Чиним сушилку для обуви Deerma HX10W

TLDR: Если мотор вентилятора не крутится, но при этом всё исправно и мотор запускается от ЛБП, замените EC7 с заводского 10 мкФ/400В на 470 мкФ/25В; обязательно установите параллельно конденсатору два‑три включенных последовательно мощных стабилитрона мощностью не менее 5 Вт каждый и суммарным напряжением открытия 12..25В (например, три 1N5342BL с напряжением открытия 6,8В). При выпаянном EC7 стабилитрон(ы) можно припаять на ножки разъема CN1. После доработки убедитесь, что питание мотора поступает через нагреватель с бОльшим сопротивлением (то есть обороты мотора меньше) — так и должно быть с завода, но в некоторых местах написана ошибочная рекомендация по переключению на нагреватель с меньшим сопротивлением для увеличения оборотов мотора. Правильное расположение проводов: синий (ближе к разъему мотора), черный, белый.

⚠️⚡В устройстве используется высокое напряжение. Не забудьте отключить его от сети и разрядить конденсаторы.

Сушилка для обуви — классная вещь. За считанные часы может высушить обувь от состояния «хоть выжимай» до идеально сухого, а в обычных случаях достаточно 30–60 минут. Сушилка Deerma DEM‑HX10W по дизайну и характеристикам выглядит многообещающе, потому является весьма популярной. Тут вроде и фирма, которая сотрудничает с Xiaomi, а значит должно быть какое‑никакое качество. К сожалению, это совсем не так.

Во время очередной сушки обороты мотора стали постепенно падать, почти до полной остановки. Сработала защита, сушилка выключилась и стала пищать, сообщая о неисправности. Разборка показала, что мотор не заклинил и вращается приемлемо, явно поврежденных деталей нет.

С самого начала мотор на этих Дирьмах работает нестабильно, обороты плавают, это слышно по тону. Со временем мотор насасывает в себя пыль, коллектор и щетки изнашиваются и набирают на себя грязь, втулки начинают труднее вращаться. Конденсатор EC7, стоящий параллельно мотору, также портится. Происходит не резкая поломка, а плавное рассогласование параметров цепи, из‑за чего устройство умирает не сразу, а постепенно. Это ошибка в схемотехнике: неправильно организовано питание электромотора.

Рассмотрим участок схемы, в которую включен мотор. Сетевое напряжение проходит через симистор, нагреватель и диодный мост. Симистор служит для управления нагревателем; нагреватель одновременно выполняет функции выделения тепла и ограничения напряжения/тока для мотора; диодный мост служит для выпрямления сетевого напряжения. Здесь важный момент — симистор в открытом состоянии удерживается проходящим через него током. Если со стороны диодного моста нет потребителя, симистор закроется. Из этого следует, что если симистор исправен, то проблема находится после диодного моста, а именно — нет постоянного потребителя, ток проходит прерывисто. А симистор в такой схеме вряд ли умрет, режим работы у него очень легкий. Поэтому практически 100% вероятность, что проблема в нагрузке диодного моста.

Нагрузка диодного моста состоит из соединенных параллельно электролитического конденсатора EC7 (в оригинале 10 мкФ 400В), керамического конденсатора неизвестного номинала и коллекторного мотора предположительно на 12В. Знаете, в чём особенность коллекторного мотора? Он потребляет ток прерывисто. Поэтому, если бы мотор был в этой схеме один, без конденсаторов, ничего бы вообще не работало, так как именно прерывистое потребление мотора и является причиной закрытия симистора. Грязный и чуть изношенный коллектор усугубляет ситуацию, но не сильно.

Параллельно мотору стоят аж два конденсатора. Керамический нас не интересует, он в основном нужен для подавления ВЧ‑помех, а вот электролит служит для накопления энергии, когда мотор не потребляет ток, и для отдачи её мотору, когда он потребляет. При этом конденсатор обеспечивает непрерывное протекание тока через диодный мост, за счёт чего симистор удерживается в открытом состоянии.

Очевидно, что если конденсатор плохой, ток через диодный мост может быстро падать ниже предела удержания для симистора, и симистор закроется. А раз симистор закрыт, ток через цепь не идёт, нет питания мотора, мотор останавливается. Образуется паразитная обратная связь, ухудшающая работу схемы: одновременное ухудшение параметров мотора и конденсатора приводит к «опрокидыванию» режима работы схемы.

Замеряем напряжение на моторе на неисправном приборе — оно плавает в районе 7-8В при более‑менее стабильной работе и падает ниже 5В, когда мотор останавливается. Выпаиваем конденсатор EC7 и замеряем его реальные параметры. У моего получилась емкость 9,5 мкФ, ESR 3 Ом. В принципе нормальные параметры. Однако 10 мкФ при напряжении 12В в параллель мотору — это вообще ни о чём. Если мы существенно увеличим ёмкость, мы увеличим ток через конденсатор в те моменты, когда мотор не потребляет, тем самым не дадим симистору преждевременно закрыться. При этом запас энергии в конденсаторе с одной стороны не позволит напряжению слишком быстро нарастать (тем самым продлевая срок службы коллектора и щеток мотора), а с другой стороны — не слишком быстро падать.

Зачем же производитель поставил конденсатор аж на 400В в цепь, куда включен мотор на 12В? Представьте, что мотор остановился в положении, когда щетки не замкнуты на коллектор. Мотор фактически представляет собой разрыв. Получается, что конденсатор через диодный мост подключен к сети, и зарядится он до пикового значения сетевого напряжения, то есть больше 310В. Поэтому производитель посчитал, что нужен конденсатор на 400В. А бОльшую емкость производитель не стал ставить, потому что тогда сильно увеличатся габариты и стоимость конденсатора. При этом, если мотор от малейшей вибрации вновь поймает контакт, ему, скорее всего, настанет конец.

Мы же поступим умнее. Конденсатор возьмем емкостью аж в 47 раз больше, а напряжением меньше — 470 мкФ/25В. По габаритам он почти такой же, и это самый главный показатель. А чтобы защититься от нарастания напряжения до запредельных значений, параллельно конденсатору установим три последовательно включенных мощных стабилитрона.

Сопротивление холодного нагревателя 330 Ом, при напряжении 220В ток составит 666 мА, значит при 12В мощность будет 12*0,666 = 8 Вт. Нужно несколько последовательно включенных стабилитронов суммарной мощностью не менее 8 Вт и суммарным напряжением открытия 12–25В. Три последовательно включенных 1N5342BL с падением напряжения 6,8В отлично подойдут. Когда мотор вращается нормально, стабилитроны закрыты, так как мотор просаживает напряжение ниже напряжения открытия. Если мотор остановился в положении, когда через его обмотки не идёт ток, напряжение возрастает и стабилитроны открываются. На стабилитронах начинает выделяться существенное количество тепла. Через 30 секунд после остановки мотора сработает защита устройства и отключит нагреватель. В нормальной работе стабилитроны не участвуют и лишь предотвращают перерастание небольшой проблемы (остановку/залипание мотора) в большую (взрыв конденсатора и последующий ремонт устройства).

Выводы стабилитронов не укорачивайте, они будут служить теплоотводом. Стабилитроны нужно максимально разнести друг от друга, а не собрать в кучу. Для фиксации стабилитронов к плате можно воспользоваться клеем.

После доработки собираем прибор и делаем замер напряжения на моторе, у меня получилось стабильно 10,6В, при этом мотор вращается быстрее и стабильнее, чем когда сушилка была новая. Стабилитроны должны быть холодные. Если у вас не так, проверьте, не переключили ли вы нагреватель мотора на другой, у которого меньше сопротивление.

Замеры до доработки (на неисправном приборе): напряжение мотора — нестабильные 7-8В, с просадками ниже 5В, в целом нестабильная работа мотора

Результат после доработки: напряжение мотора — стабильные 10,6В, стабильная работа мотора, возросшие обороты по сравнению даже с новым прибором, стабилитроны обязательно должны быть холодные

Дополнительно стоит почистить мотор снаружи от налипшей на него пыли. Желательно залепить отверстия на моторе, например, эпоксилином. Ни в коем случае не скотчем, он со временем отклеится и улетит в сторону нагревателя