Techniek - Reparatie van Metabo ASC 30 acculader
Bij de jaarlijkse NEN-keuring in 2017 op m'n werk, werd deze acculader van Metabo afgekeurd om de zeer simpele reden dat het ding helemaal niets meer deed. Dat was wel opvallend, daar we de serie schroefmachines die deze lader meegeleverd kregen, nog maar kort hadden.
Ik zag de lader in een afvalbak liggen, twijfelde even en besloot toen dat de onderzoeksdrang het won van enige tegenzin. Ter lering besloot ik 'm mee te nemen, overigens ook met de belofte 'm bij een succesvolle reparatie gewoon weer netjes terug te brengen.
Wel besloot ik 'm eerst nog even te testen, maar inderdaad, hij deed het echt niet.
Al op m'n werk besloot ik het ding eens open te schroeven, om een simpel defect als een losse draad of bezweken zekering uit te sluiten en 'm dus niet daarvoor mee te nemen terwijl ik het ter plaatse op kon lossen.
Om het apparaat te openen dien je eerst de 4 rubberen voetjes uit de onderkant te trekken. De 4 voetjes dekken de schroeven af.
De schroeven zijn exemplaren met Torx-kop. Het vervelende is dat de 4 schroeven erg diep zitten: met een standaard bithouder en Torx-bit kom je er nét niet bij.
Dat is simpel op te lossen door 1 of 2 RVS M3 moeren in je bithouder te stoppen en daarna je bit in te steken. Op die manier heb je genoeg lengte om de schroeven te bereiken.
Op m'n werk had ik overigens Torx-sleutels die lang genoeg waren, maar met de korte kant (het zijn net binnenzeskant-sleutels kwa formaat, dus met 1 lange en 1 korte kant) was het vervelend kracht zetten, dus ging ik voor m'n bithouder.
Metabo ASC 30 acculader geopend: eerste indruk
Bij die eerste blik zag ik meteen al iets wat me niet gelukkig stemde. De primaire elco had duidelijk leesbaar 'Samxon' op z'n jasje staan. Als er toch 1 merk is wat direct verdacht is...
Deze elco is overigens niet de enige: er zit geen enkele elco in van een merk dat betrouwbaarheid uitstraalt. De overige exemplaren zijn eveneens Samxon's, HC's of nog iets anders.
Ik ben bijvoorbeeld ook een Licon of iets dergelijks tegengekomen. De opdruk was zo slecht leesbaar dat ik niet precies op kon maken wat het 'merk' was.
Reparatie: opgelet en een woord vooraf
Zoals elke schakelende voeding heeft ook deze een dikke elco aan de primaire kant zitten, die nog een tijdje spanning van zo'n 325 Volt op zijn klemmen houdt na het trekken van de stekker. Deze doet er in mijn exemplaar echter nogal lang over om zodanig te ontladen dat het veilig is 'm vast te pakken (een dikke 3 minuten tot de spanning onder de 40 Volt gezakt is). Let daar dus op bij het openschroeven!
Daarnaast zitten veel onderdelen op deze print, waaronder een optocoupler, gemonteerd onder de grote trafo: het vervangen ervan wordt daardoor zo goed als onmogelijk.
De componenten-opdruk op de print is vooral van de elco's erg onbetrouwbaar. De plus en min was bij sommige exemplaren zo slecht aangegeven op de print dat ik alleen met foto's uit kon sluiten wat de polariteit was. Let hier dus op bij uitsolderen!
Alsof dit alles nog niet genoeg is, is de print aan beide kanten bedekt met een irritante, dikke plastic-laag. Dat is vast fantastisch om ook alles mechanisch steviger te maken en tegen vocht te beschermen, maar de laag is zo dik dat ik alleen met vlijmscherpe Hirschmann-testpennen meetresultaten kon verkrijgen, omdat alleen die in staat waren door het plastic heen te dringen. Let op, daardoor kun je dus een vals meetresultaat krijgen van de nog aanwezige spanning op de primaire elco!
Daarnaast zorgt het plastic ervoor dat solderen een stinkende klus wordt. Het verwijderen van onderdelen is zo moeilijk dat er gepast geweld bij komt kijken. Je begrijpt het misschien: er is veel aan gedaan om reparatie vrijwel onmogelijk te maken.
Een eerste diagnose met een AM-radio
Een eerste diagnose stelde ik door met een AM-radio te luisteren naar eventuele schakelgeluiden. Ik kon geen defecte zekering vinden, maar misschien was er wel iets anders belangrijks stuk waardoor er verder niets gebeurde.
De radio gaf echter een duidelijk 'pok, pok, pok' geluid, overduidelijk pogingen van de voeding om te starten, maar zonder succes.
Daarom besloot ik eerst naar de primaire FET te kijken.
Ook die zit al op een achterlijke manier bevestigd: alles, maar dan ook alles is er in dit ding aan gedaan het repareren zo onaantrekkelijk mogelijk te maken. Je komt er met een schroevendraaier namelijk niet bij, omdat het schroefje met de kruiskop richting de trafo zit.
Met een dopsleutel en enkele stevige rukken wist ik het moertje gelukkig te lossen. Het schroefje kreeg ik net langs de trafo uit het koelprofiel en ik was in ieder geval van plan het schroefje om te draaien.
Een controle met de Peak Atlas DCA75 leverde op dat de FET in blakende gezondheid verkeerde.
Tweede controle-ronde met LCR45 en ESR60
Bij de eerste ronde elco's nakijken had ik de primaire elco en enkele andere exemplaren al eens uitgesoldeerd. Helaas beschadigde de print daarbij op 1 plek zodanig dat er wat geïmproviseerd moest worden met extra tin en wat wegkrabben van het soldeermasker.
De uitgesoldeerde elco's werden nagelopen met de Peak Atlas ESR60: daar kwam weinig uit. De ESR van sommigen was met bijna 1 Ohm wat hoog, maar verder klopten de specificaties en bij controle met de LCR45 bleven de specificaties ook bij 1 kHz nog heel behoorlijk.
Daarom besloot ik nog eens verder te kijken naar de overige elco's, omdat Samxon nou niet bekend staat als een goed 'merk'.
Na meerdere elco's waarbij de resultaten steeds in de categorie 'mogelijk, maar onwaarschijnlijk' vielen, hield ik er nog 3 over.
Van die drie was er 1 grote bij, een 25 Volt 330 uF exemplaar zonder duidelijke merk-opdruk. Bij dit exemplaar, C110, was het raak: de ESR60 gaf vrijwel direct een ESR-resultaat, maar deed er lang over de capaciteit te meten. Na een seconde of 5 werd die als 'lek/in circuit' bestempeld.
Een extra controle op de LCR45 was overduidelijk: kortgesloten.
Ik verving deze door een Panasonic FC elco van 470 uF en gelijke spanning: over het algemeen komt de capaciteit niet supernauw en 330 uF had ik niet liggen.
Ik was er nog niet: C106, een 10 uF 100 V elco, eveneens een Samxon bleek ook niet bepaald gezond meer. De ESR is met 1,6 Ohm aan de hoge kant en de capaciteit is al meer dan 10 % gedaald.
Hoewel de meeste elco's een tolerantie van plus-minus 20 % hebben en dit dus binnen de tolerantie is, vind ik het een buitengewoon slechte score voor zo'n jong apparaat.
Dat de elco direct naast een koelprofiel zit, vind ik geen excuus: alleen bij het laden van de accu loopt de temperatuur binnen behoorlijk op, de rest van de tijd is het apparaat in stand-by modus en daarbij op kamertemperatuur.
Ik heb er niets aan gedaan (omdat ik dergelijke types niet op voorraad heb) en eerst gekeken of het met vervanging van de 330 uF elco opgelost zou zijn.
Status: gerepareerd
Na controle van de print werd de stekker ingestoken: de rode LED ging branden, daarna de groene LED en de ventilator werd kort geactiveerd. Een goed teken!
Ik schroefde het apparaat weer dicht en schoof een van m'n eigen accu's erop. Onmiddelijk begon de lader te laden en na ongeveer 30 minuten was het klusje geklaard.
Ongelofelijk! Een elco van 27 Eurocent zorgt ervoor dat de hele lader het niet meer doet! Puur omdat de originele elco's zo lekker goedkoop zijn! Metabo, ga je schamen!
Daarnaast snap ik het niet, want deze lader is in staat bijzonder veel verschillende soorten accu's te kunnen laden. Naar mijn mening snij je jezelf als fabrikant enorm in de vingers als je je laders zo goedkoop ontwerpt.
Als de laders inmiddels onbruikbaar geworden waren omdat er al jaren een nieuw accu-systeem op de markt is, zou er nog iets te zeggen zijn voor een levensduur van een jaar of 5, maar de accu's voor deze laders worden nog steeds zeer breed ingezet in Metabo-apparatuur.
Bijzonder punt: print-shunt
Op de print van deze lader zijn enkele bijzondere zaken aan te treffen. Een ervan is dit slingerspoor op de print.
Ik dacht eerst aan een simpele (maar effectieve) vorm van het onderdrukken van hoogfrequente storingen, maar ik vermoed dat dit een meetweerstand, uitgevoerd als printspoor is, in het Engels 'shunt' genoemd. Dit omdat er een laatste afvlak-elco aan het 'begin' van het spoor staat en het spoor uiteindelijk na de slingers via een zekering aan de plus-draad van de accu gekoppeld wordt.
Tussen de zekering en het 'einde' van het printspoor in, staan (aan de andere kant op de print) twee precisie-weerstanden parallel. Het enige wat ik kan bedenken is dat over dit printspoor een minieme spanning valt, die gemeten wordt via de 2 weerstanden en zo een terugkoppeling vormt over de laad-toestand van de accu.
Het is dus zaak dit printspoor niet te beschadigen! De dikte van de koperlaag zal namelijk de juiste spaningsval opleveren en de dikte aanpassen door een uitschieter met een schroevendraaier, laag tin of een draadje, zou het nodige in de war kunnen schoppen.
Bijzondere maatregel in deze lader: vonkbrug tegen extreme overspanning
Op de onderzijde van de print viel me bij de eerste inspectie al iets op: wat ik zag leek wel een vonkbrug!
Even zoeken op internet leverde op dat dit inderdaad een vonkbrug betreft, in het Engels een spark-gap genoemd.
Hoewel ook deze lader een varistor bezit (een weerstand die bij netspanning amper geleidt maar bij stijgende spanning ook steeds meer gaat geleiden) en daarmee een simpele maar redelijk doeltreffende overspanningsbeveiliging bezit, zitten er dus ook maar liefst 2 vonkbruggen in.
Bij netspanning gebeurt er niets: bij pakweg 2 kiloVolt zal de kruip-afstand tussen de bewust scherpe en ongeïsoleerde koperdelen op de print teveel worden om te blijven isoleren en zal er een geleidend pad ontstaan, waardoor een vonk ontstaat.
Waarschijnlijk laat die vonk, wat niet veel meer dan een kortsluiting is, de zekering bezwijken.
Dit is een beveiliging om de varistor heel te houden, die slechts een beperkte hoeveelheid energie aankan.
Een korte puls van 400 Volt zal 'ie bijvoorbeeld zonder problemen overleven, maar een flinke hoogspanningspuls door bijvoorbeeld indirecte bliksem-inslag zal de varistor doen exploderen. In dit geval zal hoogstwaarschijnlijk de vonkbrug die klap opvangen. Helaas kan het daarna wel over en uit zijn: de vonkbrug is niet te vervangen en de vonk kan mogelijk een voorgoed geleidende verbinding gemaakt hebben.
De Australiër David L. Jones, beter bekend als Dave van EEVblog, heeft eenzelfde vonkbrug in een andere voeding gevonden en praat daar kort over.
01-08-2020: Veel post én een tweede exemplaar (+ rectificatie 08-01-2022!)
Toen ik dit artikel in januari 2018 online plaatste, had ik nooit kunnen vermoeden dat er zo'n enorme respons op zou komen.
Bijna maandelijks en soms zelfs vaker kreeg ik berichten van mensen vanuit heel Europa met hetzelfde probleem.
Naast het defect (en de oplossing) kwam er nog iets anders overeen: bij maar weinigen was het apparaat erg oud en menigeen voelde zich net zo bedonderd als ik, al was het voor mij geen privé-aankop geweest. In ieder geval mooi om te lezen dat men wat had aan mijn artikel.
De gemakkelijke oplossing was voor mij reden om per internet voor iets van 15 Euro een ander defect exemplaar aan te schaffen. Immers, met een elco van 27 cent kon ik het ding waarschijnlijk zonder moeite weer met winst doorverkopen.
Dus, ik kreeg het tweede exemplaar binnen, schroefde het enthousiast open... om te ontdekken dat het ding volledig anders in elkaar zat! 08-01-2022: Maar dat klopt, want dit blijkt een ASC30-36 te zijn... Ik had de behuizing nog en kon het zo controleren.
Ander verschil: deze was écht dood. Luisteren op de middengolf bracht geen enkel teken van leven ten gehore.
De elco's maten goed, of in ieder geval niet zorgwekkend.
Naast diverse andere onderdelen en vooral een FET die eigenlijk niet gedemonteerd kon worden omdat het schroefje nu helemaal niet uit het koelblok genomen kon worden, zat er ook een lineaire spanningsregelaar in, een keuze die ik op z'n minst opmerkelijk vond.
Omdat dat blijkbaar nogal warm kon worden, zat er ook een temperatuurzekering of iets dergelijks aan vastgeplakt. Juist door dat vastplakken was erg moeilijk te ontdekken wat het was.
Ik weet niet eens meer hoe ik dit onderdeel precies op het spoor kwam, maar transistor T10, een TSC13003B, was gaan hemelen. De componentdetector zei constant dat er niets verbonden was.
Een test met een op papier vergelijkbaar type, omdat de TSC13003B zo goed als onverkrijgbaar is, leverde niets op.
Een andere opvallende kandidaat was, als ik het me goed herinner, de weerstand direct naast de diode, ik heb de component-opdruk niet opgeschreven. Ook deze weerstand bleek defect en volledig 'open' gegaan te zijn.
Best opvallend gezien de waarde van 1 of 10 Ohm (de kleurringen waren door de plastic laag erg slecht leesbaar) en sowieso opvallend omdat weerstanden bij mij onderaan de top-3 van meest-sneuvelende onderdelen vallen, met een hoog zeldzaamheids-gehalte.
Via een Frans forum kwam ik erachter dat het probleem waarschijnlijk in een van de onbekende SMD-IC's op de andere kant van de print zit. Daarop heb ik het opgegeven en is dit exemplaar richting milieustraat gegaan.
08-01-2022: Het houdt niet op... niet vanzelf...
Was de respons in het begin nog overweldigend en kreeg ik stapels e-mail van mensen die met hetzelfde probleem kampten, uiteindelijk nam de stroom post af.
Maar opgedrogod is 'ie nog niet. Nog regelmatig krijg ik berichten van mensen die met dit artikel hun exemplaar ook hebben kunnen repareren en al meerdere keren kreeg ik het vezoek of de lader ook opgestuurd kon worden om ernaar te kijken.
Dat doe ik normaal niet, maar een enkele keer maak ik een uitzondering.
Ook dit exemplaar kampte met de 'tik-ziekte'. Weer opvallend: ook deze lader én de accu oogde nog erg nieuw, maar kampte tóch met het elco-probleem. Dit lijkt steeds meer op een uiterst slechte serie onderdelen die z'n effecten heeft in deze laders.
Met een Panasonic FC elco van 470 uF 25 Volt deed ook deze lader het weer en kon 'ie retour eigenaar. Om nóg meer mensen te bereiken heb ik er dit keer ook een video van gemaakt.
Voor iedereen die dit niet zelf kan of durft: mijn beste tip is om een reparatie-café op te zoeken of een bericht te plaatsen in de Vraag & Aanbod sectie op het forum van Circuitsonline.net, waar je je overigens wel voor moet registreren. Ik heb een gewone baan naast deze website en ik heb altijd al tijd te kort voor m'n gevoel, dus ik wou er geen gewoonte van maken reparaties van anderen op me te nemen...