Схема зарядного устройства для шуруповерта — зарядка своими руками

Как работает зарядное устройство для шуруповерта

Принцип работы зарядного устройства для разных аккумуляторов шуруповертов выглядит следующим образом:

1. При подключении устройства в сеть, напряжение в 220В проходит через предохранитель.
2. Переменное напряжение идет на понижающий трансформатор. Значение вольтажа преобразуется до 18.
3. Заряд попадает на диодный мост.
4. Происходит выпрямление и переход на конденсатор С1, его емкость составляет 330 мкФ. Вольтаж преобразуется до 24В.

Реле замыкается после включения по нажатию кнопки. Аккумулятор начинает заряжаться на выходе сетевого выпрямителя. Среднее время полной зарядки АКБ в шуруповерте – 50-60 минут. Это среднестатистические показатели, которые распространяются на аккумуляторы 12, 14 или 18 вольт.

Другие варианты импульсных блоков питания

Какие ещё есть варианты питания 12-вольтового шуруповёрта? Первое, что приходит на ум, — БП от ноутбука. Прелесть решения заключается в том, что, в отличие от предложенных драйверов и электронных трансформаторов, подобные блоки питания могут быть и на 15, и на 19 В. То есть подобрав соответствующий БП, можно питать им инструмент на 14 и 18 В.

К сожалению, такой вариант работать не будет, поскольку блоки питания от ноутбука не смогут обеспечить необходимым током даже самый простой и маломощный шуруповёрт. Максимум, что можно от них получить, — 4–5 А. Десятиамперных БП этого типа просто не существует.

Этот достаточно мощный БП для 19-вольтового ноутбука выдаст ток не более 4,75 А 

Использование универсальных БП

Какие у нас ещё есть варианты? Можно использовать для питания шуруповёрта так называемые универсальные блоки питания. На фото, приведённом ниже, БП выдает сразу несколько напряжений и подходит для питания как 12-вольтового, так и 18-вольтового инструмента мощностью до 120 Ватт.

 

Мощный универсальный импульсный блок питания

Но тут опять всё упирается в цену. Стоимость такого БП окажется выше цены на сам инструмент, а вдобавок мы получаем за эти деньги кучу переходников, которые будут валяться без дела.

Самодельный блок питания для шуруповёрта

Если мы имеем знания по электронике, то сможем собрать импульсный блок питания для шуруповёрта своими руками — соответствующих схем много. В качестве примера рассмотрим относительно простую конструкцию.

Как она работает? Сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом, собранным на диодах VD1–VD4, сглаживается конденсатором С1 и поступает на мощный двухтактный автогенератор, собранный на полевых транзисторах VT2, VT3 и трансформаторе Т1, обеспечивающим вместе с обмоткой 2 трансформатора Т2 автогенератору положительную обратную связь.

Цепь, собранная на транзисторе VT1, обеспечивает начальный запуск генератора и после этого в процессе не участвует — её блокирует диод VD8. Нагрузкой автогенератора служит понижающий трансформатор Т2. Пониженное напряжение с его обмотки 3 выпрямляется мостом VD7, сглаживается конденсатором С5 и подаётся на инструмент. Ёмкость конденсатора выбрана достаточно большая для обеспечения высокого пускового тока шуруповёрта.

Т1 намотан на ферритовом кольце типоразмера 12х8х3. Все обмотки одинаковы и имеют по 20 витков провода ПЭВ 0.33. Т2 намотан на кольце 40х25х11. Обмотка 1 имеет 100 витков провода ПЭВ 0.54. Обмотка 2 — 9 витков провода ПЭВ 0.33, обмотка 3 — 13 витков провода ПЭВ 0.96. Феррит бывает марки 1000НМ, 2000НМ или 3000НМ. Диодный мост VD4 можно собрать на четырёх быстродействующих диодах, выдерживающих ток 10 А. Транзисторы VT2 и VT3 необходимо установить на радиаторы.

Полезно! Предлагаемый блок питания рассчитан на выходное напряжение 18 В. Если необходимо получить другое напряжение, достаточно изменить количество витков обмотки 3 трансформатора Т2.

Читайте также
Импульсный блок питания своими руками: лучшие простые и сложные схемы и сборки

Использование БП от компьютера

Ну и закончим разговор об импульсных блоках питания переделкой компьютерного блока питания для работы с шуруповёртом 12 В. Да, он будет великоват, но зато купить такой блок, конечно, БУ можно недорого, а переделка очень проста. Правда, питать он сможет только 12-вольтовый инструмент. При желании, конечно, можно переделать БП компьютера и на 18 В, но переделка достаточно сложна и потребует глубоких знаний в электронике. Перед покупкой БП смотрим, выдаст ли он необходимый нам ток по шине 12 В. (Все выдаваемые им токи указаны прямо на корпусе).

Как видим на фото, выдаст и даже с запасом — если соединить шины параллельно, можно получить ток в 24 А. Можно было бы взять устройство и слабее, но что есть, то есть. Вскрываем прибор, вынимаем плату и выпаиваем все провода шлейфов питания, оставив лишь зелёный (включение БП), два чёрных, два жёлтых (шина 1+12 В) и красный (+5 В).

Полезно! Если мы хотим увеличить мощность, соединив 12-вольтовые шины параллельно, то оставляем и два жёлто-чёрных провода — шина 2 + 12 В.

Соединяем чёрный с чёрным, жёлтый с жёлтым. По два мы оставили для увеличения общего их сечения и меньшего падения напряжения. Теперь зелёный впаиваем на место любого из выпаянных чёрных. Этим мы дадим команду на безусловное включение блока питания при подаче на него сетевого напряжения.

Остался красный. Зачем он нужен? Дело в том, что некоторые БП контролируют наличие нагрузки на шине +5 В. Без нагрузки они просто сразу выходят в защиту. Итак, подключаем наш доработанный источник к сети и измеряем напряжение между чёрными и жёлтыми проводами. Есть 12 В?

Подключаем к этим же проводам автомобильную лампочку. Напряжение пропало? Блоку питания нужна базовая нагрузка. Между чёрными и красным проводами подключаем небольшую нагрузку — ту же 12-вольтовую лампочку от автомобильных габаритов. Если БП не отключается, то нагрузка не нужна, и красный провод можно выпаять. Осталось собрать БП, а к чёрным и жёлтым проводам припаять колодку — к ней будет подключаться инструмент. Чёрный провод будет минусом, жёлтый — плюсом питания.

Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос Важно! Разъём для подключения инструмента необходимо использовать с ключом, исключающим неправильное подключение и переполюсовку. В противном случае мы просто выведем шуруповёрт из строя, подав на электронный регулятор скорости вращения напряжение обратной полярности.

Вот и всё, подключаем шуруповёрт к БП, включаем шнур питания источника в сеть, щёлкаем выключателем (если он есть) и работаем.

Если такого выключателя нет, то блок питания запустится сразу после подключения к розетке 

Разновидности зарядных устройств

ЗУ делятся на несколько видов. Аналоговые со встроенным и внешним блоком питания, а также импульсные. Они отличаются габаритами, максимальным входным напряжением, долговечностью и рабочей температурой.

Аналоговые со встроенным блоком питания

Встроенное ЗУ делает аккумуляторный шуруповерт похожим на сетевой – он просто втыкается в розетку. Механизм дает минимальное необходимое напряжение и позволяет заряжать батарею без вынимания ее из корпуса.

Бытовые инструменты со встроенным аккумулятором имеют значительный недостаток. Они не способны работать продолжительное время без подзарядки. Поэтому шуруповерты со встроенным АКБ немобильны и больше пригодятся для бытовых работ. Помимо этого, аналоговые зарядные устройства дешевые и не способны выдерживать повышенные температуры.

Аналоговые с внешним блоком питания

Аналоговые зарядники с наружным блоком питания также обладают простой конструкцией. В нее входит тот же диодный мост, трансформатор, конденсатор и выпрямитель. На выходе получается напряжение до 18 вольт. ЗУ управляется с помощью небольшой встроенной платы контроллера. Главные недостатки аналоговых устройств с внешним блоком питания – необходимость постоянного подключения к батарее шуруповерта и ужасная компактность.

Импульсные

Самое современное решение, чтобы зарядить аккумуляторный шуруповерт – импульсное зарядное устройство. В отличие от аналогового, они менее подвержены перегреву, ведь в схему встроены элементы для контроля тепла. Импульсные ЗУ встраиваются в профессиональные и дорогие шуруповерты. Также они отличаются универсальностью и имеют встроенную функцию быстрой зарядки. Такие зарядники помогают восстановить аккумулятор в течение часа.

В сочетании с небольшими размерами, импульсные устройства являются лучшим решением проблемы зарядки батареи. Аналоговые со внешним блоком сильно отстают по технологичности, долговечности, надежности и компактности.

Типы батарей применяемых для зарядных устройств

Батареи к зарядным устройствам делятся на никель-кадмиевые, свинцово-кислотные и литий-ионные.

АКБ типа Ni-Cad имеют следующие характеристики:

• большой ресурс;
• неплохая энерговместимость;
• крайне низкая экологичность.

Свинцово-кислотные АКБ имеют данные параметры:

• большие габариты и соответствующий вес;
• удобство использования в любом положении;
• самую низкую цену.

Литий-ионные батареи, имеют следующие характеристики:

• хорошая надежность;
• большой ресурс;
• высокая вместимость;
• нетребовательность к утилизации.

Самые популярные и универсальные – li-ion батареи. Их используют повсеместно, причем не только в шуруповертах, но и в гаджетах, автомобиля.

Блок питания для шуруповерта

Все современные шуруповерты работают от аккумулятора. Чтобы он всегда оставался в заряженном состоянии, требуется блок питания. Зарядные устройства разных производителей могут существенно различаться. Во-первых, блоки комплектуются разными элементами, а во-вторых, их вольтаж бывает 12, 14 или 18 вольт.

Читайте также:  Маркировка импортных и советских керамических конденсаторов

В зарядных устройствах на 12 В используются транзисторы емкостью до 4,4 пФ, проводимость при этом находится на уровне 9 мк. Для нивелирования показателей тактовой частоты используются конденсоры. В зарядниках, использующих такое напряжение, чаще всего устанавливаются полевые резисторы.

Схема блока питания 12 В

В блоках на 14 В уже применены 5 транзисторов и импульсные конденсаторы. Используется микросхема преобразования тока четырехканального типа. Емкость резистора не превышает 6,3 пФ.

Схема зарядного устройства 14 В

В зарядниках 18 В используются только транзисторы переходного типа. Для нормализации максимальной частоты установлен сеточный триггер. Проводимость тока находится в районе 5,4 мк. На микросхеме находятся 3 конденсатора. Вместе с диодным мостом располагается тетрод. В некоторых моделях используются хроматические резисторы. Иногда применяются дипольные транзисторы. Схема зарядного устройства 18 В

Схема зарядного устройства для шуруповерта на 12 вольт

Устройства, рассчитанные на 12 вольт, работают с максимальным напряжением до 30 Ом. Чаще всего они предназначены для батарей на 10 мАч. Производитель Makita – распространенный пример этому. Схема зарядного устройства для шуруповерта на 12 вольт выглядит следующим образом:

Схема напряжением в 12 вольт

В цепи могут присутствовать полевые резисторы. Их максимальная емкость в данном случае – 4,4 пФ. Проводимость цепи примерно в два раза меньше, чем у 18-вольтного аналога и составляет 9 мк. Конденсатор выполняет роль контроллера частоты такта. Некоторые ЗУ имеют фазовый резистор, который поддерживает частоту колебаний.

Схема зарядного устройства для шуруповерта на 18 вольт

В ЗУ этого вида присутствуют транзисторы исключительно переходного типа. Внедрением трансиверов для повышения проводимости тока занимаются такие фирмы как «Интерскол». Сила тока в изделиях достигает порой 6А. Приведенный ниже рисунок – схема зарядного устройства для шуруповерта напряжением в 18 вольт.

Схема напряжением в 18 вольт

В схеме присутствуют следующие элементы и особенности:

• сеточный триггер;
• тетрод;
• наличие трех конденсаторов.

Хроматические резисторы используются, когда нужно повысить проводимость тока устройства. Изначальное значение равняется 5,4 мк.

Дополнительные функции

Простейшая зарядка для шуруповерта способна только поддерживать определенное напряжение и силу тока. В сложных электрических схемах предусмотрены следующие особенности:

• пользовательская настройка электрических параметров;
• установка с применением таймера определенных временных интервалов;
• контроль температуры в режиме онлайн;
• микропроцессорное управление и поддержание рабочих режимов с защитными функциями.

Как сделать зарядное устройство для шуруповерта своими руками

Существует множество вариантов для переделки блока питания из других инструментов и техники. Также можно создавать печатные платы с нуля, но этот процесс очень долгий, также он требует наличия профессиональных радиотехнических навыков и знаний. Для того, чтобы сделать зарядное устройство для шуруповерта разных вольтажей своими руками, нужно определить его общие параметры. Важно уточнить тип аккумуляторной батареи и соорудить соответствующее ЗУ. Основным параметром является вид электрической схемы. Их принято делить на следующие категории:

• Аналоговые электрические схемы – отличаются простотой, но занимают больше места по сравнению с импульсными.

• Импульсные электрические схемы – сложнее в изготовлении, но отличаются компактностью, в них можно встроить больше элементов, расширив функционал ЗУ.

После выбора удобного варианта, общая инструкция выглядит следующим образом:

1. Создать печатную плату, учитывая наличие свободного места в корпусе.
2. Просверлить отверстия для вентиляции, чтобы транзисторы и микросхемы достаточно охлаждались.
3. Собрать схему.

Особое внимание следует уделять трансформатору. Его мощность не должна превышать 250-300 Вт, а сила тока должна быть от 15 А и выше. Чтобы собрать диодный мост, нужно найти в справочнике соответствующие мощные диоды.

Схематический рисунок зарядного устройства, приведенный ниже – универсален. АКБ получает необходимую силу тока на напряжение 12, на 14 и 18 вольт.

Данный схема построена на VT2. Это транзистор из двух биполярных частей. Питание его осуществляется при помощи мостика. Транзистор соединен дорожками с преобразователем значения электрического тока – понижающим трансформатором. Последний обеспечивает напряжение, которого достаточно для питания аккумуляторной батареи.

Трансформатор T1 имеет высокую мощность, при этом он не перегревается. Обмотки не подвергаются дополнительной нагрузке даже при длительной работе. Сила заряда регулируется резистором R1, работающим от включенного аккумулятора. Ток является константным, напряжение трансформатора колеблется на уровне 24 В. Максимальный ток ограничен резистором R3.

Светодиод VD6 оповещает о наличии заряда и продолжает гореть, пока процесс не окончен. VD6 отключается по окончанию заряда, свечение светодиода уменьшается постепенно.

Важно! При использовании самодельной зарядки, нужно регулировать и контролировать напряжение, температуру литий-ионного аккумулятора.

Фольгированный текстолит – материал платы, на которую монтируются все радиодетали в указанной схеме. Диоды можно заменить на другие, например, КД202, Д242. Их можно найти в старых электрических приборах российского производства.

Главное правило при расположении радиодеталей на плате – минимизировать количество пересечений. При сборке будет достаточно средней плотности между деталями. Для простоты распаивания между ними следует оставить 3-5 мм расстояния. Монтировать их следует в удобный самодельный корпус, но, если не имеется достаточных знаний для этого – проще взять неисправное ЗУ и переделать его. Для этого нужно:

1. Разобрать корпус неисправного ЗУ.
2. Удалить все радиодетали внутри.
3. Купить необходимые радиоэлементы. Перечень прилагается.

Необходимы следующие детали:

• Выпрямительный диод 1N4001 на позицию VD1-VD4.
• Диод на позицию VD5.
• Светодиод на позицию VD6.
• Конденсатор C1-C2 K50-35 220-1000 мФ напряжением от 50 Вольт.
• Проволочный резистор на позицию R1, 10 ком.
• Резистор МЛТ-0,25 на R2. Сопротивление 330 Ом.
• Резистор МЛТ-2 на R3. Сопротивление 1 Ом.
• Транзистор КТ361В.
• Транзистор КТ829В. Радиатор должен быть площадью 20-50 см.2
• Силовой трансформатор на 220/24 В.

Пошаговая инструкция:

1. Установить габариты платы, которая будет вписываться.
2. Обозначить дорожки нитрокраской в соответствии со схемой.
3. Отпаять радиоэлементы и обработать их в растворе медного купороса.
4. Установить алюминиевую пластинку, на который будет устанавливаться транзистор КТ829В вместе с радиатором.
5. Прикрутить транзистор к пластинке плотно.
6. Паять клеммы, не нарушая полярность и завершить сборку платы.
7. Установить плату в корпус.
8. Провести провода, через которые будет установлено соединение с трансформатором.
9. Корпус, в который будет помещен трансформатор, снабдить разъемом. В дальнейшем в него будет помещен зарядный блок. Подойдут разъемы БП для ПК.
10. Установить трансформатор в корпус.

Алюминиевая пластинка и транзистор не должен касаться схемы. После сборки нужно посмотреть, как работает готовое зарядное устройство для шуруповерта.

Если в шуруповерте неоригинальный блок питания, который собирался отдельно от корпуса, то нужно обеспечить охлаждение. После завершения процесса сборки проверяют напряжение питания в блоке.

Количество витков уменьшается, если напряжение скачет выше нужного значения. Если оно ниже чем нужно, то «вторичка» доматывается проводом. Он должен быть того же сечения.  Когда происходит запуск, сила номинального тока увеличивается в несколько раз. БП начнет греться и элементы обоих устройств выйдут из строя, если нет охлаждения.

Временная зарядка для шуруповерта своими руками

Если зарядка неожиданно вышла из строя и под рукой нет подходящих радиодеталей, можно сделать временное устройство. Оно будет работать недолго, но его хватит на несколько зарядок. Скорость восстановления заряда аккумулятора будет ниже, чем с магазинной зарядкой. Предварительно нужно подготовить следующие материалы и инструменты:

• батарея (ненужная, нерабочая);
• аккумуляторный стакан;
• пистолет с термоклеем;
• отвертка крест-накрест;
• дрель;
• заточенный нож.

Пошаговая инструкция выглядит следующим образом:

1. Вскрыть корпус зарядного стакана.
2. Отпаять проводники от клемм.
3. Удалить начинку, соблюдая полярность клемм.
4. Отметить на клеммах плюсовую и минусовую полярность карандашом.
5. Обозначить отверстия в основании зарядного стакана для дальнейшего закрепления крышки и проводов.
6. Соблюдая полярность, провести проводники через отверстия.
7. Спаять клеммы, разъемы с проводниками.
8. Взять термопистолет с клеем.
9. Склеить корпус.
10. С помощью саморезов вкрутить нижнюю крышку в основание стакана.

Внимание! Выполнять все действия следует аккуратно, соблюдая технику безопасности. Лучше работать в перчатках и защитных очках. При работе с паяльником ни в коем случае нельзя дотрагиваться до жала и держать прибор не за специальную ручку.

Далее следует соединить конструкцию с аккумулятором и наблюдать за процессом зарядки. Если не возникло проблем, то индикатор зарядки начнет мигать. Эта зарядка довольно безопасна, но времени будет затрачиваться больше, чем обычно.

Как зарядить аккумулятор без зарядного устройства

Восстановить потенциал батареи без зарядки не так сложно, как кажется. Для этого понадобится ненужный блок питания от старого устройства, в нем должно присутствовать постоянное напряжение, не превышающее U аккумулятора шуруповерта, который будет заряжаться. Выпрямитель зарядки автомобиля будет хорошим вариантом для восстановления батаери на 12 вольт.

Следует подключить устройства друг другу с помощью проводов и клеммных зажимов. Важно делать это при соблюдении полярности и контроле максимальной температуры аккумулятора. В среднем, 30 минут достаточно, чтобы шуруповерт проработал от 20-30 минут.

На многих ресурсах встречаются советы по зарядке шуруповертов на 12, 14, 18 вольт диодными мостами и лампочками на 100 Вт. Пользоваться этими инструкциями не следует, ведь это опасно для здоровья. Аккумулятор может перегреться и взорваться, помимо этого, есть вероятность удара электрическим током.

Рейтинг( Пока оценок нет )Комментарии0Поделиться: Загрузка … Похожие материалы

Что такое фрезер и для чего используется

В какое время можно работать перфоратором и до какого часа

Принцип работы ЗУ

При выходе из строя ЗУ есть смысл сначала попробовать его восстановить. Для проведения ремонта желательно иметь схему прибора заряда и мультиметр. Схемотехника многих приборов заряда построена на микросхеме HCF4060BE. Её схема включения формирует выдержку интервала времени заряда. Она включает в себя цепь кварцевого генератора и 14-разрядный двоичный счётчик, благодаря чему на ней легко реализовывается таймер.

Принцип работы схемы зарядника проще разобрать на реальном примере. Вот как выглядит она в шуруповёрте Интерскол:

Такая схема предназначена для заряда 14,4-вольтовых аккумуляторов. Она имеет светодиодную индикацию, показывающую подключение в сеть, горит светодиод LED2, и процесс заряда, горит LED1. В качестве счётчика используется микросхема U1 HCF4060BE или её аналоги: TC4060, CD4060. Выпрямитель собран на силовых диодах VD1-VD4 типа 1N5408. Транзистор PNP типа Q1 работает в ключевом режиме, к его выводам подключены управляющие контакты реле S3-12A. Работой ключа управляет контроллер U1.

При включении ЗУ переменное напряжение сети 220 вольт через предохранитель поступает на понижающий трансформатор, на выходе которого её значение составляет 18 вольт. Далее, проходя через диодный мост, выпрямляется и попадает на сглаживающий конденсатор C1 ёмкостью 330 мкФ. Величина напряжения на нём равна 24 вольта. Во время подсоединения батареи контактная группа реле находится в разомкнутом положении. Микросхема U1 запитывается через стабилитрон VD6 постоянным сигналом равным 12 вольт.

Когда кнопка «Пуск» SK1 нажата, на 16-й вывод контроллера U1 поступает стабилизированный сигнал через резистор R6. Ключ Q1 открывается и через него поступает ток на выводы реле. Контакты прибора S3-12A замыкаются и начинается процесс зарядки. Диод VD8, включённый параллельно транзистору, защищает его от скачка напряжения, вызванного отключением реле.

Используемая кнопка SK1 работает без фиксации. При её отпускании всё питание поступает через цепочку VD7, VD6 и ограничительное сопротивление R6. И также питание подаётся на светодиод LED1 через резистор R1. Светодиод загорается, сигнализируя, что начат процесс заряда. Время работы микросхемы U1 настроено на один час работы, после чего питание снимается с транзистора Q1 и, соответственно, с реле. Его контактная группа разрывается и ток заряда пропадает. Светодиод LED1 гаснет.

Читайте также:  Заточка цепи бензопилы своими руками

Этот прибор заряда оборудован схемой защиты от перегрева. Реализуется такая защита с помощью датчика температуры — термопара SA1. Если во время процесса температура достигнет значения более 45 градусов Цельсия, то термопара сработает, микросхема получит сигнал и цепь заряда разорвётся. После окончания процесса напряжение на клеммах батареи достигает 16,8 вольт.

Такой способ зарядки не считается интеллектуальным, ЗУ не может определить, в каком состоянии находится батарея. Из-за чего продолжительность работы шуруповёрта от аккумулятора будет уменьшаться в связи с развитием у него эффекта памяти. То есть ёмкость аккумулятора каждый раз после заряда снижается.

Особенности правильного хранения с целью увеличения срока службы

Зная, как работают шуруповерты сетевого и аккумуляторного типа, остается разобраться в вопросе о том, как же надо за ними ухаживать, чтобы продлить срок службы. Все также просто, как и принцип работы шуруповерта. При хранении учитываются следующие рекомендации:

1. Исключить попадание воды в инструмент
2. Нельзя упускать и ронять прибор, так как кроме повреждения корпуса, из строя могут выйти внутренние устройства
3. Обеспечить регулярную смазку патрона, чтобы увеличить срок его службы
4. Если внутрь попадают разные загрязнения, то перед последующим использованием прибора, следует его разобрать и прочистить
5. Нельзя хранить инструмент с разряженными полностью аккумуляторами
6. Хранить и эксплуатировать прибор следует в температурном диапазоне не ниже -5 и не выше +30 градусов
7. При сверлении охлаждать насадку

Только при соблюдении всех вышеперечисленных рекомендаций можно обеспечить продолжительное применение инструмента без поломок. Срок службы прибора также зависит и от качества, так как дешевый китайский шуруповерт не сможет прослужить долго априори, ведь при его производстве применяются исключительно низкого качества комплектующие.

Подводя итог, стоит отметить, что о том, как работает шуруповерт, должен знать не только мастер, работа которого связана с эксплуатацией прибора, но еще и новички, пользующиеся инструментом впервые. Это позволит продлить срок службы шуруповерта, а также исключит необходимость сдавать прибор в сервисный центр, при возникновении неисправностей.

Как подключить шуруповерт напрямую зарядку от ноутбука

Этот метод потребует от вас минимум технических знаний. Если возникла потребность переделать шуруповёрт в сетевой, вам сможет помочь ненужная зарядка от ноутбука, так как она имеет схожие характеристики и без труда найдётся в любом доме. Сперва необходимо посмотреть, какое выходное напряжение у зарядки. Подойдут зарядные устройства на 12–19В.

Важно проверить напряжение и ток зарядного устройства

Потребуется доработать аккумуляторный блок, для этого нужно его разобрать и достать оттуда вышедшие из строя аккумуляторные батареи.

1. Взять зарядку от ноутбука.
2. Отрезать разъём и зачистить провода от изоляции.
3. Взять оголённые провода и припаять их. Если нет такой возможности, примотать их изолентой.
4. Сделать в корпусе отверстие для провода и собрать конструкцию.

Самодельные приборы для заряда

Самостоятельно сделать зарядку для шуруповёрта на 12 вольт своими руками, по аналогии с той, что применяется в ЗУ Интерскол, довольно просто. Для этого потребуется воспользоваться способностью термореле разрывать контакт при достижении определённой температуры.

В схеме R1 и VD2 представляют собой датчик прохождения тока заряда, R1 предназначен для защиты диода VD2. При подаче напряжения транзистор VT1 открывается, через него проходит ток и светодиод LH1 начинает светиться. Величина напряжения падает на цепочке R1, D1 и прикладывается к аккумулятору. Ток заряда проходит через термореле. Как только температура аккумулятора, к которому подключено тепловое реле, превысит допустимое значение, оно срабатывает. Контакты реле переключаются, и ток заряда начинает протекать через сопротивление R4, светодиод LH2 загорается, сообщая об окончании заряда.

Схема на двух транзисторах

Ещё одно простое устройство можно выполнить на доступных элементах. Эта схема работает на двух транзисторах КТ829 и КТ361.

Величина тока заряда управляется транзистором КТ361 к коллектору, которого подключён светодиод. Этот транзистор также управляет состоянием составного элемента КТ829. Как только ёмкость батареи начинает увеличиваться, ток заряда уменьшается и светодиод соответственно плавно гаснет. Сопротивлением R1 задаётся максимальный ток.

Момент полного заряда батареи определяется необходимым напряжением на ней. Требуемая величина выставляется переменным резистором на 10 кОм. Чтобы её проверить, понадобится поставить вольтметр на клеммах подключения батареи, не подключая её саму. В качестве источника постоянного напряжения используется любой выпрямительный блок, рассчитанный на ток не менее одного ампера.

Использование специализированной микросхемы

Производители шуруповёртов стараются снизить цены на свою продукцию, часто это достигается путём упрощения схемы ЗУ. Но такие действия приводят к быстрому выходу из строя самой батареи. Применяя универсальную микросхему, предназначенную именно для ЗУ компании MAXIM MAX713, можно добиться хороших показателей процесса заряда. Вот как выглядит схема зарядного устройства для шуруповёрта на 18 вольт:

Микросхема MAX713 позволяет заряжать никель-кадмиевые и никель-металл-гидридные аккумуляторы в режиме быстрого заряда, током до 4 C. Она умеет отслеживать параметры батареи и при необходимости снижать ток автоматически. По окончании зарядки схема на основе микросхемы практически не потребляет энергии от аккумулятора. Может прерывать свою работу по времени или при срабатывании термодатчика.

Модели с разным напряжением

Мало определиться с типом зарядника и маркой производителя, для приобретения нужно знать еще напряжение своего шуруповерта. Самые распространенные варианты — 12, 14 и 18 В.

Зарядки на 12 В

Цепь может состоять из транзисторов до 4,4 пФ. Это видно на схеме зарядного устройства для шуруповерта 12 вольт. Проводимость в цепи — 9 мк. Конденсаторы нужны, чтобы контролировать скачки тактовой частоты. Применяемые резисторы — обычно полевые. У зарядных устройств на тетродах есть дополнительный фазовый резистор. Он защищает от электромагнитных колебаний.

Зарядки на 12 В работают с сопротивлением до 30 Ом. Нередко их можно встретить на аккумуляторах на 10 мАч. Среди известных производителей чаще применяет Makita.

Зарядки на 14 В

На схеме видно, что для зарядок на 14 В нужно пять транзисторов. Другие особенности цепи:

• микросхема подходит только четырехканальная;
• конденсаторы — импульсные;
• для работы с аккумуляторами на 12 мАч нужны тетроды;
• два диода;
• проводимость — около 5 мк;
• средняя емкость резистора — не более 6,3 пФ.

Устройства, созданные по схеме, выдерживают ток до 3,3 А. Триггеры включаются в цепь редко. Исключением является продукция Bosch. У изделий Makita триггеры с успехом заменяются волновыми резисторами.

Как и чем смазать редуктор и бур и сам перфоратор внутри своими руками

Как сделать аккумуляторный шуруповерт от сети 220 В своими руками

Сетевой блок, встроенный в АКБ

Работы по модернизации питания нужно начинать с приобретения готового блока с соответствующими габаритами и характеристиками. Самое простое решение — сходить на радиотехнический рынок и подобрать подходящее по параметрам устройство.

Затем нужно аккуратно полностью отсоединить все детали от корпуса. Расположить элементы в корпусе от АКБ шуруповёрта и закрепить их внутри, при этом, если возникает необходимость, нужно удлинить соединения между трансформатором и платой управления. Желательно эти два основных узла разместить с зазором, чтобы не допускать перегрева их во время работы при высокой нагрузке.

Не помешает закрепить на управляющей микросхеме радиатор охлаждения. Определить, какие детали будут нуждаться в охлаждении, можно практическим методом. Для этого необходимо поработать шуруповёртом некоторое время, после чего отключить его от сети и потрогать детали на плате. Сразу станет понятно, какой элемент нагревается сильнее. В корпусе блока просверливаем несколько отверстий для поступления воздуха.

Какой перфоратор выбрать для домашних работ — технические характеристики

Как разобрать патрон перфоратора — отремонтировать и собрать

Виды электрических схем ЗУ

Сделать зарядное устройство для шуруповерта можно самостоятельно. Для этого понадобится схема, набор электронных компонентов, паяльник с расходными материалами и определенные навыки и квалификация.

Перед выбором схемы надо учесть несколько моментов:

• импульсное зарядное устройство легче, компактнее, у него выше КПД, но оно сложнее в сборке и наладке;
• если режим зарядки и контроль ее завершения будет поддерживаться автоматически, то для NiCd, NiMH и Li-ion аккумуляторов алгоритм будет различаться – для первых двух типов зарядка производится стабилизированным током, литий-ионный заряжается по двухступенчатой (в некоторых случаях – трехступенчатой) схеме.

Две ступени заряда литий-ионных батарей.

Номинальный ток ЗУ определяется мощностью элементов силовой цепи (трансформаторов, диодов, транзисторов), и их надо подбирать в соответствии с необходимостью.

На 12 вольт

Схема простого зарядного устройства на 12 вольт, в котором параметры зарядки надо поддерживать вручную, не требует высокой квалификации для сборки и не нуждается в наладке.

Схема простого зарядного устройства.

Ток устанавливается потенциометром, параметры контролируются по амперметру и вольтметру. Трансформатор можно подобрать готовый, с напряжением на вторичной обмотке 12-15 вольт – например, ТПП-48 или ТПП-201-208. Параметры других элементов, от которых не зависит максимальный ток, указаны на схеме. Остальные выбираются в зависимости от потребного выходного тока.

ЭлементТребуемый токТип

VD1-VD4	До 1 А	1N4001 (1N400X)
1А и выше	1N5400 (1N540X)
VT1	До 1 А	КТ815
1А и выше	КТ829

По мере снижения зарядного тока его надо подстраивать до выбранного значения. Если производится зарядка током до 0,2С, процесс может занять до 16 часов, поэтому ручное поддержание параметров крайне неудобно.

Зарядные устройства с автоматическим поддержанием параметров и алгоритмами, соответствующими типу аккумулятора, часто строят на микроконтроллерах. Схемы и прошивки можно найти в сети.

Пример схемы зарядника на микроконтроллере (без прошивки неработоспособна).

Также зарядные устройства строят на специализированных микросхемах. В качестве примера приведена схема зарядного устройства на MAX713 для никель-кадмиевых аккумуляторов. Очевидно, что схема достаточно сложна, но она универсальна (для различных напряжений), имеет режим тренировочного цикла и обеспечивает оптимальный режим зарядки, а также своевременное ее завершение. Это приводит к увеличению срока службы батарей.

Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов.

На 18 вольт

Принципиально схемы зарядных устройств для шуруповертов на 18 вольт не отличаются от 12-вольтовых. В большинстве случаев они приводятся к нужному номиналу настройкой параметров или (как в приведенной выше импульсной схеме) переустановкой перемычек. В схеме простого зарядного устройства достаточно применить трансформатор с большим выходным напряжением. Так, ТПП-209 имеет обмотку с напряжением 20 вольт. При его использовании можно заряжать 18-вольтовые аккумуляторы.

Напряжение заряда и форм-фактор

Международная стандартизация по напряжению автономных источников питания электроинструментов отсутствует.

Следует понимать! Увеличение этого параметра позволяет уменьшать вес и размеры АКБ. Литиевые блоки собирают из стандартных элементов (1,2V).

По этой причине итоговое напряжение будет следующим (для количества батарей):

• 10 шт.– 12V;
• 11 – 13,2;
• 12 – 14,4;
• 13 – 16,6;
• 14 – 17,8.

Ремонт шуруповерта Bosch своими руками

Следующая запись »

Техника безопасности и меры предосторожности

Основные требования по технике безопасности во время зарядки источников питания инструмента от нестандартных зарядных блоков:

1. Для зарядки аккумуляторов инструмента используется постоянный ток.
2. Подключение выполняется кабелями с защитным изолятором, необходимо предусмотреть надежную фиксацию электропроводки на контактных штекерах батарей.
3. При восполнении емкости элементов происходит нагрев, сопровождаемый выделением газов. Элементы аккумуляторных банок оборудованы аварийными клапанами, но потекший компонент не пригоден к дальнейшей эксплуатации.
4. Рекомендуется выполнять работы в проветриваемом помещении, глаза и руки предохраняются с помощью средств индивидуальной защиты. При перегреве корпуса, появлении дыма или следов электролита на корпусе банки зарядка немедленно прекращается. Повторное подключение выполняется после выяснения причин неисправности.
5. Подсоединение адаптеров питания, не предназначенных для зарядки батареи шуруповерта, является крайней мерой. Из-за несоответствия токовых параметров компоненты цепи работают с перегрузкой, что вызывает повышенный нагрев и возгорание. Постоянное использование неоригинальных зарядных блоков не рекомендуется.

Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 12в

Что мы имеем: старый шуруповерт Интерскол Да-12ЭР-02 вполне бодро работающий, но с умершими аккумуляторами. Наша цель: заменить старые аккумуляторы Ni-Cd на новые li-ion

Для переделки по моему варианту нам понадобиться:

• — шуруповерт Интерскол Да-12ЭР-02 )))
• — паяльник от 60W т.к. менее мощным не пропаяешь
• — мультиметр (тестер)
• — «кислота паяльная» — вариаций их много, берем с кисточкой

Батарея:

• литиевые аккумуляторы 18650, например берем батареи уже с хвостиками. Батареи нам нужны высокоамперные читать.
• плата защиты с балансиром 3S 40A 12.6V 40A lithium battery protection board
• провода короткие, но толстые сечение от 1,5
• двухсторонний скотч
• толстая широкая относительно мягкая прокладка 1.5- 2см

Зарядное устройство (можно не переделывать):

• — понижающий DC-DC преобразователь напряжения (XL4015). Статья об этих преобразователях читать
• — макетная плата, например. Нам нужна толстенькая плата.
• — 4 диода от 100в 3А либо готовый диодный мост, я использовал смотреть. Либо это возьмется с оригинальной платы зарядки.
• — конденсатор от 470мкф 35В. Либо это возьмется с оригинальной платы зарядки.
• — два светодиода разного цвета 5мм.
• — термоклей
• — провода различной длины и сечения.
• — сверла 2мм

Меры предосторожности:

• — при работе с аккумуляторами надо быть предельно осторожными не допуская замыкания их, в момент замыкания в месте контакта возникаю огромные токи, что могут привести к ожогам, повреждению глаз, взрывам и пожарам. А так же выхода из стоя всех комплектующих.
• — при работе с кислотой необходимо быть предельно осторожными т.к. она может попасть в глаза на кожу и т.д. последствия могут быть очень печальными.
• — производить работы только на отключенном оборудовании от сети питания 220в. Необходимо так же учитывать, что в схемах питания используются конденсаторы, что накапливают заряд и когда вы отключили прибор от сети, это не означает, что плата обесточена…

Поехали:

Если у вас что-то нет из перечисленного списка выше, то лучше не приступать к работам т.к. гемора вы себе создадите больше, чем сделаете работ.

Сборка новой батареи (3шт. 18650):

Предисловие

Можно использовать и 6шт. 18650, что увеличит нашу емкость батареи в два раза, но потребует больший ток заряда, что потребует отказаться от родного блока питания без переделок, и наша зарядка будет длиться ооооооооочнь долго.
Хочу обратить ваше внимание и это очень важно, батарейки на фото не подходят для нашей задачи, это мой косяк, я купил не подумав. Берите исключительно высокоамперные батареи. Но т.к. вариантов у меня не было, я делал на них.

Почему нам нужны высокоамперные батареи – литиевые батареи рассчитаны на использование в определенных условиях заряда разряда, те что на фото допускают их разрежать токами 2С т.е. в данном случае это около 6А.шуруповерт в момент старта потребляет ток от 15А до 25А и при постоянной нагрузке около 10А. Как мы видим мы превысили требования производителя. Высокоамперные батареи рассчитаны на более высокие токи разряда от 10А, что гарантируем нам более долгий срок службы, а так же меньше сюрпризов в будущем от неправильной эксплуатации. О таких батарейках почитайте: читать

Плата с защитой и балансировкой – позволит нам эксплуатировать литиевые аккумуляторы в тех пределах, что рекомендуют производители. Она защитит наши батареи от глубокого разряда, а так же от перезаряда, что для литиевых батарей очень критично и нарушения этого пункта приведет к очень быстрой деградации батареи т.е. потери своей емкости. Так же данная плата имеет схему балансировки, которая призвана уравнивать заряд на каждой ячейки батареи. Наши батареи имеют последовательное соединение, что в ходе эксплуатации приведет к их неравномерному заряду читать, что приведет к см.п.1, но данная плата позволит устранить этот эффект. Представленная плата, модернизированная по просьбе трудящихся и самовосстанавливается при срабатывании защиты.

Сборка:

Внимание! Работа с батареями требует осторожного обращения. Перед началом работ надо уровнять/зарядить все батареи.

Батареи мы используем с уже приваренными хвостиками. Первым делом снимаем защиту с хвостиков, дальше нам надо залудить концы. Залудить без использования кислоты (осторожно) вам не получиться так, что берем кислоту, паяльник и припой и лудим. Лудим с двух концов. Кислоту наносим тонким слоем, этого вполне достаточно в противном случае вы получите брызги в разные стороны.

Читайте также:  Электроножовка по металлу

Если вы купили кислоту без кисточки, то можно перелить ее в тюбик от лака для ногтей или же можно использовать, одноразовый шприц, где вы выдавливаете каплю и тут же ее назад втягиваете, оставляю тонкую пленку. Так же нам надо залудить плюсы первых двух батарей, в данных местах у нас будет производиться соединение батарей между собой.

Внимание! Нам ни в коем случае не стоит допустить перегрев батареи, поэтому берем 60W паяльник или больше мощности и очень быстро лудим плюсовой контакт, припой делам с небольшой горочкой. Паяльник меньшей мощности не позволит вам добиться этих условий вплоть до того, что вы не сможете залудить в принципе и перегреете батарею.

После как вы все залудили, спаиваем последовательно батареи см .рис. На одной из батарей язычок повернут в обратную сторону. Спайку также производим мощным паяльником, просто приложив язычок и прижав жалом паяльника. Вот что должно у нас получиться.

Теперь фиксируем все изолентой или это можно сделать заранее перед пайкой. Клеем двухсторонний скотч для фиксации платы.

Приступаем к припайке батарей к плате.

Внимание! Припаивать надо последовательно от площадки 0в до 12.6в т.е. вначале припаиваем к 0, потом к 4,2, далее 8,4 и т.д.

Результат:

Разбираем родную батарею. Вытаскиваем старые батареи (Осторожно).

Внимание! Если мы будем использовать родную зарядку, то припаянный температурный датчик необходимо оставить, либо сделать перемычку с минуса на центральный штырь.

Откусываем черную штуку и припаиваемся. Провода нам нужны толстые т.к. токи у нас будут до 25А периодами и более , что при тонких проводах может привести к их возгоранию, а так же мы будем иметь потерю в мощности. Батареи аккуратно уберем в сторону.

Внимание! Использования паролонки не есть хорошо, горючий материал, что может привести к возгоранию, но лучше я ничего не придумал.

Теперь нам нужно найти толстую, широкую относительно мягкую прокладку 1.5- 2см. Я ее оторвал от упаковки некого гаджета. Вырезам по размерам корпуса и кладем ее на дно, клеем двусторонний скотч и приклеиваем батарейки. Фиксируем ту чёрную штуку, торчащий конец должен быть такой длины, чтоб упирался в наши батарейки и давал закрыть корпус с неким натягом. Не перепутайте полярность!

В данном случае, коричневый провод у меня минус, а черный плюс. Коричневый на порядок толще, черного.

Обрезаем провода делая их как можно короче, дабы не терять ток на потерях, но надо учитывать, что нам надо еще припаяется к плате. Припаиваемся и собираем корпус, батарея готова.

О родном зарядном устройстве.

На холостом ходу ЗУ выдает нам 19-20В и ток короткого замыкание … не замерил. Производитель заявляет ток эксплуатации 1,8А.
Схема ЗУ SD-C804S найденного на просторах интернета.

Схема имеет, на мой взгляд, ряд некорректных обозначений, но не суть. В схеме нет узлов, которые бы следили и ограничивали бы ток заряда. Но есть схема слежения за напряжением выполнения на микросхеме U1 (не факт, подтвердить работоспособность этого узла не получилось), а так же узел ограничения времени заряда выполненной на микросхеме U2.

Что нам мешает: мешает нам схема ограничения по времени заряда, но ее можно просто отключить, в остальном как бы все устраивает. Но, мне не удалось заставить ЗУ показывать окончания заряда. Включив родную батарею на заряд, загорелся индикатор заряда, но разорвав цепь на аккумуляторе т.е. мы получили на выходе напряжение питания, индикатор так и не погас, а должен был, если окончание заряда регулируется по напряжению на батареи ( я не спец в электроники и понять как это полностью работает не могу ). А для нас это критичный момент т.к. плата защиты наших литьевых аккумуляторов при окончании заряда просто разрывает цепь.

Было много мыслей, как сделать зарядку — от модернизации текущей схемы, с автоматическим выбором какой аккумулятор вставлен старый или новый на простых элементах, до передки все на Ардуино с контролем всего и вся. Но на все это нужно много времени и сил …. Было решено не изобретать велосипед и пойти путем как все.

В качестве контроля заряда был выбран DC-DC преобразователь с контролем тока заряда на микросхеме XL4015 читать

Читайте также:  Проверяем аккумулятор шуруповерта мультиметром

Переделка родного зарядного устройства (жуткий колхоз):

Переделывать будем с расчетом возможности заряжать старый тип аккумуляторов.

Берем нашу китайскую плату, подключаем ее к лабораторному БП выставляем 19в, либо разбираем зарядку и цепляемся на выходы диодов.

Крутим подстроечный резистор напряжения и выставляем напряжение на выходе 15В т.к. родные Ni-Cd батареи имеют напряжение полного заряда 1,4в-1.5в, а их у нас 10. Для новой сборки батарей этот параметр безразличен, главное больше 12.6в.

Переключаем мультиметр в режим измерения тока. Выкручиваем подстроечный резистор тока против часовой стрелки (вроде в эту сторону) до конца т.е. выставляем минимальный выходной ток. Подключаем концы мультиметра к выходу, замыкаем цепь, выставляем ток в 1А. Чем больше ток, тем быстрее будет заряжаться наша батарея, но и греться все будет больше. Не выставляете больше 1.5А от греха подальше. Настройка платы на этом закончена.

Разбираем наше ЗУ. Для внедрения новой платы нам надо будет распаять родную плату ЗУ, убрать все кроме двух светодиодов, диодного моста, и сглаживающего конденсатора, а так же самого разъёма для батарей. Это делается потому, что новую плату мы не сможем воткнуть т.к. мешает обвес платы. Я решил оставить в целости оригинальную плату и сделать колхоз.

Берм макетную плату, диодный мост, конденсатор, два светодиода либо выпаиваем все это с родной платы. Так же выпаиваем контактные разъёмы.

Далее нам надо на макетке собрать см. рис. (как смог) то, что обведено черной линией.

И запаять наши светодиоды как на рисунке. Коричневый это у нас минус, а оранжевый это плюс (провода какие были). Чтоб у нас не отламывалось провода в месте пайки, мы их зальем термоклеем. Все запаиваем по схеме. Не перепутайте полярность конденсатора и всех подключений. Светодиоды в корпусе крепим на термоклей.
В результате имеем вот такой колхоз.
Теперь все проверяем, собираем и пользуемся. У меня защита с данной платой не срабатывает от нажатия, но рукой, возможно, заставить ее сработать. Лампа заряда выключиться когда ток заряда будет меньше 10% от установленного т.е. менее 0.1А

Как разобрать и отремонтировать перфоратор — варианты поломок