電動工具用充電器の修理

　充電式インパクトドライバー充電器修理を友達から依頼され、確たる自信はないのだが、ダメもとで興味本位で引き受けた。

この仕様は：　ＨＩＴＡＣＨＩ　ニカド電池用30分急速充電器　１２Ｖ １.２Ａｈ　ＵＣ１２ＳＥ型
故障症状は：　１００Ｖ電源側ヒューズ溶断（ヒューズ電流：6.3Ａ）
　インパクトドライバーとその充電器
　充電器内部の基板

〔故障診断〕
　・試充電　：　ヒューズを取替て試充電したが、ヒューズは溶断せず。しかし充電もしない。
　・各部の電圧測定　：　ＡＣトランスの２次側電圧　ＯＫ・・・・・・・・・トランスＯＫ
　　　　　　　　　　　　全波整流後のＤＣ電圧　ＯＫ　・・・・・・・・・整流ダイオードＯＫ
　　　　　　　　　　　　充電端子電圧　ＤＣ５Ｖに低下　・・・・・・・・ＤＣ充電制御回路の異常

　・パーツ診断　：　基板組込状態での各パーツの抵抗測定したが、異常検出できず！

〔故障箇所の推定〕
　・先ず、なぜにヒューズが飛んだのか？　・・・各パーツの短絡点や加熱・変色がないかを外観観察したが、異常なく過電流が流れた原因特定できず。
　・整流後の回路内で大きな電流が通過するパーツは　：　３端子レギュレータがあり、これに狙いをつけることにした。

〔３端子レギュレータCR6PMの交換〕
　・手元にあったＤＣ→ＡＣインバーターのＡＣ側パーツであるサイリスタ？”５０５Ｋ”に交換した結果、充電端子電圧が５Ｖ→６Ｖに。
　・市内の電子パーツ店にあった類似形状のパーツ”５Ｐ４”に交換した結果、充電端子電圧が１６Ｖに改善した。
　　しかし、１６Ｖは電圧が高過ぎではないかと思われたので、通販で正規パーツ”ＣＲ６ＰＭ”を購入し、交換した結果、やはり１６Ｖであった。
　　どうやら、充電端子電圧は１６Ｖのようである。

　試験したパーツ
　左　：　５０５０Ｋ パワーMOSFET
　中　：　正規品と類似形状の５Ｐ４
　右　：　正規品のＣＲ６ＰＭ-１２Ａ

　以上のとおり、故障原因は解らなかったが、試行錯誤的療法でもって充電機能が回復し、一応修理目的は達成したようである。
　何ともスッキリしないが、めでたし、めでたしである。

〔故障原因の追求〕
　この付属バッテリーは、２個のうち１個が不良だとのこと。これを試しに充電してみたところ、充電器内部から煙が出てきた。

　どうやら、故障の原因はこの不良バッテリーにあり、これを充電すると過電流が流れるのではないかと推測される。
　しかし、悲しいかなニカド充電電池が不良となる状態についての知識を持ち合わせていない。

　電池パックを解体して、各セルの電気抵抗を診断した結果、全セルとも抵抗値０Ωの短絡状態であった。

　ニカド電池パックの内部状況

　このニカド（ニッカドともいう）は、他の電池に代替わりして現在国内では生産されていないそうであり、興味も薄ので以上で本件の原因追及は打ち切りとした。

　　
　ニカド電池やニッケル水素電池は、鉛電池とは充電特性が異なり、充電には次のような特性があり厄介なもののようである。
・過充電すると性能劣化が著しい。
・充電末期に温度上昇するが、高温は性能劣化する。
・残充電状態での継ぎ足し充電をすると、その充電開始点まで放電した際に急激に電圧低下するメモリー効果という現象が生じる。

　このため、これらを防ぐため、充電器はきめ細かな充電制御を行っている。
下図は、この電池パック内にセットされていた、センサー。


　これらのパーツをライター炎で加熱しつつ電気抵抗を観察した結果、
　・上：温度検出用のサーミスタ・・・・温度上昇すると抵抗が小さくなる。
　・下：温度ＳＷ・・・・ある温度に達すると内部スイッチが切れる。
　　
　電池パックの端子は４端子で、メーンの＋－端子以外の２端子に上記２つのセンサーが接続さてれおり、充電器はこれを使って受電完了・温度保護などをＩＣ制御している。