинтом і притискає провід до корпусу.
На фотографіях видно якийсь сірий наліт на металевому днищі, але сама плата електроніки знаходиться в більш-менш нормальному стані - наліт невеликий і рідкісний, легко забирається пензликом, патьоків на платі немає, іржі на металевих висновках елементів теж (рис.10). Тільки з боку друку видно залишки флюсу в деяких місцях (рис.11).
Схоже, що спочатку паялісь всі дрібні елементи, плата промивалася, а потім були упаяні транзистори (рис.12), дросель фільтра електроживлення (рис.13), трансформатор і дросель перетворювача. І плата вже «Не милася».
Після очищення плати і проведення більш ретельного огляду ніяких зовнішніх ознак пошкодження знайдено не було. При хребці тестером по черзі всіх елементів виявилося, що пятіваттний трёхомний резистор знаходиться «в обриві» (білий керамічний прямокутник на малюнку 7 вгорі). Всі інші деталі цілі. Резистор міняти поки не став, почав оглядати пьезоізлучатель, приклеєний до днища мийної ванни (рис.14) і ось тут знайшлася найголовніша і найгірша несправність - біля одного з висновків видно кіптява і сам п'єзоелемент в цьому місці частково зруйнований (рис.15) . Вимірювання опору за висновками випромінювача показує близько 10 кОм - це, швидше за все, «звонится» сажа. Також видно обламані контактний пелюстка і за зовнішнім виглядом пайки помітно, що дроти вже перепоювати.
Дзвоню господареві ванни, розповідаю про несправності. Він каже, що так, це він паял і що він знайде новий робочий випромінювач, тільки потрібен старий для зразка. Добре, значить треба розбиратися, як він приклеєний. Зовні клей дуже схожий на епоксидну смолу, має темно-сірий матовий колір, не відколюється, дряпається тільки при сильному натиску. Проблемка ... Посидів в мережі, почитав, знайшов «екзотичний» спосіб размягчать епоксидний клей за допомогою мурашиної кислоти. Спробував відмочувати протягом 20-30 хвилин - нічого не вийшло, клей все такий же твердий. Залишив на добу - результат той же ... Але, як зазвичай, все виявилося набагато простіше - при нагріванні термофеном, виставленим на 250 градусів, клей стає пластичним і починає кришитися при натисненні лезом викрутки. Після відколювання всього клею, що виступає по колу пьезоелемента і інтенсивного прогрівання денця ванни в тому місці, де він приклеєний, випромінювач відвалився при несильному натисканні «на злам». На всю процедуру пішло приблизно 20-30 хвилин. До речі, в процесі відколювання клею кіптява біля виведення була стерта руками і в якийсь момент п'єзоелемент вдарив струмом. Швидше за все, провідності по шару кіптяви і сажі Герасимчука (тестер показує нескінченне опір) і п'єзоелемент почав перетворювати прикладену до нього вібрацію в електрику (вібрація передавалася по корпусу ванни від термофена при їх торкання). Напруга вироблялося пристойне - при замиканні контактів викруткою була видна іскра і чути клацання. Щоб уникнути повторних ударів струмом, висновки випромінювача були «закорочені» опліткою від коаксіального кабелю.
Знятий випромінювач показаний на рис.16. Маркувань на ньому ніяких немає, максимальна висота близько 53 мм, діаметр підошви, якою приклеюється до ванни - 50 мм. Випромінювач складається з двох п'єзопластин діаметром 38 мм і товщиною по 5 мм. Між пластинами затиснута металева кільцева пластина з пелюсткою, що виконує роль виведення, а другий висновок такий же кільцевої пластини знаходиться між «підошвою» і нижньої п'єзопластини. Так як «підошва» гальванически з'єднується з верхньою масивної металевою частиною через болт (чорний шестигранник), то виходить, що випромінювач має три висновки - середній і два крайніх, але крайні конструктивно з'єднані між собою.
Після промивання місця пробою випромінювача стало більш детально видно, які руйнування він має (рис.17).
На самий низ «підошви» збоку нанесена рифлена поверхню (рис.18). Треба думати, для кращого зчеплення з клеєм.
На приклеюваної поверхні «підошви» видно, що клей не дуже рівномірно нанесений по всій поверхні, а присутній трохи в центрі тонким шаром і товщим по краю (рис.19 і рис.20).
А під час огляду місця приклеювання випромінювача до ванни видно, що воно трохи зміщена в бік від центру (рис.14). Хоча, може бути, це було зроблено з наміром - для недопущення зайвих механічних резонансів конструкції. Але днище ванни не строго плоске, воно має вигин тим більший, чим ближче до краю і, відповідно, точок дотику площині випромінювача з металом при такому розташування стає менше. Що, швидше за все, і стало причиною нерівномірного шару клею.
Поки господар ванни шукав випромінювач, спробував розібратися в схемі перетворювача напруги. Плата велика, деталі досить великі, всі зв'язки відмінно видно. В результаті вийшла схема, показана на малюнку 21 і про всяк випадок була розлучена плата (рис.22) з розмірами і монтажем, максимально наближеними до оригіналу (файл розведення друкованої в форматі програми LAYOUT 5 знаходиться в додатку, вид зроблений з боку друку, для виготовлення по лазерно-прасувальну технології потрібно включати режим «дзеркально»).
На принциповій схемі є резистори, що не мають порядкового номера - на оригінальній платі вони ніяк не позначені. Крім того, на платі є додаткові доріжки для установки інших елементів (в наведених схемою і «самопальной» платі вони відсутні). Транзистори теж не пронумеровані, але вони однакові і їх що не плутай, все одно буде правильно. На малюнку 10 видно, що оригінальна плата має маркування 5А6077-1.
Привезений новий випромінювач мав вищу «підошву» і, відповідно, більшу висоту - близько 70 мм, хоча розміри самих п'єзоелементів такі ж, як і у «рідного». Через бОльшей висоти встановити випромінювач на старе місце не виходило - заважали деталі друкованої плати. Але, виявилося, що якщо його зрушити в сторону (рис.23), то він нормально входить і його «верхівка» буде розташовуватися над «низькорослими» деталями С4, R4, С5. Так як інших варіантів немає, то залишилося уточнити місце розташування. «Верхівка» випромінювача була обмотана ізолентою і малярським скотчем таким шаром, що її розмір збільшився на 4-5 мм. Це зроблено для того, щоб після видалення ізоляційної стрічки зі скотчем, навколо «верхівки» вийшло деякий вільний простір до найближчих елементів схеми.
Клей використовувався епоксидний - ЕДП (рис.24). Для додання невеликої пластичності в нього були додані дрібні тирсу склотекстоліти в об'ємному відношенні 1: 1. Отриману масу завдав тонким шаром на дно ванни (рис.25) і «підошву» випромінювача (рис.26). Потім встановив випромінювач «за місцем» і декількома круговими рухами з невеликим притиском «притер» до поверхні. Як видно з фотографій, клею треба близько 1 кубічного сантиметра (або 1 мілілітра).
Так як дно ванни має деяку спадистість, а випромінювач приклеюється ближче до краю дна, то для того, щоб випромінювач не "з'їхав в сторону» треба усунути нахил, вирівнявши поверхню по горизонталі. Для цього досить підкласти під ту сторону корпусу ванни, куди йде нахил, дерев'яну лінійку або невеликий напилок. Поки клей рідкий, ще раз перевірив, чи не буде плата зачіпати за випромінювач.
Клей з наповнювачем схоплювався довше «чистого», тому перевірку працездатності провів через дві доби. За цей час трохи почистив дно-закривашка від нальоту, замінив кріпильні стійки на меншої висоти (рис.28), що додатково дало додаток відстані від випромінювача до деталей схеми, і замість згорілого резистора R4 3 Ом / 5 Вт поставив два МЛТ-2 10 Ом в паралельному включенні (рис.29). Судячи зі схеми, правильніше було б поставити 3 резистора по 10 Ом, але третій резистор ніяк не вміщається по висоті.
При першій післяремонтного перевірці нічого не вибухнуло і навіть не згоріло - налив в ванну води і давши їй попрацювати 1-2 хвилини, вимкнув і швиденько розібрав для огляду і перевірки теплових режимів. На платі нічого не нагрілося (навіть резистори МЛТ-2), на клеї ніяких тріщин і пошкоджень не видно. При повторному включенні додав в воду миючий засіб і на сантиметровий шар поролону поклав невеликі металеві вироби (рис.30). Ванна пропрацювала 15 хвилин, очистивши «залізяки» від бруду і залишків лаку на їх поверхні. Під час перевірки стояв поруч і слухав, чи не буде змінюватися звук працюючої ванни - але, немає, все нормально, звук не змінювався.
Знову розібрав і оглянув нутрощі - клей в нормі, резистори МЛТ-2 і радіатори транзисторів трохи теплі. Помітно тепліше були сердечники трансформатора і дроселя, але не гарячі - температура менше 50 градусів. Треба думати, це не критично.
Кілька зауважень і доповнень.
По-перше, про всяк випадок, більш «великі» фотографії дроселя, вихідного трансформатора і збудливого (рис.31. Рис.32 і рис.33).
По-друге, під час огляду виявилося, що сама мийна ванна гальванічне не з'єднується з корпусом, а тримається на силіконовому герметику (рис.34). Це, напевно, зроблено для того, щоб вібрація передавалася на корпус.
І по-третє, конструктивне кріплення випромінювача до дну мийної ванни говорить про їх можливе гальванічному контакті, і тому, дивлячись на схему, логічно було б припустити, що два лівих виведення випромінювача, що з'єднуються з «підошвою», повинні йти не до лівого висновку конденсатора С5, а до правого. Тобто треба б поміняти висновки на ножових роз'ємах Х2. Хоча, може бути, це і не важливо, але думка про те, що господар ванни при складанні міг випадково поміняти висновки випромінювача, не дає спокою.
Андрій Гольцов, м Іскітім