Главное преимущество аккумуляторных шуруповертов — мобильность, позволяющая не зависеть от сети. Такие широкие возможности для эксплуатации стали причиной их популярности, однако за эту кажущуюся практичность хозяевам спустя несколько лет приходится расплачиваться.
Причина — относительно быстрый выход батареи из строя, особенно если инструмент используется владельцами постоянно. Покупка нового аккумулятора не слишком привлекательный вариант из-за его высокой цены, поэтому многие приходят к логичному решению — создают полноценный блок питания для шуруповерта самостоятельно.
В этом случае в жертву приносят возможность работать в любом труднодоступном месте, зато появляется шанс использовать электрическую «отвертку» на полную мощность.
Нужна ли переделка?
Переделывать шуруповерт или нет? Перед началом работы необходимо оценить достоинства и недостатки данного решения. Если говорить о первых, то в результате хозяин добьется:
- исчезновения проблем с внезапно разрядившимся инструментом;
- отсутствия зависимости от низкой температуры, ведь при таких условиях аккумуляторы разряжаются очень быстро;
- получения стабильно крутящегося момента;
- значительной экономии, так как покупка новой, довольно дорогой батареи не потребуется.
Кроме того, это единственный остающийся вариант, если модель уже снята с производства, когда инструмент срочно необходим, а ждать прибытия нового аккумулятора времени нет. Если сам шуруповерт работает без нареканий, то противопоказаний к его переделке нет. Единственное, чего он лишится, это мобильность, но этот минус все же не так существенен, с ним можно справиться.
Важна ли мобильность?
После того как аккумуляторная батарея становится неспособной держать заряд, шуруповерт превращается в абсолютно бесполезный инструмент. Покупка нового зарядного устройства нецелесообразна, так как его цена нередко составляет до 50% стоимости новой модели. Поэтому мысль о переделке инструмента под сеть — совершенно оправданное решение.
Есть возможность восстановить характеристики аккумулятора, однако этот вариант все-таки полумера, потому что в дальнейшем ситуация повторится. Однако перед тем как выбрать решение, необходимо обдумать, что делать с мобильностью инструмента. Так ли она нужна? Есть 2 варианта потенциальной модификации шуруповерта:
- Инструмент с внешним блоком питания. В этом случае делают отдельное устройство. Это не так страшно, потому что даже громоздкую конструкцию можно расположить в непосредственной близости от розетки. Однако с ограничением, связанным с длиной кабеля БП и сетевого шнура, придется смириться.
- Шуруповерт с БП, вмонтированным на место аккумулятора. Такой способ модификации даст возможность избежать сборки габаритной конструкции, значительно ограничивающей применение инструмента. Но в этом случае проблему доступа тоже может создать длина сетевого кабеля. Зато использовать в таком качестве можно компактные устройства. Ими смогут стать покупные или имеющиеся блоки питания, если они подходят по характеристикам.
Способы «возрождения» шуруповерта сильно отличаются. Тем не менее, каждый из этих вариантов находит сторонников, так как отвечает разным потребностям хозяев аккумуляторных инструментов, чья эксплуатация внезапно стала невозможной.
Возможные источники питания
Чтобы любой шуруповерт мог функционировать от сети, ему необходимо обеспечить преобразование напряжения: инструмент требует всего 12, 16 либо 18 вольт. Все источники питания делятся на 2 большие группы: они могут быть импульсными либо трансформаторными.
Импульсные системы
В этих блоках питания входное напряжение сначала выпрямляется, затем преобразуется в высокочастотные импульсы. Их подают через трансформатор либо через обычные резисторы. Второй способ дает возможность получить малогабаритную конструкцию, так как в схеме отсутствует массивный силовой трансформатор.
Этот блок питания для шуруповерта обычно имеет довольно высокий КПД, достигающий 98%. Плюсом решения является защита от короткого замыкания, безопасность, которую гарантирует блокировка без нагрузки. Минусы у импульсных блоков есть.
Это более низкая мощность, если сравнивать это значение с трансформаторным вариантом. Если нижний предел нагрузки минимален, то такой блок питания не сможет работать.
Еще один недостаток — более сложный ремонт в случае выхода импульсного БП из строя.
Трансформаторный блок
Это классическое устройство. В линейный источник питания входит понижающий трансформатор и выпрямитель, превращающий переменный ток в постоянный. Последний элемент бывает двух видов — однополупериодный, состоящий из одного диода, либо двухполупериодный, в его составе диодный мост, собранный из 4 электронных приборов.
В схему трансформаторного блока может входить конденсатор, стабилизатор, высокочастотный фильтр и защита от короткого замыкания. Достоинства устройства: простота, надежность, ремонтопригодность, отсутствие помех, а также очень дорогих элементов.
Минусы — большие габариты и такой же вес, низкий КПД. Так как часть напряжения забирает стабилизатор, выходное значение обязано быть выше того, что требуется для работы шуруповерта.
Например, для инструмента с питанием 12 В нужен БП, имеющий выходное напряжение от 12 до 14 вольт.
Что потребуется для модернизации?
В необходимый набор материалов и инструментов может войти:
- изолента;
- кабель (многожильный) и провода (для перемычек);
- короб для БП (старый аккумулятор, покупное готовое устройство либо самодельная конструкция);
- кусачки;
- мультиметр;
- отвертки;
- пассатижи;
- паяльник, припой, кислота;
- строительный нож.
Перед тем как начать делать блок питания для шуруповерта, необходимо учесть размеры устройства: нужен такой корпус, чтобы собранная конструкция в него поместилась.
Блок питания для шуруповерта
Чтобы инструмент смог работать от сети, потребуется блок, который выдает на выходе от 12 до 18 (14, 16) вольт. В этом случае ориентируются на модель шуруповерта. Сетевое зарядное устройство можно сделать из имеющегося корпуса аккумулятора. В этом случае сначала оценивают его габариты, чтобы понять, поместится ли зарядка внутри. Небольшие источники питания чаще помещают в корпус шуруповерта.
- Сначала разбирают аккумулятор, чтобы можно было вынуть все внутренности. Если корпус был склеен, то для этого пользуются ножом, которым вскрывают шов.
- Определяют силу тока и напряжение. Так как первый параметр часто не указывают, результат находят самостоятельно — делят мощность на напряжение (ватты на вольты).
- Припаивают электропровод к контактам зарядного прибора: латунные поверхности перед операцией обязательно обрабатывают кислотой.
- Соблюдая полярность, обратные концы провода соединяют с выходом батареи. В корпусе аккумулятора делают отверстие для кабеля.
- Провод фиксируют изолентой. На другом конце его должна быть вилка для включения в сеть.
Есть несколько вариантов получения блока питания. Самый простой выход — покупка готового устройства. Если планируют изготовить самодельный БП, то в данном случае схема — первое, в чем появляется необходимость. Чтобы избежать ошибок, нужно точно соблюдать последовательность соединения всех элементов, а также составить список необходимых мини-электроприборов.
Переделка «китайца» под шуруповерт
Эта самый простой способ получить необходимый источник, так как китайские приборы доступны почти повсеместно, к тому же недороги. Эти блоки питания рассчитаны на большее выходное напряжение — на 24 вольта. Поэтому первая задача мастера — понижение выходного напряжения до значений, необходимых инструменту (12-18 В).
Чтобы достичь цели, производят замену резисторов: родной R10 убирают, а в схему вставляют тот, который можно настраивать. Такая работа состоит из нескольких этапов:
- Сначала выпаивают постоянный резистор, имеющий перманентное сопротивление 2320 Ом.
- Затем вставляют настраиваемый резистор, на котором заранее выставляют значение 2300 Ом. Если этого не сделать, конструкция работать откажется.
- На блок подают электричество, чтобы определить значения выходных параметров. На измерительном приборе выставляют диапазон постоянного напряжения.
- Регулировкой сопротивления добиваются оптимального напряжения (12, 14, 16 или 18 вольт) и силы тока, не превышающей 9 ампер. Иначе преобразованный блок питания для шуруповерта из-за больших нагрузок вскоре выйдет из строя.
Модифицированную конструкцию крепят на место старого аккумулятора. Все токопроводящие элементы изолируют. Для вентиляции просверливают дополнительные отверстия, корпус закрывают. Последний этап — проверка работы шуруповерта.
Почти аналогичным образом можно переделать практически любой покупной блок питания. В этом случае помимо замены резистора может потребоваться другое преобразование — встраивание в схему дополнительных диодов.
Блок питания из адаптера для ноутбука
Источником питания для инструмента сможет стать исправный зарядник для ноутбука. В этом случае мастера ждет минимальная переделка. Для нее подойдет любое устройство, предназначенное для эксплуатации с напряжением 12-19 В. Показатели выходного тока должны быть максимально близкими к требуемым.
- Подготавливают входной шнур от адаптера. Кусачками удаляют разъем, а концы провода зачищают от изоляции.
- Разбирают корпус шуруповерта, затем проводники, освобожденные от изоляции, припаивают к клеммам инструмента.
Все соединения изолируют, провод выводят наружу. Корпус собирают, потом проверяют шуруповерт на работоспособность. В этом случае работа не обещает никаких сложностей, поэтому с ней справится практически любой.
Блок питания шуруповерта из компьютерного БП
Для преобразования лучше всего подходят приборы АТ-типа. Их мощности (350 Вт) и выходного напряжения (примерно 12-14 В) вполне хватает для бесперебойной работы инструмента.
Еще один плюс — все технические характеристики, указанные на корпусе. Это устройство можно приобрести в магазине, либо использовать то, что прилагалось к старому компьютеру.
К плюсам этого кандидата относится защита от перегрузок, кулер и тумблер включения, к минусам — габариты.
- Первым делом разбирают компьютерный блок, затем от платы отсоединяют зеленый проводник, отвечающий за включение.
- Отделяют все провода за исключением черного и желтого. Эти провода припаивают к кабелю, другой конец которого подключают к шуруповерту.
После изоляции блок собирают, следя за тем, чтобы шнур, находящийся внутри располагался без перекручивания. Если говорить о недостатках, то минус всего один: максимально возможное напряжение составляет 14 В, поэтому использование этого способа ограничивают характеристики шуруповерта.
Более современные компьютерные блоки питания (АТХ) не подходят для этой цели, так как они уже требуют серьезных переделок. Возможность включения у них организована по-другому — специальной схемой, расположенной на материнской плате компьютера. Такие кардинальные изменения рядовому пользователю не под силу.
Зарядное устройство автомобиля
Это еще один из популярных вариантов для превращения аккумуляторного шуруповерта в электрический. В этом случае работа происходит почти аналогично преображению компьютерного блока, однако есть несколько нюансов. Главное отличие — возможность регулировки силы тока и напряжения, что делает зарядное устройство для автомобильного аккумулятора фаворитом среди кандидатов.
- Приобретают два многожильных кабеля. Они должны быть одинакового сечения, но для удобства лучше найти провода, имеющие разные цвета обмотки.
- С одной стороны их на 3 см зачищают от изоляции, с другой — присоединяют зажимы «крокодилы».
- Концы, освобожденные от изоляции, загибают, делая на них подобие крючков. Их присоединяют (припаивают) к клеммам, которыми шуруповерт крепился к аккумуляторной батарее.
Все соединения тщательно изолируют. Сверлят отверстия для проводов, затем их выводят наружу. Крокодилами шуруповерт соединяют с зарядным устройством, строго соблюдая полярность. Такой простой способ позволяет получить блок питания, подходящий ко всем моделям инструмента из-за легкой регулировки параметров.
Трансформаторные устройства
Это еще один потенциальный блок питания для шуруповерта. Такие источники на трансформаторах до сих пор не потеряли своей актуальности. Причины — простота сборки и надежность устройств.
Самые большие недостатки таких конструкций — большой вес, а также значительные габариты.
Однако эти минусы не так важны, если устройство становится отдельным блоком, который изготавливают для стационарного использования.
Составные части конструкции
Так как эти самодельные БП получили широкое распространение, на их особенностях надо остановиться подробнее. В состав блока питания входят следующие элементы:
- силовой трансформатор;
- выпрямитель;
- стабилизатор напряжения;
- фильтр питания.
Силовой трансформатор занимает самую большую, тяжелую и габаритную, часть устройства. Его задача — преобразование высокого входного напряжения в низкое, рассчитанное на подключаемую нагрузку.
Выпрямитель необходим для преобразования напряжения — из переменного в постоянное. Самыми эффективными устройствами являются те мостовые схемы выпрямления, которые состоят из 4 диодов, либо такие, что представляют собой монолитный выпрямительный мост. Работа фильтра питания — сглаживание пульсации напряжения после выпрямителя.
Этого набора теоретически хватает на то, чтобы гарантировать работу шуруповерта. Однако из-за скачков напряжения, его просадки вследствие увеличения нагрузки возможна нестабильная работа инструмента. Самый худший вариант — выход его из строя. Чтобы избежать такого сценария, необходим стабилизатор напряжения.
Следующая схема блока питания со стабилизатором проверена, требует минимума деталей и доступна тем, кто знаком с обращением с измерительными приборами и паяльником:
В этом случае есть возможность внести некоторые коррективы. Например, использовать транзисторы типа КТ807 и КТ819, но с любой буквой. Емкость конденсатора можно увеличить до 1000 или 2000 микрофарад (мкФ).
Необходимые условия
Главное требование — подбор трансформатора с нужным уровнем выходного напряжения. Идеал — значение немного выше того, которое требуется для работы шуруповерта. Причина — часть напряжения, которое будет оставаться на стабилизаторе.
Разница между выпрямленным и стабилизированным значением должна быть в несколько вольт. Слишком низкое напряжение снизит выходное, излишек приведет к нагреванию ключевого резистора. Последний элемент обязательно крепят на радиатор охлаждения.
Необходимо обратить внимание на то, что постоянное напряжение после выпрямителя и фильтра будет в 1,4 раза превышать входное переменное. Поэтому блоку питания, предназначенному для инструмента на 12 В, нужен трансформатор, имеющий выходное напряжение переменного тока, равное 12-14 В.
Цены на различные блоки питания для шуруповерта можно узнать тут:
Самодельный блок питания для шуруповерта даст шанс значительно продлить жизнь инструмента, который, несмотря на отказ батареи, остается полностью пригодным для эксплуатации. Один из вариантов решения насущной проблемы можно увидеть в следующем видеоролике:
Блок питания для шуруповерта (12, 14 и 18В): импульсная зарядка своими руками
Срок жизни аккумуляторов шуруповерта намного меньше срока эксплуатации самого электроинструмента. После выхода АКБ из строя можно купить новые элементы питания, что недешево.
Но иногда хорошим выходом будет изготовить самостоятельно блок питания от сети 220 вольт и забыть о проблеме аккумуляторов навсегда.
При этом произойдет потеря в мобильности, но во многих случаях (условия стационарной мастерской и т.д.) это не имеет значения.
Общая схема и ток потребления шуруповертов 12, 14 и 18В
Структурная схема шуруповерта.
Шуруповерты различных производителей построены на разной элементной базе, но структурная электрическая схема у всех примерно одинакова. Электроинструмент состоит из:
- съемного аккумулятора;
- платы управления;
- куркового выключателя, совмещенного с регулятором оборотов;
- переключателя диапазонов регулирования частоты (может отсутствовать);
- электрического двигателя (коллекторного или бесщеточного).
При изготовлении своими руками источника питания для шуруповерта надо обращать внимание на два параметра:
- напряжение;
- номинальный выходной ток.
С напряжением все просто – новый источник питания должен иметь выходное напряжение, равное номинальному напряжению питания электроинструмента. Понижение ведет к потере крутящего момента, повышение – к снижению ресурса. Работа платы управления при пониженном напряжении не гарантируется, при повышенном – вероятен выход ее из строя.
Необходимый рабочий ток определить сложнее. Производители электроинструмента крайне редко указывают потребляемый ток. Немногим чаще указывают мощность в ваттах. Но на шильдиках шуруповертов можно найти следующие данные:
- рабочее напряжение (в вольтах);
- частота вращения (в оборотах в минуту);
- вращаюший момент (в ньютонах на метр).
Эти данные выглядят достаточными для расчета рабочего тока.
Шильдик с электрическим характеристиками шуруповерта DEKO DKCD20FU.
На самом деле не все так радужно. Если задаться данными с реального шуруповерта и попытаться рассчитать номинальный ток, то получится абсурдный результат.
Сначала рассчитывается выходная мощность по формуле:
P=T*RPM/9550, где:
- P – мощность, кВт;
- T – вращающий момент, Н/м;
- RPM – частота вращения, об/мин;
- 9550 – коэффициент, объединяющий перевод из одних единиц в другие.
Для указанных данных получается:
P=42*1350/9550=5,9 кВт.
Эту развиваемую мощность надо разделить на КПД (примерно равный 0,8), в итоге потребляемая мощность равна около 7 кВт. При напряжении 20 вольт аккумуляторы должны отдавать ток 350 А!!! При емкости 2 А*ч батарея разрядится за 20 секунд (если даже теоретически АКБ обеспечит такой ток).
Это и есть обещанный абсурд. Причиной этого могут быть лукавые декларации по оборотам или крутящему моменту. Возможно, наибольший крутящий момент выдается только при определенной частоте вращения, но даже если ее знать, то практического смысла будет мало. Ведь шуруповерт работает на разных частотах.
Поэтому ориентироваться нужно на следующие цифры, полученные экспериментальным путем:
- холостой ход – 1..2 ампера;
- средняя нагрузка – 4..6 А;
- максимальная нагрузка – 8..11 А;
- броски тока при полном торможении – до 30 А.
Уточнить эти цифры для конкретного шуруповерта можно, замерив реальный потребляемый ток на разных режимах, собрав для этого несложную схему и погоняв электроинструмент на различных нагрузках.
Схема измерения тока потребления.
А можно не уточнять, а ориентироваться на цифры, указанные выше. Блок питания понадобится на наибольший ток 10 А (но никак не меньше 5..6), желательно с защитой от сверхтока.
Из чего можно собрать блок питания
Блок питания для зарядки шуруповерта можно сделать по различным схемам. Все зависит от квалификации, наличия приборов и имеющихся материалов.
Из БП компьютера
Неплохой блок питания для шуруповерта напряжением 12 в можно получить из БП для компьютера. Сначала надо проверить, подходит ли он по параметрам.
Характеристики компьютерного источника питания.
В приведенном примере БП имеет два 12-вольтовых канала – на 11 А и на 13 А. Каждого канала достаточно для питания выбранного электроинструмента на 12 вольт.
В интернете можно найти советы по параллельному соединению каналов до получения суммарного тока (в приведенном случае – 24 А).
Делать это не рекомендуется, потому что из-за разницы в напряжениях один канал может стать потребителем для другого — весь риск на выбор хозяина. Из блока питания выходит шлейф проводов. Надо обрезать все, кроме:
- двух черных (общий провод);
- одного зеленого (провод управления);
- одного или двух желтых (выход 12 вольт).
Провода, которые надо оставить.
Иногда надо оставить и красный провод – некоторые схемы требуют базовой нагрузки. Для этого между красным и любым черным надо подключить лампочку на 12 вольт. Если в ее отсутствие БП не выключается, значит, ее можно убрать. Зеленый провод надо подключить к любому черному. А 12 вольт снимать с желтого и черного (любого) проводников.
Из трансформатора
Схема трансформаторного нестабилизированного источника питания.
Если есть подходящий трансформатор, можно построить источник питания на нем. Общая схема нестабилизированного источника питания показана на рисунке. Такое устройство состоит из:
- понижающего трансформатора;
- диодного моста;
- сглаживающего конденсатора.
Если есть готовый промышленный трансформатор, надо по справочнику найти его данные. Если они устраивают, БП можно собрать на нем. Если нет – его можно переделать, предварительно проверив его пригодность для работы в требующихся условиях.
Пригодность трансформатора определяется его мощностью.
Если задаться выходным током в 10 А, напряжением 14 В и КПД системы (от трансформатора до выходного вала шуруповерта) равным 0,5, то потребуется трансформатор мощностью P=10 А*14 В/0,5=280 Вт (можно округлить до 300 Вт).
Измерение сечения магнитопровода.
Чтобы определить мощность трансформатора по железу, надо найти площадь сечения его сердечника в сантиметрах (в большинстве случаев можно снять размеры без разборки). Получившуюся площадь в квадратных сантиметрах Sc надо подставить в формулу:
Если полученный результат превышает 300 Вт, трансформатор пригоден для изготовления блока питания. Далее надо удалить все вторичные обмотки и намотать новую. Число витков можно определить экспериментально.
Для этого надо намотать любое известное количество витков любым проводом и замерить выходное напряжение. Допустим, намотав 10 витков, на выходе получается 5 вольт. Значит, на один вольт приходится два витка, и для получения 14 вольт надо намотать 28 витков.
Для 10 ампер сечение провода должно быть не менее 2,5 кв.мм, это соответствует толщине 1,8 мм.
После изготовления трансформатора надо выбрать диоды, способные работать при выбранном токе. Их надо поставить на радиаторы. И последнее – установить сглаживающий конденсатор. Он должен быть рассчитан на напряжение не менее 25 вольт и иметь емкость 4000-10000 мкФ (можно больше, но увеличатся габариты). Для таких задач трансформаторный блок питания получается достаточно громоздким и тяжелым.
Его можно дополнить стабилизатором напряжения, тогда он будет сохранять крутящий момент при любой нагрузке (но это необязательно – ведь в штатном режиме аккумуляторы также просаживаются при большом токе).
Схема мощного стабилизатора на ток до 10 А.
Можно собрать стабилизатор на интегральной микросхеме серии 78ХХ (79ХХ для отрицательного плеча), умощнив ее внешним транзистором.
Важно! Линейный стабилизатор работает при определенном превышении входного напряжения перед выходным, поэтому в этом случае понадобится трансформатор с выходным напряжением 17..18 вольт. Габаритная мощность также должна быть увеличена – общий КПД схемы уменьшится. Это надо учесть при подборе или изготовлении.
Готовый источник надо поместить в корпус. Его можно сделать самостоятельно или подобрать готовым.
Из ноутбука
Неплохой результат можно получить, применив бок питания от ноутбука. Такие устройства рассчитаны на выходное напряжение 19 вольт и на различный ток нагрузки.
Можно подобрать источник, выдающий ток до 6 ампер, этого хватит для большинства домашних работ.
Перегружать такой источник не следует – сработает защита или отключится самовосстанавливающийся предохранитель на входе (самостоятельно восстанавливается он не всегда, и придется его заменять).
Источник питания ноутбука на 19 вольт и 6,15 А.
Универсальный БП
Для питания шуруповерта можно использовать регулируемые и нерегулируемые источники питания постоянного тока, применяемые, например, в лабораториях. Их достоинство в том, что выходное напряжение можно регулировать, и установить, в зависимости от модели электроинструмента, как 12 В, так и 18 В.
Проблема в том, что трудно найти лабораторный источник напряжения, рассчитанный на выходной ток 10 А. Так, представленный на фото блок на каждый канал имеет ограничение тока немногим более 3 А. Напряжение при этом около нуля, поэтому работать в таком режиме шуруповерт не сможет.
В лучшем случае этот блок питания обеспечит холостой ход электроинструмента.
Лабораторный источник питания.
Импульсный источник
Наилучшим вариантом является импульсный источник питания. легкий, компактный, не содержит мощного тяжелого трансформатора за счет того, что преобразование уровня напряжения происходит на более высокой частоте. Минус такого решения – сложная схемотехника. Чтобы изготовить импульсник своими руками, потребуется определенная квалификация.
Схема импульсного источника питания.
Схема одного из вариантов импульсного БП приведена на рисунке. Переменное напряжение выпрямляется мостом на VD1-VD4. Генератор на VT1 управляет работой ключей на VT3, VT4.
В обмотке 1 трансформатора T2 создаются мощные импульсы тока высокой частоты. С обмотки 3 снимаются импульсы с пониженной амплитудой, выпрямляются мостом VD7, сглаживаются емкостью С5 и подаются на нагрузку.
Намоточные данные трансформаторов указаны в таблице.
| T1 | Феррит 1000 НМ (2000 НМ, 3000 НМ) 12х8х3 (кольцо) | 1,2,3 | 20 | ПЭВ 0.33 |
| T2 | Феррит 1000 НМ (2000 НМ, 3000 НМ) 40х25х11 (кольцо) | 1 | 100 | ПЭВ 0.54 |
| 2 | 9 | ПЭВ 0.33 | ||
| 3 | 13 | ПЭВ 0.96 |
Типовые ошибки при изготовлении
Типовые ошибки при изготовлению блоков питания сводятся к неправильному соединению элементов. Если вести монтаж внимательно, то этих проблем можно избежать. Также надо помнить, что шуруповерт сбалансирован по весу для работы с АКБ. Если батарею снять совсем, то работать будет очень неудобно. Поэтому надо оставить неработоспособный аккумулятор, удалив контактные пластины.
Из видео узнаете, что можно сделать из старого зарядного от шуруповерта.
Другой вариант – удалить из корпуса АКБ отработанные элементы, закрепив вместо них внутри соответствующий груз. В остальном изготовлении блока питания проблем вызвать не должно, и старый инструмент получит новую жизнь.
Варианты изготовления блоков питания для шуруповерта 18 В
Мобильный шуруповерт на аккумуляторной батарее получил широкое распространение в строительстве. Одним из существенных недостатков модели является износ аккумулятора, при износе которого приходится покупать новый шуруповерт или искать аккумулятор. Нестандартное решение предлагают радиолюбители — сделать своими руками блок питания для шуруповерта 18 В.
Простое восстановление инструмента
Основным преимуществом аккумуляторного шуруповерта является его мобильность. Применяется в таких инструментах литий-ионный аккумулятор, который защищен от перегрузки и полной разрядки. Кроме того, существует защита и от перезарядки в виде отдельной схемы, встроенной в сам элемент. Основным источником питания (первичным) является 220 В, выполняется и подзарядка аккумуляторной батареи.
В зависимости от модели шуруповерта на аккумулятор поступает напряжение зарядки от 14 В до 21 В. На выходе батареи получается напряжение питания от 12 до 18 В. Этот тип АКБ служит долго, но если инструментом не пользоваться продолжительное время, не поможет и встроенная защита от разрядки элементов батареи: разрядка происходит постоянно.
Для увеличения срока службы необходимо постоянно разряжать и заряжать батарею. Если по какой-то причине не удалось «уследить» за инструментом, часто выходит из строя какой-либо конкретный элемент аккумулятора. Существуют основные способы решения этой проблемы:
- Заменить батарею на новую.
- Приобрести новый инструмент.
- Переделать шуруповерт с питанием от сети.
При замене аккумулятора необходимо учесть, что новый достаточно сложно найти. Инструменты делают так, чтобы тяжело было найти для них запчасти. Фирме невыгодно производить свое изделие с высокой ремонтоспособностью, так как ей нужны доходы от покупки продукции. Найти новый аккумулятор возможно только у дилеров. Кроме того, возможен еще вариант: разобрать аккумуляторную батарею и поменять неисправный элемент питания.
При покупке нового инструмента пользователь стремится купить модель более качественного образца, забывая о правилах эксплуатации аккумуляторов литий-ионного типа. Основные правила, которые помогут надолго сохранить срок службы инструмента:
- При покупке в зимний период «запускать» инструмент сразу категорически запрещается. Нужно подождать около часа, пока он не «прогреется» до уровня комнатной температуры.
- Поставить батарею на зарядку.
- Цикл зарядки и разрядки АКБ выполнить около 3 раз.
Если ни один из вариантов решения проблемы не подходит, нужно приступить к переделке шуруповерта на сетевой своими руками. Сделать это просто. Существует множество простых и сложных способов. Изменение модели инструмента имеет несколько положительных сторон:
- Нет необходимости подзарядки батареи.
- Снижается нагрузка на механическую часть.
- Множество вариантов блоков питания.
- Увеличение качественных характеристик изделия.
Кроме того, мобильность возможно сохранить, переделав зарядное устройство в блоковый вариант для зарядки практически любого аккумулятора.
Другие способы модернизации
Радиолюбители предлагают много вариантов модернизации инструмента. Одни из них очень просты и сводятся к применению готовых блоков питания, а другие требуют знаний в области электротехники и придают устройству универсальность. Классификация способов:
- Адаптер питания для ноутбука.
- Подключение компьютерного импульсного БП (блок питания).
- Применение автомобильный аккумулятор на 12 В.
- Сборка самодельного источника питания.
Использование зарядника для ноутбука является оптимальным решением проблемы. Кроме того, необходимо знать параметры шуруповерта и зарядника (есть на 12 В и 19 В), а также учесть габариты последнего (для монтажа в аккумуляторный отсек). Нужно припаять выход адаптера питания ноута, к клеммам которого подсоединяется батарея.
Виды неисправностей и ремонт бензопилы «Штиль 180»
При использовании импульсного БП (мощность от 350 Вт и выше) для персоналки (форм-фактор АТ) необходимо найти напряжение питания 12 В на разъемах, питающих винчестер или привод для чтения компакт-дисков.
Вывести провода, а остальные аккуратно обрезать и заизолировать. Можно собрать корпус для БП, что позволит получить ток до 16 А. Кроме того, необходимо снять защиту от запуска. Для этого нужно соединить зеленый провод с черным из этого разъема.
Эти два способа являются очень простыми и не требуют дополнительного описания.
Автомобильный аккумулятор является оптимальным источником электрической энергии. При модернизации модели ничего не изменилось, кроме подключения другой батареи. Существенным недостатком является его масса. Кроме того, нужно собрать зарядное устройство или приобрести в специализированном магазине.
Сборка своего БП является оптимальным решением для тех, кто поддерживает качество. Предыдущие варианты хороши, но не позволяют добиться гибкости применения. Например, они применимы только для шуруповертов с напряжением 12, а не 18 В.
Есть зарядные устройства, рассчитанные на напряжение 19 В. Получение 18 В достигается путем последовательного соединения аккумуляторных батарей, например, 12 и 6 В. Следует учесть, что по характеристикам батареи должны отличаться только в плане напряжения.
Именно поэтому часто и возникает необходимость собрать источник питания самостоятельно.
Схемы и их описание
Вариант самостоятельной сборки БП необходимо производить при условии знаний в области радиотехники. Кроме того, перед сборкой нужно хорошо все обдумать, найти корпус для монтажа и соответствующие радиоэлементы.
Простой вариант БП
- Простая схема 1 БП (шуруповерта от сети 220 вольт), состоящая из трансформатора питания (вход диодного моста), выпрямителя и конденсаторного фильтра.
- Схема 1 — Блок питания для шуруповерта 18 В
Трансформатор нужно подобрать с мощностью от 300 Вт и выше, напряжение на II обмотке должно быть в диапазоне от 20 до 24 В и силой тока свыше 15 А. Для диодного моста следует использовать мощные диоды, подобранные под ток вторичной обмотки. Сложнее будет подобрать соответствующее питание для шуруповерта. На выходе выпрямителя необходимо поставить конденсатор емкостью от 2000 мкФ (можно ограничиться емкостью на 470) и напряжением от 25 В и выше. Детали необходимо брать с запасом по току и напряжению. Все радиоэлементы монтируются на гетинаксовую плату, которая крепится в корпусе.
Универсальный адаптер питания
Предложенный вариант универсального БП обладает отличными характеристиками и выдерживает ток нагрузки до 10 А. Напряжение на выходе составляет 18 В, хотя можно произвести расчеты и сделать блок питания для шуруповерта 12 В. Этот БП можно применять в качестве зарядного устройства для аккумуляторной батареи (АКБ) и резервного источника питания при обесточивании сети (схема 2).
Адаптер собран на стабилизаторе напряжения, состоящего из транзистора VT3 и VD2-VD5 (стабилитроны). При помощи тумблера SB1 включается питание и замыкает свои контакты реле К1. Питание идет на трансформатор, который преобразует переменный ток до необходимого номинала. Выходной ток с трансформатора поступает на выпрямитель.
Далее выпрямленное напряжение поступает на стабилизатор. Присутствует в схеме и усилитель тока, собранный на транзисторах VT1 и VT2. К этому усилителю подключается нагрузка. Режим подзарядки аккумулятора (резервный источник питания) осуществляется через VD6 и ограничитель в виде резистора R4.
При помощи SB2 можно отключить подзарядку батареи.
Ремонт аккумулятора шуруповерта Bosh в домашних условиях
Схема 2 — Универсальный БП для шуруповерта и зарядки АКБ
При отсутствии напряжения питания 220 В реле обесточивается, и напряжение с батареи подается на другие контакты реле (питание напрямую от АКБ). Для защиты от токов КЗ и перегрузок используются предохранители. Такую систему можно использовать без резервного источника питания. Дополнительная наладка не требуется.
Перечень радиодеталей указан на соответствующей схеме 2, однако возможны и замены аналогами, например:
- VT1 и VT2 можно заменить на КТ808 или КТ819 по таким же параметрам. Транзисторы требуют охлаждения, и поэтому наличие радиатора обязательно. Транзисторы можно посадить на термопасту для улучшения теплоотдачи. Аналогом VT3 являются КТ815 или КТ817. Допустимы любые буквенные индексы.
- Трансформатор следует использовать с выходной мощностью более 150 Вт и с напряжением под нагрузкой на II обмотке 14-16 В.
АКБ является стандартной на 12 В.- Реле К1 необходимо использовать переменного тока на напряжение от 220 В и током в 3 А.
- Предохранитель FU1 на 3А, FU2 должен быть на 10 А.
- Выпрямитель используют уже готовый (КЦ405А, в крайнем случае — КЦ407А) или собранный на диодах Д231 и Д242 (буквенный индекс любой). Диод VD6 можно заменить аналогичным, руководствуясь справочником или интернетом.
- Стабилитроны желательно оставить такие же: от них зависят выходные параметры напряжения, хотя возможно и последовательное соединение на необходимый показатель U.
- Конденсаторы меняются на любые аналоги согласно справочной документации. Следует учитывать U в цепочке, к которой подсоединен конденсатор.
- Резисторы R2 и R3 (МЛТ-0,5), R1 и R4 (тип ПЭВ-10 или ВЗР-10).
После сборки осуществляется монтаж и приведение изделия к соответствующему виду, дизайн выбирается самостоятельно.
Адаптер на 12 В
Адаптер собирается на микросхеме 7912 и представляет собой линейный регулятор. Транзистор увеличивает мощность БП (схема 3). Этой самоделкой можно запитать и шуруповерт на 18 В, для чего необходимо рассчитать трансформатор.
Схема 3 — Блок питания для шуруповерта 12 В
Вторичный источник питания представляет собой трансформатор, на выходе которого 16 В (для модели с питанием на 12 В постоянного тока) или 22 В (питание шуруповерта 18 В).
Выпрямитель собирается из обычных диодов с обратным напряжением свыше 50 В (возможно использовать уже готовые варианты).
Сглаживающий фильтр представляет собой конденсатор высокой емкости около 10000 мкФ, но чем больше эта величина, тем лучше.
Микросхему нужно приобрести в специализированном магазине радиодеталей. Кроме того, в схеме использованы светодиоды, позволяющие производить диагностику при неисправностях БП.
Радиоэлемент 2N3055 является транзистором p-n-p структуры и его можно заменить любым (аналог нужно подбирать из справочной литературы с напряжением около 50 В и током более 5 А). Возможно применение ЛУТ для изготовления монтажной платы.
В интернете подробно описан процесс изготовления печатной платы по лазерно-утюжной технологии (ЛУТ).
Ремонт аккумулятора шуруповерта Bosh в домашних условиях
Регулируемая модификация
Регулируемый БП очень удобен в использовании и является универсальным. Благодаря регулируемым значениям напряжений можно запитать любую технику, использовать для зарядки аккумулятора. Основным элементом является микросхема типа LM317.
Усиление происходит при помощи двух транзисторов типа 2N3055, но можно применять и более мощные, ведь от этого мощность БП возрастает и позволяет получить ток до 20 А.
Транзисторы устанавливаются на радиатор, и желательно применить в конструкции еще и вентилятор для охлаждения (кулер с персонального компьютера на 12 В).
Схема 4 — Регулируемый БП
Перечень деталей:
Трансформатор двухобмоточный на 15 В и током в 10 ампер.- Диоды D1-D4 (диодный мост): MR750 или другой аналог.
- Вставки плавкие на 1 А и 10 А. Второй показатель выбирается согласно реальной нагрузке (потребляемый ток).
- Резисторы: R1 (2,2 к на 2,5 Вт), R2 (240), R3 и R4 (0,1 на 10 Вт), R7 (6,8 к), R8 (10к), R9 (47 на 0,5 Вт), R10 (8,2 к).
- Конденсаторы: C1, C7 и C9 (47n), C11 (22n), C2 (4700 мк на 50 В), C3 и C5 (10 мк на 50 В), C4 и C6 (100n), C8 (330 мк на 50 В), C10 (1мк на 25 В).
- Диоды (возможно применение аналогов): D5 (1N4148, 1N4448 или 1N4151), D6 (1N4001), D10 (1N5401), D7, D8 и D9 (1N4001).
- Микросхема: LM317.
- Транзисторы: 2N3055.
- Переменные сопротивления: P1 (5к), P2 (47 или 230 мощностью 1 Вт), P3 (10к).
При сборке нужно изолировать транзисторы применением теплопроводящих прокладок. Кроме того, при любых сборках мощных БП следует использовать толстые провода.
Правила эксплуатации
Если шуруповерт обладает сравнительно небольшой мощностью, нужно произвести монтаж самодельного БП в аккумуляторном отсеке. При отдельной сборке во всех БП нужно обеспечить охлаждение, использовав вентилятор или двигатель с крыльчаткой.
Корпус не должен быть герметичным, так как произойдет перегрев (горячему воздуху некуда будет выходить). При готовности БП нужно проверить шуруповерт в комплексе с источником питания.
Основные требования к использованию инструмента, позволяющие продлить эксплуатационный период:
- Время работы: 30-40 минут, после чего необходимо сделать паузу до полного остывания.
- Избегать работ на больших высотах.
- Следить за состоянием питающего кабеля, аккумулятора (если он используется), температурой инструмента и самодельного БП.
Таким образом, при выходе из строя аккумулятора шуруповерта на 18 В можно избежать лишних затрат. Если важна мобильность, то имеет смысл приобрести новый аккумулятор или сам инструмент. Существует множество вариантов, предложенных радиолюбителями для продления его срока службы . Необходимо выбрать оптимальный из них для конкретного случая применения устройства.
Originally posted 2018-04-18 12:15:52.
Загрузка...
