Схема зарядки шуруповерта – Зарядное устройство для шуруповёрта: принцип работы, схемы, доработка

Содержание

Схема зарядного устройства для шуруповерта. Электрическая схема зарядного устройства шуруповерта

Множество современных шуруповертов работают от аккумуляторной батареи. Емкость их в среднем составляет 12 мАч. Для того чтобы устройство всегда оставалось в рабочем состоянии, необходимо зарядное устройство. Однако по напряжению они довольно сильно отличаются.

В наше время выпускаются модели на 12, 14 и 18 В. Также важно отметить, что производители применяют различные комплектующие элементы для зарядных устройств. Для того чтобы разобраться в этом вопросе, следует взглянуть на стандартную схему зарядного.

схема зарядного устройства для шуруповерта

Схема зарядки

Стандартная электрическая схема зарядного устройства шуруповерта включает в себя микросхему трехканального типа. В данном случае транзисторов для модели на 12 В потребуется четыре. По емкости они могут довольно сильно отличаться. Для того чтобы устройство могло справляться с высокой тактовой частотой, на микросхеме крепятся конденсаторы. Они для зарядок используются как импульсного, так и переходного типа. В данном случае важно учитывать особенности конкретных аккумуляторных батарей.

Непосредственно тиристоры используются в устройствах для стабилизации тока. В некоторых моделях установлены тетроды открытого типа. По проводимости тока они отличаются между собой. Если рассматривать модификации на 18 В, то там часто имеются дипольные фильтры. Указанные элементы позволяют с легкость справляться с перегрузками в сети.

электрическая схема зарядного устройства шуруповерта

Модификации на 12В

На 12 В зарядное устройство для аккумуляторов шуруповерта (схема показана ниже) представляет собой набор транзисторов емкостью до 4.4 пФ. В данном случае проводимость в цепи обеспечивается на уровне 9 мк. Для того чтобы тактовая частота резко не повышалась, применяются конденсоры. Резисторы у моделей используются в основном полевые.

Если говорить про зарядки на тетродах, то там дополнительно имеется фазовый резистор. С электромагнитными колебаниями он справляется хорошо. Отрицательное сопротивление зарядками на 12 В выдерживается в 30 Ом. Используются они чаще всего для аккумуляторных батарей на 10 мАч. На сегодняшний день они активной применяются в моделях торговой марки "Макита".

схема зарядного устройства шуруповерта макита

Зарядные устройства на 14 В

Схема зарядного устройства для шуруповерта на 14 В транзисторов в себя включает пять штук. Непосредственно микросхема для преобразования тока подходит лишь четырехканального типа. Конденсаторы у моделей на 14 В используются импульсные. Если говорить про батареи с емкостью в 12 мАч, то там дополнительно устанавливаются тетроды. В данном случае диодов на микросхеме предусмотрено два. Если говорить про параметры зарядок, то проводимость тока в цепи, как правило, колеблется в районе 5 мк. В среднем емкость резистора в цепи не превышает 6.3 пФ.

Непосредственно нагрузки тока зарядки на 14 В способны выдерживать в 3.3 А. Триггеры в таких моделях устанавливаются довольно редко. Однако если рассматривать шуруповерты торговой марки "Бош", то там они используются часто. В свою очередь у моделей "Макита" они заменяются волновыми резисторами. С целью стабилизации напряжения они подходят хорошо. Однако частотность зарядки может изменяться сильно.

Схемы моделей на 18 В

На 18 В схема зарядного устройства для шуруповерта предполагает использование транзисторов только переходного типа. Конденсаторов на микросхеме имеется три. Непосредственно тетрод устанавливается с диодным мостом. Для стабилизации предельной частоты в устройстве применяется сеточный триггер. Если говорить про параметры зарядки на 18 В, то следует упомянут о том, что проводимость тока колеблется в районе 5.4 мк.

Если рассматривать зарядки для шуруповертов компании "Бош", то данный показатель может быть выше. В некоторых случаях для улучшения проводимости сигнала применяются хроматические резисторы. В данном случае емкость конденсаторов не должна превышать 15 пФ. Если рассматривать зарядные устройства торговой марки "Интерскол", то в них трансиверы используются с повышенной проводимостью. В данном случае параметр максимальной токовой нагрузки может доходить до 6 А. В конце следует упомянуть об устройствах компании "Макита". Многие из аккумуляторных моделей оснащаются качественными дипольными транзисторами. С повышенным отрицательным сопротивлением они справляются хорошо. Однако проблемы в некоторых случаях возникают с магнитными колебаниями.

Зарядные устройства "Интрескол"

Стандартное зарядное устройство шуруповерта "Интерскол" (схема показана ниже) включает в себя двуканальную микросхему. Конденсаторы подбираются для нее все с емкостью в 3 пФ. В данном случае транзисторы у моделей на 14 В используются импульсного типа. Если рассматривать модификации на 18 В, то там можно встретить переменные аналоги. Проводимость у данных устройств способна доходить до 6 мк. В данном случае батареи используются в среднем на 12 мАч.

схема зарядного устройства шуруповерта бош

Схема для модели "Макита"

Схема зарядного устройства шуруповерта "Макита" имеет микросхему трехканального типа. Всего транзисторов в цепи предусмотрено три. Если говорить про шуруповерты на 18 В, то в данном случае конденсаторы устанавливаются с емкостью 4.5 пФ. Проводимость обеспечивается в районе 6 мк.

Все это позволяет снять нагрузку с транзисторов. Непосредственно тетроды применяются открытого типа. Если говорить про модификации на 14 В, то зарядки выпускаются со специальными триггерами. Данные элементы позволяют отлично справляться с повышенной частотностью устройства. При этом скачки в сети им не страшны.

зарядное устройство шуруповерта интерскол схема

Устройства для зарядки шуруповертов "Бош"

Стандартная схема зарядного устройства шуруповерта "Бош" включает в себя микросхему трехканального типа. В данном случае транзисторы имеются импульсного типа. Однако если говорить про шуруповерты на 12 В, то там установлены переходные аналоги. В среднем пропускная способность у них имеется на уровне 4 мк. Конденсаторы в устройствах применяются с хорошей проводимостью. Диодов у зарядок представленного бренда имеется два.

Триггеры в устройствах используются только на 12 В. Если говорить про систему защиты, то трансиверы применяются лишь открытого типа. В среднем токовую нагрузку они способны переносить в 6 А. В данном случае отрицательное сопротивление в цепи не превышает 33 Ом. Если отдельно говорить про модификации на 14 В, то выпускаются они под батареи на 15 мАч. Триггеры не используются. При этом конденсаторов в схеме имеется три.

зарядное устройство для аккумуляторов шуруповерта схема

Схема для модели "Скил"

Схема зарядного устройства шуруповерта Skil включает в себя трехканальную микросхему. В данном случае модели на рынке представлены на 12 и 14 В. Если рассматривать первый вариант, то транзисторы в цепи используются импульсного типа. Приводимость тока у них равняется не более 5 мк. В данном случае триггеры во всех конфигурациях используются. В свою очередь тиристоры применяются только для зарядок на 14 В.

Конденсаторы у моделей на 12 В устанавливаются с варикапом. В данном случае больших перегрузок они не способны выдержать. При этом транзисторы перегреваются довольно быстро. Непосредственно диодов в зарядке на 12 В имеется три.

Применение регулятора LM7805

Схема зарядного устройства для шуруповерта с регулятором LM7805 включает в себя только двухканальные микросхемы. Конденсаторы используются на ней с емкостью от 3 до 10 пФ. Встретить регуляторы данного типа чаще всего можно у моделей торговой марки "Бош". Непосредственно для зарядок на 12 В они не подходят. В данном случае параметр отрицательного сопротивления в цепи доходит до 30 Ом.

Если говорить про транзисторы, то они у моделей применяются импульсного типа. Триггеры для регуляторов использоваться могут. Диодов в цепи предусмотрено три. Если говорить про модификации на 14 В, то тетроды для них подходят лишь волнового типа.

Использование транзисторов BC847

Схема зарядного устройства для шуруповерта на транзисторах BC847 является довольно простой. Используются указанные элементы чаще всего компанией "Макита". Подходят они для аккумуляторов на 12 мАч. В данном случае микросхемы используются трехканального типа. Конденсаторы применяются с двоенными диодами.

Непосредственно триггеры используются открытого типа, а проводимость тока у них находится на уровне 5.5 мк. Всего транзисторов для зарядки в 12 В потребуется три. Один из них устанавливается у конденсаторов. Остальные в данном случае находятся за опорными диодами. Если говорить про напряжение, то зарядки на 12 В перегрузки с данным транзисторами способны переносить в 5 А.

схема зарядного устройства шуруповерта skil

Устройство на транзисторах IRLML2230

Схемы зарядки с транзисторами данного типа встречаются довольно часто. Компания "Интрескол" использует их в модификациях на 14 и 18 В. В данном случае микросхемы применяются только трехканального типа. Непосредственно емкость указанных транзисторов равняется 2 пФ.

Перегрузки тока от сети они переносят хорошо. В данном случае показатель проводимости в зарядках не превышает 4 А. Если говорить про другие компоненты, то конденсаторы устанавливаются импульсного типа. В данном случае их потребуется три. Если говорить про модели на 14 В, то в них тиристоры для стабилизации напряжения имеются.

fb.ru

схема, сборка, разборка и ремонт

Устройство для зарядки шуруповертаУстройство для зарядки шуруповертаАккумуляторный шуруповерт является альтернативой обычной отвёртке при выполнении как небольших задач, так и крупных ремонтных проектов в доме. Инструмент доступен по цене, им легко пользоваться, а особым преимуществом является отсутствие провода, обычного для электроинструментов. Для периодической подзарядки аккумуляторов используется зарядное устройство для шуруповерта.

Преимущества аккумуляторных инструментов

Сегодня существует множество приспособлений, которые успешно справляются с монтажными работами, использующих крепёж: отвёртки, дрели, сверлильные станки, многие из них имеют зарядное устройство для шуруповерта.

Маленькие, лёгкие, мобильные и автономные шуруповёрты обладают преимуществами:

  1. Ремонт зарядника на шуруповертРемонт зарядника на шуруповертУдобная, легко удерживаемая форма ручки облегчает работу при высокой скорости.
  2. Экономичность. Многие модели поставляются с полезными опциями и приспособлениями, такими как универсальные биты и насадки, которые легкозаменяемые, что даёт больше возможностей при работе.
  3. Энергосберегающая конструкция, экономит энергию и увеличивает межзарядный период.
  4. Повышенная эффективность, инструмент позволяет быстро и точно закручивать крепёж в труднодоступных местах.
  5. Высокая универсальность. Переменная скорость оборота, прямой и обратный ход.
  6. Гибкость применения, трехрежимный диапазон работ.
  7. Хорошая ремонтоспособность, наличие на рынке достаточного количества запасных деталей.

Устройство беспроводных источников питания

Как отремонтировать зарядное устройствоКак отремонтировать зарядное устройствоЗарядники аккумуляторных батарей преобразуют переменный ток 220 В от сети в постоянный ток. Для выполнения своих функций зарядное устройство имеет трансформатор и специальную печатную плату. Батареи производят ток благодаря химической реакции между двумя электродами и электролитом. Напряжение находится в диапазоне от 1,2 до 24 В или более, в зависимости от типа аккумулятора и силы тока.

Многие беспроводные устройства питаются от перезаряжаемой никель — кадмиевой (nicad) батареи или аккумуляторной батареи, состоящей из 20 ячеек. Каждая ячейка обеспечивает постоянный ток около 1,2 В. Пакеты встраиваются непосредственно в инструмент и имеют защёлкивающиеся зажимы.

Ряд аккумуляторов имеют постоянные встроенные батареи, которые невозможно удалить и они заряжаются в блоке.

Восстановление работоспособности дрели

Работая с повышенными нагрузками и в загрязнённой ремонтной среде, шуруповерт может сломаться. Самые частые причинами неисправностей — это грязь или пыль. Иногда отвёртка перестаёт работать, когда медные соединения на контактах окисляются. Отремонтировать и одновременно сделать настройку шуруповёрта своими руками можно после изучения инструкции завода-изготовителя в такой последовательности:

  1. Перед любыми видами ремонтных работ необходимо принять меры предосторожности.
  2. Перед заменой патрона или снятием корпуса убедится, что электрическая отвёртка не подключена к питанию.
  3. Попробуйте включить инструмент через аккумуляторную батарею. Если она не функционирует, возможно, неисправность в батарее или источнике питания. Замените аккумулятор и проверьте работу. Если электрическая отвёртка не прокручивается, возможно, внутри что-то блокирует пуск и придётся снять патрон.
  4. Зарядное устройство для шуруповертовЗарядное устройство для шуруповертовДля этого необходимо с помощью отвёртки ослабить винты, и осторожно вынуть патрон. Перед чем нужно убедиться, что есть резервная деталь для замены.
  5. Осторожно открутить корпус с помощью отвёртки. Открыть его, приподнять и проверить устройство на наличие внутренних дефектов.
  6. Очистка медного соединения. Если они покрыты пылью или медной окисью, нужно их очистить. Для этого можно использовать наждачную бумагу до тех пор, пока поверхности не станут блестящими и гладкими.
  7. Вытереть инструмент от пыли и медных опилок мягкой тканью.
  8. Сохранить схему подключения, сделав фотоснимки и чертёж на бумаге. Это очень важно иначе сложно будет собрать провода точно так же, как до ремонта.
  9. Замена и повторная сборка. Определить узлы, где детали заклинен и осторожно заменить их.
  10. Собрать отвёртку, подсоединить провода и установить корпус.

Устранение неисправности адаптера

Очень часто случается так, что пользователь заряжает аккумулятор, а он перестаёт работать практически сразу, индикатор сообщает о разрядке батарей. В этом случае необходима диагностика, чтобы определит точно, что неисправно — аккумулятор или зарядное устройство.

Если беспроводной механизм (со встроенной перезаряжаемой батареей) не работает, не хватает мощности, нужно убедиться что:

  1. Питание включено на выходе и розетка не подключена к сети.
  2. Проверить электрический шнур и заменить его, если он неисправен.
  3. Опробовать блок питания и выполнить ремонт.
  4. Если беспроводное устройство или перезаряжаемые батареи работают в течение более коротких периодов между подзарядами, вероятно, они изношены. Нужно осмотреть их на наличие повреждений или утечек и при необходимости заменить.

Самостоятельная зарядка литий-ионных батарей

Ремонт зарядного устройстваРемонт зарядного устройства

Иногда для старых моделей инструмента невозможно приобрести новый зарядник и необходима доработка или сделать новый самостоятельно. Для свинцово-кислотных батарей Ni-Cd и Li-ion потребуется схема зарядного устройства для шуруповёрта 18 вольт. Основными особенностями этого универсального источника являются:

  1. Напряжение постоянного тока.
  2. Автоматическое отключение при полной зарядке.
  3. Максимальный ток 5 ампер, аккумуляторы могут заряжаться в обычном режиме.
  4. Полностью настраиваемый режим согласно спецификациям батареи.
  5. Низкая себестоимость.
  6. Оптимальная электросхема. Никаких специальных деталей не требуется, все они стандартные и легко доступны.
  7. Светодиодные индикаторы для контроля состояния отсечки и зарядки.
  8. Подходит для гаражей и домашнего использования.

Схема работы зарядного устройстваСхема работы зарядного устройства

Это многоцелевое приспособление представляет собой источник постоянного напряжения на 5 ампер, однако, для зарядки меньшего тока может потребоваться дополнительная цепь постоянного тока между входным источником питания.

При глубокой зарядке батарея может перегреваться, что должно быть защищено автоматической схемой контроллера температуры или охлаждением вентилятора. Список деталей для ремонта шуруповёрта своими руками:

  1. Резисторы.
  2. Конденсаторы.
  3. Симистры.
  4. Стабилитроны.
  5. Редуктор.

Ремонт источников тока

У аккумуляторных батарей в действительности нет сложных запасных частей, так как она собирается из простейших зарядных элементов. Для того чтобы определиться с ремонтом нужно открыть источник и проверить наличие повреждений. Инструменты и материалы, которые понадобятся при выполнении ремонта:

  • Мультиметр.
  • Отвёртка.
  • Очиститель электрических контактов.
  • Изолента.

Бывают случаи, когда катушка беспроводной отвёртки имеет дефект и, следовательно, перегревает устройство. Изоляция легко плавится, аккумуляторы выходят из строя и беспроводная отвёртка не может использоваться. Техническую ошибку не всегда можно определить внешним осмотром и нужна разборка инструмента.

Последовательность операций:

  1. Как выбрать зарядное устройство для шуруповертаКак выбрать зарядное устройство для шуруповертаОтсоединить инструмент от электрической розетки.
  2. Для очистки контактов между ручкой питания и зарядным устройством используйте ветошь, наждачную бумагу или электрический контактный очиститель.
  3. Несколько раз подключите блок питания и убедитесь, что он функционирует правильно.
  4. Проверьте прибор на выходе постоянного тока. Установите мультиметр на шкалу 25 DCV. Подключите его к электрической розетке.
  5. Прикоснитесь к двум его зондам к соответствующим контактам (+ и -). Если показания прибора равны нулю, поменяйте их местами.
  6. Выход DCV должен быть около или чуть выше номинальной мощности источника. То есть, при 9 В постоянного тока прибор должен показывать не более 10 В .
  7. Проверьте источник на выходе переменного тока. Установите мультиметр на шкалу 25 ACV. Прикоснитесь двумя зондами к контактам. Если считывание отсутствует, трансформатор неисправен. Подберите его для замены с равным номиналом и размером.
  8. Проверьте аккумуляторную батарею. Полностью зарядите аккумулятор. Установите прибор на шкале DCV больше, чем номинальная мощность батарейного блока.
  9. Прикоснитесь красным зондом к клемме +, а чёрным — к клемме и измерить.
  10. Замените аккумулятор, если показания на 1 вольт ниже номинальной мощности.

Диагностика состояния электроинструмента

Горячие поверхности беспроводной отвёртки и батареи свидетельствуют о перегреве инструмента. Перегрев — это процесс, который может произойти в двух случаях. С одной стороны, шуруповёрт имеет внутренний дефект, а с другой стороны, возможно, что он используется неправильно. Для этого перед ремонтом нужно провести проверку:

  1. Как самим собрать зарядное устройствоКак самим собрать зарядное устройствоВначале испытать источники тока — электрическую розетку. Есть 3 способа проверки. Сначала подключите к нему другое устройство и посмотрите, работает ли он правильно. И также можно подключить проверяемый инструмент к другой розетке и посмотреть, заряжается ли аккумулятор. Наконец, проверьте индикаторы на нём, например, свет или звук, чтобы убедиться, что он получает электричество.
  2. Работоспособность аккумулятора. Иногда причина может быть не в нём, а в какой-то отдельной элементарной батареи. Это можно определить двумя способами. Попытайтесь подключить аккумулятор в другой зарядке и посмотреть, будет ли он заряжаться. Можно попробовать заменить проблемный элемент в батареи.
  3. Проверить зарядник и определить, есть ли какие-либо видимые повреждённые части. Нужно обратить внимание на контакты, которые соединяются с выходами. Убедитесь, что они не согнуты и не сломаны.
  4. Проверить металлические детали на наличие коррозии или ржавчины, что является признаком влаги. Если детали контактировали с жидкостью, возможно, в нём возникло короткое замыкание, которая не позволяет включать аккумулятор.
  5. Используйте для ремонта зарядных устройств аккумуляторов вольтметр, подсоединявшись к нему. Коснитесь контактов устройства с помощью зондов и убедитесь, что есть показания. Если они отсутствуют, переключите зонды и повторите попытку. Если показания по-прежнему отсутствуют, аккумулятор не рабочий и нуждается в замене.
  6. Выполнить очистку небольшим количеством спирта и ватным тампоном. Удалить коррозию с помощью тонкой наждачной бумаги. Прежде чем подавать контрольное напряжение на прибор нужно удостовериться, что спирт высох и электрические части не имеют влажной поверхности.

Шуруповерты производит большое количество фирм, особенно популярны инструменты фирм Интерскол, Bosch, Макита. Обычно они чрезвычайно прочны и надёжны, тем не менее отдельные части могут изнашиваться. Например, когда при нажиме на курок дрель не работает. Такая поломка говорит о том, что не действует триггер (кнопка). Замена триггера — довольно простая операция. Перед началом ремонта аккумулятор должен быть удалён, чтобы предупредить получение травмы при включении спускового механизма двигателя. Порядок проведения замены регулятора на примере зарядного устройства для шуруповерта Бош:

  1. Устройство для шуруповертаУстройство для шуруповертаУдалить аккумулятор перед началом работы со сверлом. Отключить два освобождающих зажима по бокам аккумулятора и вынуть батарею. После извлечения аккумуляторной батареи 12,0 В положите её в безопасное место вдали от рабочей зоны. Установите оборудование на чистую ровную поверхность винтовыми отверстиями вверх.
  2. Найти винт, который соединяет две половины наружного корпуса на заднем крае вала батареи. Используйте угловой пинцет для его удаления.
  3. Поместите пинцет в паз на внутренней стороне зажима. Используйте другую руку, чтобы плотно прикрепить дрель и потянуть вверх до тех пор, пока зажим не отсоединится.
  4. Найдите восемь винтов 5,5 мм, расположенных на обращённой вверх стороне свёрла.
  5. Удалите каждый винт с помощью отвёртки T8, сложив их в безопасном месте. После освобождения всех винтов освободите корпус, чтобы открыть двигатель и вынуть его.
  6. Поместить палец под металлическую вкладку и осторожно поднять её и освободить спусковой механизм. Аккуратно возьмите узел триггера и осторожно потяните вверх.
  7. Отсоединить два провода, соединяющих двигатель с триггером, используя пару плоскогубцев.
  8. Починить неисправный триггер.

Другой вид ремонта шуруповёрту Бош, например, или от другого известного производителя требуется намного реже и его лучше доверить сервисному центру.

Аккумуляторные шуруповёрты в наши дни достаточно надёжны, поэтому на самом деле трудно найти случаи поломок модели с напряжением 18 В. Литий-ионные аккумуляторы имеют отличное время автономной работы и низкие скорости саморазряда, благодаря чему инструменты, оснащеные ими, постоянно находят применение в домашнем хозяйстве.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

chebo.biz

Зарядное устройство для шуруповёрта на МС33340.

РадиоКот >Лаборатория >Аналоговые устройства >

Зарядное устройство для шуруповёрта на МС33340.

Однажды любимый крутитель шурупов METABO попрощался со мной похрустев на последок планетарным редуктором.

Правда до этого момента он безотказно отработал примерно пять лет.
Пришлось идти в магазин и пробовать подобрать новый инструмент для кручения. Глаза естественно разбежались в разные стороны от обилия моделей. Что нужно от шуруповёрта я уже знал , поэтому выбор был остановлен на этой модели Packard Spence (Паккард Спэнс). Всеми параметрами он мне полностью подходил и в руке лежал очень удобно.
Шуроповерт PSCD 14 АD:

Неприятности начались при первой попытке применения шуруповёрта. Добросовестно прозаряжав его три часа (как написано в инструкции) получил время кручения шурупов около пяти минут. Спешить было некуда, поставил снова заряжаться.
По прошествии 16 часов попробовал снова покрутить шурупы, на этот раз время кручения возросло аж до 15 минут. Подумалось что надули в магазине (подсунули брак).
Поставил заряжать в третий раз, применив в этом случае свои познания в области заряда аккумуляторов (аккумулятор должен получить 140 % своей ёмкости). Отложил в сторону штатный зарядник и подключил автомобильный, установил ток заряда 150 ма . Через 16 часов попробовал снова покрутить шурупы, на этот раз шуруповёрт добросовестно отработал более 50 минут.
Вот тут стало понятно что штатный зарядник не работает.
Изнутри он выглядит так (схема неправильная). Эта-же схема плавает в интернете и зовётся "зарядник для Skil". Это не моя ошибка, так собрали на заводе.

Измерил ток заряда, получилось около 50мA??? Проверил элементы, все были исправны. Схема оказалась зарядником SKIL, SPARKY и т.д и т.п моделей.

Пробовал спросить на форуме Кота как она (схема) работает но ответа не получил .
Кстати правильно схема выглядит вот так:

Но это выяснилось намного позже.
Процесс поиска приемлемой схемы занял некоторое время. Хотелось настоящий контроллер заряда.
МАХ был отброшен по причине стоимости. ТЕА 1104 по причине дефицитности. Дискретные схемы из-за размеров. Выбор пал на МС33340 от Мотороллы.

Дальше всё обыденно и рутинно. Развёл плату под свой размер.

Собрал.

При первой попытке заряда вылезли некоторые нюансы. Посмотрим на картинку из даташита:

Обратите внимание на формулы внизу рисунка.
Из-за некоторого несоответствия мой контроллер заряжал аккумулятор током 170 ма и только 15 минут. После чего прекращал заряд.
Победить окончательно помогли заграничные камрады. Они придумали калькулятор для расчёта. Нумерация резисторов делителя Vsem соответствует рисунку, на котором изображён 78L12.
В моём случае:

Входные величины

Ограничение

 

Количество ячеек

14

12

Емкость аккумулятора в мА/ч

 

1500

Времы заряда в часах

3

Минимальное напряжение БП

16,9

21

R2, кОм

 

15

Vsen, вольт

1-2

1,5

Выходные величины

 

Напряжение аккумулятора, В

14,4

Ток основного заряда, мА

550

Ток капельного заряда, мА

60

R1, кОм

129

R6, Ом

2,3

Рассеяние мощности на R6, Вт

0,6875

Рассеяние мощности на LM317, Вт

1,43

Если не планируется превышать входное напряжение более 18 вольт то микросхему стабилизатора 78L12 можно не устанавливать.
Микросхема позволяет контролировать время и температуру аккумуляторов см. таблицу

Файлы:
Печатная плата в формате SL4.0
Калькулятор для расчета параметров. (XLS)

Все вопросы - в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

www.radiokot.ru

Зарядное для шуруповерта своими руками

Содержание:
  1. Устройство шуруповерта
  2. Схемы зарядных устройств для шуруповертов
  3. Зарядка для шуруповерта своими руками
  4. Видео

Все шуруповерты, работающие от аккумуляторов комплектуются зарядными устройствами. Однако некоторые из них очень медленно выполняют зарядку аккумулятора, что при интенсивном использовании инструмента создает определенные неудобства. В этом случае даже два аккумулятора, входящие в комплект, не позволяют настроить нормальный рабочий цикл. Наилучшим выходом из подобной ситуации будет зарядное для шуруповерта, изготовленное своими руками, по наиболее подходящей схеме.


Устройство шуруповерта

Несмотря на разнообразие моделей, общее устройство шуруповертов довольно универсальное, а принцип действия практически одинаковый. Они могут различаться только внешним видом, компоновкой отдельных деталей, наличием или отсутствием дополнительных функций.

Питание шуруповертов может быть сетевым от напряжения 220В или аккумуляторным. Общая конструкция шуруповерта включает следующие элементы и составляющие:

  • Корпус. Изготавливается из твердых пластмасс, что способствует облегчению конструкции и снижению себестоимости. В некоторых моделях применяются металлические сплавы, придающие конструкции повышенную прочность. Представляет собой пистолет с удобной рукояткой, при разборке разделяется на две половинки.
  • Патрон. В нем закрепляются насадки, которым затем передается вращательное движение. Обычно используется трехкулачковое, самозажимное и самоцентрирующееся устройство. Внутри имеется шестигранное углубление, куда вставляется хвостовик насадки. Для закрепления в патроне насадки вставляются между кулачками и зажимаются вращением муфты.
  • Электрическая часть. Состоит из малогабаритного электрического двигателя коллекторного типа. В устройствах, работающих от сети используются двухфазные двигатели переменного тока, рассчитанные на 220В. Их запуск осуществляется с помощью пускового конденсатора. В аккумуляторных шуруповертах устанавливаются электродвигатели постоянного тока. Постоянный ток поступает от аккумулятора, выполненного в виде набора элементов, объединенных в общем корпусе. Мощность шуруповерта определяется по выходному напряжению батареи.
  • Элементы цепи. Для включения используется специальная кнопка, расположенная на рукоятке. Обычно кнопочные выключатели работают в паре с регуляторами напряжения. То есть, величина напряжения, подаваемого на двигатель, зависит от усилия, прилагаемого при нажатии кнопки. Здесь же устанавливается и рычаг переключения, обеспечивающий реверс вращения вала за счет изменения полярности электрического сигнала. От кнопки сигнал поступает непосредственно на ротор через коллектор. Электрический контакт обеспечивается графитными щетками определенных размеров.
  • Механические части и детали. Основой конструкции является редуктор планетарного типа, с помощью которого крутящий момент передается от вала к выходному шпинделю. В качестве дополнительных элементов используются водило, кольцевая шестерня и сателлиты. Все детали находятся внутри корпуса и по очереди взаимодействуют друг с другом.

Важной составной частью считается муфта регулировки вращения, устанавливающая определенный крутящий момент. С ее помощью прекращается вращение вала после вкручивания шурупа. Остановка происходит из-за увеличения сопротивления вращению. Данная мера предотвращает срыв резьбовой части шурупа и выход из строя самого шуруповерта.


Схемы зарядных устройств для шуруповертов

В одних и тех же шуруповертах могут использоваться различные типы аккумуляторов, отличающихся параметрами и техническими характеристиками. В связи с этим, к ним требуются разные зарядные устройства. Поэтому перед тем как приобрести или сделать зарядник для шуруповерта своими руками, нужно определить тип батареи и условия эксплуатации. Кроме того, рекомендуется изучить основные схемы, чаще всего используемые в зарядных устройствах.

Зарядка на микроконтроллере. Размещается в обычном корпусе, оборудована звуковой и световой сигнализацией о начале и окончании заряда. Данная схема обеспечивает корректную зарядку батареи. В начале работы загораются а затем гаснут светодиоды. Индикация сопровождается звуковым сигналом. Таким образом выполняется тестирование работоспособности устройства. После этого светодиод красного цвета начинает равномерно мигать, что указывает на нормальный процесс зарядки.

По достижении аккумулятором полного заряда, красный светодиод перестает мигать, а вместо него загорается зеленый, сопровождающийся звуковым сигналом. Это означает, что зарядка окончена.

Установка уровня напряжения, который должен быть при полной зарядке, осуществляется с помощью переменного резистора. При этом значение входного напряжения равно напряжению полностью заряженной батареи плюс один вольт. В схеме используется любой полевой транзистор, имеющий Р-канал и наиболее подходящий по токовым характеристикам.

Для того чтобы обеспечить зарядку на уровне 14В, напряжение, подаваемое на вход должно составлять не менее 15-16В. Порог срабатывания, отключающий зарядное устройство, устанавливается с помощью переменного резистора на уровне 14,4В. Сам процесс зарядки протекает в виде импульсов, отображаемых на светодиоде. В промежутках между импульсами контролируется напряжение на батарее и по достижении нужного значения происходит подача звукового сигнала совместно с миганием светодиода об окончании зарядки.

Существуют и другие схемы зарядных устройств. Например, зарядка для дрели-шуруповерта работает с напряжением 18 вольт. При зарядке батареи на 14,4В зарядный ток подбирается с помощью резистора.


Зарядка для шуруповерта своими руками

Проблема собственноручного изготовления зарядного устройства возникает не так уж и часто, в связи с большим количеством вариантов, подходящих практически для всех моделей шуруповертов. Просто иногда возникают ситуации, когда зарядка отсутствует, или она неожиданно вышла из строя, а приобрести новую нет возможности. В этом случае можно попытаться самостоятельно изготовить зарядное устройство.

Предварительно следует запастись всеми необходимыми материалами. Потребуется батарея в нерабочем состоянии, стакан от аккумулятора, паяльник, термопистолет, обычная крестовая отвертка, дрель и острый нож со сменными лезвиями. После этого можно приступать к изготовлению зарядного устройства. В первую очередь выполняется вскрытие зарядного стакана, после этого от клемм отпаиваются все проводники. Далее производится удаление внутренней электроники. При выполнении этой операции нужно соблюдать полярность клемм, чтобы в дальнейшем не возникло путаницы и ошибок.

Корпус нерабочей батареи нужно вскрыть и аккуратно отпаять провода от клемм. Для дальнейшей работы потребуется разъем и верхняя крышка. Плюс и минус на клеммах отмечаются карандашом или маркером. В основании зарядного стакана намечаются отверстия, через которые будет крепиться заготовленная крышка и выводы питающих проводов. Проводники аккуратно пропускаются через отверстия с соблюдением полярности, после чего они соединяются с клеммами и разъемами методом пайки.

Далее корпус нужно скрепить специальным термоклеем, крепление нижней крышки к основанию стакана осуществляется с помощью саморезов. Получившуюся конструкцию нужно вставить в аккумулятор и начинать процесс зарядки. Мигающий индикатор будет указывать на правильную сборку устройства. Лишь немногие зарядники укомплектованы так называемыми умными системами, существенно продлевающими срок эксплуатации батареи. Эту проблему может решить зарядное устройство для шуруповерта 18 вольт.

В конструкцию обычной зарядки добавляется система стабилизации напряжения и ограничение заряжающего тока. В итоге получается конструкция никель-кадмиевого аккумулятора, емкость которого составляет 1200 мАч. Зарядка будет выполняться в безопасном режиме, максимальным током не выше 120 мА, но времени для этого будет затрачиваться больше, чем обычно.


electric-220.ru

Зарядное устройство для шуруповерта бош

 Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению  подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:

     +74956460012  

   

  Доставка подшипников  по РФ  и зарубежью.

  Каталог подшипников на сайте каталог

 

 

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
+74956460012
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
+7 (495) 646 00 12
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте

Необходимость в домашней мастерской ручного электроинструмента очевидна — это помощь при ремонте, строительстве и во многих других делах, которые возникают в повседневной жизни. Интенсивное развитие технологий как: создание и внедрение бесколлекторных двигателей, различных контроллеров тока и оптимизации нагрузки, постоянное развитие технологии в производстве аккумуляторных батарей, делают этот инструмент экономичным и надежным.

Не остаются в стороне и технологии новшеств блоков автономного питания. Уже выпущенные батареи и зарядные устройства напряжением 36В при 25 А/ч. приближая работу инструмента к источнику от стационарного питания. Одними из передовых разработчиков в этой отрасли является компания «Бош» — производители инструмента и зарядных устройство для шуруповерта бош. Рассмотрим некоторые виды источников питания для рабочего инструмент

Принцип работы блоков автономного питания

Блок автономного питания для ручного инструмента состоит из отдельных ячеек, которые могут накапливать заряженные электроны в своём активном компоненте — это может быть Ca-Ni (кадмий — никель), Ni-MН (никель — металл гидрид), Li — ion (литий — ион). В настоящее время эти активные составляющие является одним из самых ходовых при производстве аккумуляторных сборок.

Принцип, заложенный в батарейках основан на удержании заряженных электронов в активном слое. При внешнем источнике питания, приложенном к плюсу — анод и минусу — катод, заряженные электроны активно внедряется в активный компонент и удерживаются там заряженном состоянии. При подключении нагрузки, полярность изменяются и электроны начинают двигаться в обратном направлении, создавая электрический ток в цепи нагрузки. От того сколько сможет удержать активный слой заряженных электронов зависит емкость батареи или, другими словами ее мощность.

Понятие мощности

Мощность, или как еще ее называют емкость батареи, является основным критерием при выборе инструмента в эксплуатацию для работы и которая, в конечном итоге, зависит от объема выполняемой работы. Если, например, необходима работа при строительстве в круглосуточном режиме тогда понадобится несколько мощных батарей, если же инструмент используется как помощник в текущих делах в режиме: открутил — закрутил — положил, здесь особой мощности не потребуется.

Понятие мощности — это физическая величина, которая рассчитывается умножением напряжения U, измеряемая в вольтах(В), на емкость I, в ампер/часах (А/ч_). И определяется как произведение этих величин. Например, напряжение батареи 10В емкость 1,5 А/час, Мощность Р = U *I (Вт). Р= 10*1,5 = 15Вт, а батарея 18В, 10 А/ч, уже будет иметь мощность Р=18*10=180 Вт. То есть последняя батарея может работать при одинаковой нагрузке в 10 раз больше.

Зарядное устройство для шуруповерта бош 12 вольт

Одно из простых решений ЗУ для аккумуляторов с li -ion активным компонентом с является устройство, выполненное на микросхеме TL431, выполняющую роль стабилитрона по току.

Работа устройства

Переменное напряжение 220 вольт понижается на трансформаторе с последующим выпрямлением на диодах D2 и D1 и сглаживание импульсов на конденсаторе C1, имеющим емкость 470 Мf. Резистор R4 необходим для открытия базы транзистора обратной проводимости, его номинал подбирается от 5 до 4 Ом. По мере накопления заряда в аккумуляторе, напряжение на зажимах будет повышаться и на базу транзистора будет поступать увеличенное напряжение, которое будет закрывать переход эмиттер — коллектор, тем самым уменьшая ток зарядки. Выходные транзисторы можно использовать такие как КТ819, КТ 817, КТ815, желательно использовать для них теплоотводы. Регулировка тока заряда происходит подбором R1.

В силу специфики производства, особенно в странах Азии, каждая батарея li -ion имеет различные токовые характеристики. т.е. из всей сборки одна может зарядиться быстрее остальных — это приведет к повышению напряжения на контактах батареи ее перегреву, что может привести к выходу из строя всего комплекта.

Для успешной зарядки ячеек с li -ion компонентом применяются зарядные устройства для аккумуляторов шуруповертов бош для каждой ячейки отдельно. Т.е. если, комплект состоит из трех элементарных аккумуляторов, то зарядка производится трех батареек отдельно. Такое зарядное устройство называется балансир.

Устройство балансира

Балансиром называется аппарат, при котором происходит зарядка каждой отдельной ячейки в сборке. В принципе устройство балансира ничем не отличается от вышеописанной схемы со стабилизатором тока на TL 130, только с несколькими идентичными аппаратами для каждой отдельной батарейки. Естественно, клеммные контакты должны быть и на корпусах аккумуляторных сборок.

Особенностями балансира также является, то что схемное решение выполнено таким образом, чтобы регулировать процесс зарядки каждой отдельной ячейки и всего аккумулятора в целом. Для этого ЗУ предусмотрено компенсатор нагрузки, а также несколько плавких предохранителей, перегорающих в случае перегрузки или короткого замыкания. Некоторые производители дополнительно комплектуют защитой от перегрева обмотки трансформатора. Защита от перегрева располагают под покровной бумажной изоляцией понижающего трансформатора. Предохранитель срабатывает при достижении 120 -130 °С, к сожалению, в последствии не восстанавливается.

Совет! Для выхода из этой ситуации можно посоветовать просто исключить его из схемы соединив выводные концы между собой. При модернизации трансформатора таким образом достаточно наличие в устройстве обычного плавкого предохранителя.

Примерное схемное решение балансира предоставлено на рисунке.

Еще одной фирменной фишкой зарядных устройств для аккумуляторов шуруповертов бош является их универсальность.

Не секрет, то, что любая фирма выпускающая ручной инструмент делают к нему отдельные зарядки, в результате, если инструмент применяется для интенсивной работы, то он выходит в строя года через два-три, а зарядное устройство остается, нередко их скапливается по нескольку штук.

Фирма Bosch предлагает универсальные зарядные устройства, с регулировкой напряжения на несколько стандартных диапазонов, например 12В, 14В, 16В, 18В. Или 16В, 18В, 24В, 36В. Такие схемы решение достигается применение пакетного переключателя для регулировки сопротивления выходным током.

Ниже приводится примерные величины резисторов R1 и R2 для регулировки напряжения на клеммах элементарных аккумуляторов — R1 Ом + R2 Ом = UВ :

  • 22кОм + 33кОм =4,16В
  • 15кОм + 22кОм =4,20В
  • 47кОм + 68кОм = 4,22В

Конструкция зарядки для Са — Ni аккумуляторов

Отличие Са — Ni от Li — ion (литий-ионных), в том, что они менее требовательны к режимам зарядки. И состоит в том, что для литий-иона очень опасно перенапряжение и полный разряд, после которого эти батареи могут потерять способность заряжаться или в противном случае чревато внутренним коротким замыканием.

Са — Ni — должны быть перед зарядкой разряжены не менее 70%. Если это условие не выполняется, то ячейки теряют емкость при каждой зарядке — это явление называется «Эффект памяти». Для уменьшения этого явления фирма Bosch предлагается ЗУ с контроллером нагрузки, при котором процесс восстановления начинается при автоматической разрядке до нужной величины.

Совет. Если нет такого устройства, то для примерного контроля разрядки можно применить обыкновенную лампу накаливания с напряжением накала лампочки равным аккумулятору. Тусклая интенсивность свечения свидетельствует о разряде батареи до нужной величины.

Одно из распространенных аппаратов зарядки 12 В аккумуляторов является ЗУ изготовленное по нижеприведенной схеме. ЗУ собрано из понижающего трансформатора на 12-18 В и током не менее 8 А. Переменное напряжение вторичной обмотки поступает на диодный мост или сборку для выпрямления. Необходимое сглаживание пульсации выполняет конденсатор емкостью не менее 100 Мf.

В схеме предусмотрена индикация подключения сети, процесса зарядки и окончание процесса. Для этого используется классическая схема регулировки по базе транзистора в эмиттерно — коллекторную цепь которой включён светодиод. Цепь открывает напряжение на базе поступающей через сопротивление R2. Необходимый вольтаж зарядки обеспечивается стабилитроном VD1, который может быть от 12 до 16В. Это схема обеспечивает зарядку батареи за 4-5 часов.

Импульсная зарядка

Для более быстрой зарядки аккумуляторов ручного инструмента применяется схема подачи импульсного тока. Импульсная зарядка обеспечивает более интенсивное внедрение заряженных электронов активный слоя без превышения допустимых значений плотности тока. Классическая схема такого аппарата работает на биполярных транзисторах, которыми управляет преобразователь широтно-импульсно модулированных сигналов (ШИМ) на основе интегральных микросхем на выходе с импульсным трансформатором. Схема собрана на основе классического импульсного частотного преобразователя с нагрузкой по напряжению и току. Подобное ЗУ для шуруповерта бош по цене превышает обычную, но уменьшение времени восстановления аккумуляторов в 3 -4 раза компенсирует этот недостаток.

Внимание! Некоторые фирмы, позиционируют свои ЗУ с ускоренной зарядкой повышением номинально разрешенного тока. Это может вывести батарею из эксплуатации значительно раньше времени. Ускоренная зарядка возможна только импульсным током.

Работа схемы:

Сетевая электроэнергия через диодный мост VD1 — VD4 поступает на сглаживающий электролитический конденсатор C1 емкостью 100 мF. Для запуска интегральной схемы питание поступает через резистор R1 после чего происходит выработка импульсов генератором.

Выработанные в начальной стадии импульсы производят открытие затвора полевого транзистора. Транзистор открывается и управляющие импульсы поступают на первичную обмотку трансформатора, вырабатывая импульсы на вторичной обмотке. Для стабильной работы микросхемы поступающего напряжения от сопротивления R1 недостаточно, поэтому для стабилизации питания часть импульсов снимается с ножек 7-11 трансформатора и поступают на микросхему для обеспечения стабильной работы аппарата.

Обзор нескольких ЗУ фирмы Бош

Bosch AL 1115 (30) CV 1600Z0003L

Недавно у фирмы Bosch появились сравнительно компактные ЗУ для профессионального инструмента «синий цвет» на 10,8В, отличительной особенностью от остальных у нее может быть понижающий трансформатор в отдельном блоке питания, который включается непосредственно в сетевую розетку. Цифры аббревиатуры обозначения AL1115 (30) указывает первые две цифры на напряжение 10, 8 В, вторые 1,5 (3, 0) А — на токовые нагрузки.

Этот блок позволяет заряжать только литий-ионные аккумуляторы. Схема, применяемая в данном устройстве — импульсная, время — от начала до окончания полного восстановления — 30 мин. Выполнено в оригинальном компактном корпусе с естественным охлаждением. Производство Китай, гарантия 2 года. Размер (длина х ширина х высота) — 21 х 13 х 9 см. Вес вместе с упаковкой 420гр. Индикация сети, начала процесса и окончания.

Оригинальная схема приведена ниже

Работу блока можно понять из вышеописанной работы схемы для импульсного ЗУ.

Безпроводной аппарат Bosch GAL 1830 CV

Еще одна инновационная идея компании Bosch — Индукционная ЗУ GAL 1830 CV .
Сразу же необходимо сказать, что для индукционной базы необходим специальный аккумуляторный блок со встроенным приспособлением для приема индукционной энергии и преобразования.

В комплект входит собственно индукционная база, рамки для подвеса на стену, при желании можно отдельно приобрести аккумуляторные сборки. Для того чтобы начать процесс достаточно поставить аккумулятор на базу. Начало процесса указывает светодиодные подсветка из 5 светодиодных индикаторов. Питание базы 220В. Для начала достаточно просто поставить аккумулятор на поверхность базы без съема с рабочего инструмента.

Предусмотрена возможность крепления базы на стену, для этого она помещается в специальную металлическую раму которая подвешивается на вертикальную плоскость. Сама конструкция несмотря на 30 В принадлежность может заряжать аккумуляторы от 10 до 30 Вольт.

Некоторые особенности:
  • если сделать полный цикл аккумулятора на 2 А/час, основание нагревается примерно до 40 — 50°С. в нижней части;
  • индукционные аккумуляторы больше по габаритам и весу примерно на 10% аналогичных с проводной базой.

Несмотря на новизну видно, что система продумана и имеет большие перспективы.

Где купить ЗУ восстановления батарей для шуруповерта Бош

Купить ЗУ для шуруповерта бош или другой фирмы можно у нас на сайте зарегистрировавшись и пройдя по несложный навигация. Здесь же можно посмотреть большое количество ручного инструмента любой мощности цены и назначения.
Задать и получить ответы на все интересующие вопросы от дежурного менеджера.

Подробнее об беспроводных изделиях в видеоролике.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

themechanic.ru

Схема зарядного устройства 12.6В 3А для шуруповерта с 12-вольтовым аккумулятором

В конце прошлого года я публиковал пару обзоров на тему переделки батарей шуруповертов. Сегодня я расскажу о альтернативном варианте заряда переделанной батареи при помощи готового зарядного устройства.
В общем как всегда, осмотр, разборка, схемы, тесты.

В прошлый раз я предлагал использовать для заряда старое зарядное с отдельной платой преобразователя. Вариант в общем то неплохой, но мне стали задавать вопросы, а что делать если старое зарядное разбито, поломано, съела кошка.
И вот я случайно наткнулся в одном из магазинов на вариант зарядного устройства, которое подойдет для батарей 3S, т.е. 12.6 Вольта. Так как такой вариант является одним из самых распространенных при переделке старых шуруповертов, то я решил заказать его для обзора.

Упаковка весьма аскетичная, впрочем как и надпись, указывающая напряжение и ток заряда.

Комплект поставки весьма прост, кабель и собственно зарядное устройство.

Кабель в принципе неплохой, вот только вилка подкачала, варианты — резать, менять или искать переходник.

Зарядное устройство выполнено в формате блока питания, довольно увесистое, корпус прочный.

На одном из торцов корпуса расположен двухконтактный сетевой разъем, на второй стороне кабель с привычным 5.5/2.1мм штекером. Длина кабеля около 1 метра.

Так как это именно зарядное устройство, а не блок питания, которым вы заряжаете свой смартфон/планшет, то здесь присутствует индикатор окончания заряда. Светит правда он не очень ярко, при ярком солнце его не будет заметно, как например и в свете вспышки.

Снизу присутствует наклейка с указанием характеристик, ничего нового, помимо того что было указано на упаковке, я не увидел.

Как я выше писал, корпус довольно прочный, но против молотка и ножа он устоять не смог, а других способов разобрать данное изделие нет.

Плата внутри сидит очень крепко. Частично на двухстороннем скотче, частично приклеена силиконом в районе силовых элементов. На фото видно внутренности корпуса, в дополнение там осталась какая-то клейкая масса.

На вид экономно, но вполне качественно. Радиаторы имеют изоляцию и удерживаются за счет самого силового элемента, дополнительного лепестка и силиконовым герметиком.
Также к корпусу приклеен трансформатор и входной дроссель. В общем вынималась плата довольно тяжело.

На входе присутствует предохранитель, а также входной фильтр. К сожалению нет термистора, вместо него перемычка.

1. Входной конденсатор имеет емкость 68мкФ, для мощности около 40 Ватт вполне достаточно.
2. Высоковольтный транзистор CS7N60F в полностью изолированном корпусе.
3, 4. С одной стороны трансформатора спрятался оптрон обратной связи, с другой — правильный помехоподавляющий конденсатор Y класса, так что током вас не убьет.
5. Выходная диодная сборка 10 Ампер 100 Вольт, с запасом как по току, так и по напряжению.
6. Выходные конденсаторы имеют емкость 1000мкФ и напряжение до 25 Вольт, здесь также вопросов нет. Попутно есть место для установки помехоподавляющего дросселя и третьего конденсатора.

Снизу платы компонентов еще больше.

«Горячая» сторона блока питания. Здесь у меня также не возникло вопросов, ну почти не возникло 🙂

«Холодная» сторона. Здесь расположены элементы стабилизации напряжения, тока, а также индикации окончания заряда.

Претензия к «горячей» стороне у меня была только в плане пайки, а точнее ее качества. Такое ощущение, что ШИМ контроллер перепаивали, так как остальные компоненты запаяны аккуратно.
К выходной стороне вопросов нет, все аккуратно, элементы дополнительно зафиксированы при помощи клея. Операционный усилитель LM358.

Так как обзора подобного устройства у меня еще нет, то не перерисовать схему было нельзя.
Впрочем первичная часть блока питания оказалась практически один в один с блоком питания, который я уже обозревал — Блок питания 12 Вольт 1 Ампер. Блок весьма надежный и качественный.
Отличие только в номиналах некоторых компонентов, а также их количестве, микросхема имеет одинаковую распиновку.

Так как схема большая, то чтобы было более понятно, я разбил ее на две части, первичную и вторичную.
Вторичная сторона отличается от привычных схем блоков питания, так как содержит больше узлов.

Распишу отдельно узлы.
1. Зеленый — Узел стабилизации выходного напряжения, отвечающий за режим CV.
2. Красный — Стабилизация тока, режим СС.
3. Синий — узел индикации.
Слева вверху два выпрямителя, основной и дополнительный (D3, С5) для питания операционного усилителя и светодиода. Дополнительное питания необходимо чтобы эти элементы не потребляли ток когда подключен аккумулятор, а зарядное не включено в розетку.
Между красным и синим узлом источник опорного напряжения для узла индикации и стабилизации тока.

И хотя большей частью все сделано вполне корректно, но есть особенность. Параллельно первому конденсатору подключен резистор номиналом 2.2к (R13A), потому потребление в выключенном состоянии есть все равно. Попробовать исправить эту ситуацию можно установкой диода (отмечен красным) вместо перемычки, которая в свою очереди стоит на месте отсутствующего помехоподавляющего дросселя. Но есть проблема, этот диод будет греться, причем заметно, потому я бы рекомендовал оставить как есть.
Теперь что менять если надо другое напряжение/ток.
1. Зеленый — делитель по цепи измерения напряжения, увеличение номинала верхнего резистора увеличит выходное напряжение, нижнего — уменьшит.
2. Синий — Увеличение номинала шунта уменьшит ток, уменьшение — увеличит. Изменение будет пропорционально изменению номинала. Также изменение этого резистора влияет и на индикацию.
R19, R13, увеличение верхнего резистора — уменьшение выходного тока, изменение нижнего действует наоборот.
3. Оранжевый — Делитель порога переключения индикации. Все то же самое как в п.2, только для индикации. Кстати отмечу, что этот узел имеет гистерезис, потому переключение красный/зеленый происходит скачкообразно, а не плавно, мелочь, но приятно.

Отдельно фотка для перфекционистов, здесь я перечислил то, что можно установить на плату.
1. Y- конденсаторы, так как подключение без заземления, то смысла не имеют. Если заменить гнездо на трехконтактное, уменьшат помехи в сеть.
2. Термистор, уменьшит пусковой ток. Например NTC 5D-9
3. Выходной дроссель. Уменьшит уровень пульсаций на выходе, ток более 3 Ампер, индуктивность 1-10мкГн.
4. Варистор, увеличит защищенность блока питания при подаче высокого напряжения на вход. Диаметр 10мм, напряжение 470 Вольт.
5. Х-конденсатор, уменьшит уровень помех в сеть, место под 22-33нФ.
6. Двухобмоточный дроссель, обычно на небольшом колечке, также для уменьшения помех в сеть.
7. Диодная сборка. Можно поставить параллельно первой, немного увеличит КПД и поднимет надежность, лучше ставить такую же как уже используется, 10 Ампер 100 Вольт.
8. Выходной конденсатор. На уровне пульсаций скажется мало, но может поднять надежность работы. 1000мкФ 25 Вольт.

Переходим к тестам.
Для начала пройду по основным позициям
1. Выходное напряжение — завышено примерно на 30мВ, считаю что вполне в норме.
2. Ток от аккумулятора при отключенном питании, около 7мА. Довольно много, разрядит аккумулятор примерно через 2-3 недели. Лучше использовать аккумуляторы с защитой, впрочем защита обязательна в любом случае.
3. Зарядный ток 2.9 Ампера, немного ниже заявленного, но я считаю что ничего страшного.
4. Индикация настроена на ток 270мА, при падении тока заряда ниже этой величины включается зеленый светодиод и погасает красный.
5, 6. Так как устройство не умеет полностью обесточивать аккумулятор, то дальше вы увидите падение тока почти до нуля. К примеру с 66мА до 28мА ток упал примерно за 8 минут.
Режим без полного снятия тока допустим, хотя и не очень желателен. Если аккумулятор исправен, то проблем не будет, но я бы советовал просто не оставлять его на большое время, например день-два.

Дальше я подключил зарядное к электронной нагрузке. Но так как электронная нагрузка не имеет режима CV, то пришлось подключиться минуя цепь стабилизации тока.
Был задан ток нагрузки в 3 Ампера и закрыт корпус для термопрогрева. Попутно контролировался уход напряжения, здесь также проблем нет, 5мВ через час термопрогрева это просто отлично, сказывается то, что большей частью применены точные резисторы.

Так как это зарядное, а не блок питания и большую часть времени оно работает с максимальным током, то я сразу зада ток 3 Ампера. Время теста было 1 час, за это время оно полностью зарядит аккумулятор емкостью 2400-2600мАч. Дальше в любом случае ток начнет падать и тестировать нагрев смысла нет.

1. Спустя час я проверил температуру корпуса, в самом горячем месте прибор показал 59 градусов, хотя на ощупь корпус был не горячий, возможно сказывается то, что пластмасса частично прозрачна в ИК диапазоне.
2. Открыл корпус и измерил температуру, самая высокая была в районе снаббера и шунта первичной стороны, около 80 градусов, транзистор имел температуру 70-72 градуса.
3. Закрыл корпус на пару минут, повернул на 180 градусов, чтобы были видны остальные компоненты и измерил еще раз. В этот раз самую высокую температуру имела выходная диодная сборка, около 85 градусов.

Из тестов могу заключить, что с температурным режимом все нормально, до критических температур есть запас еще около 20-30 градусов.

После обзора было снято видео, где я вкратце объясняю что к чему, просто как дополнение.

Что можно сказать в качестве резюме, сначала по пунктам:
Преимущества
Крепкая и аккуратная конструкция
Применены компоненты с запасом
Хорошая стабильность параметров
Отсутствие перегрева
Четкая работа индикации окончания заряда

Недостатки
Отсутствие полного отключения заряда
Собственное потребление в 7мА.
Вилка кабеля имеет плоские штыри.

Мое мнение. На мой взгляд устройство имеет только один существенный недостаток, оно не снимает зарядный ток полностью. правильный заряд идет до снижения тока ниже 1/10 от установленного, затем отключение и последующее включение если напряжение опять снизится. Конечно можно подумать и сделать какую нибудь схемку с гистерезисом, которая будет не отключать заряд, а снижать выходное напряжение так, чтобы прекращался зарядный ток. Но на мой взгляд, если не оставлять подключенный аккумулятор надолго, то вполне пройдет и вариант как сделано сейчас.
Порадовала довольно неплохая сборка и то, что компоненты установлены с запасом. Также стоит отметить отсутствие перегрева, чем грешит довольно большое количество блоков питания. Мне вообще показалось, что устройство собрали на базе БП 12 Вольт 5 Ампер, подняв немного напряжение и снизив ток, потому получился такой результат.

В общем если вы переделали батареи своего шуруповерта и они имеют напряжение 12.6 Вольта (три последовательных аккумулятора), а родное зарядное не подлежит восстановлению, то довольно неплохой вариант.

На момент заказа зарядное стоило около 13.7 доллара, для обзора менеджер снизил цену до 11 долларов, что на мой взгляд вполне адекватно за данное устройство с учетом его функционала и качества сборки.

На этом все, надеюсь что обзор был полезен.

Небольшой бонус

А не протестировать ли нам аккумулятор смартфона.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

mysku.ru

Зарядное устройство для шуруповерта — Меандр — занимательная электроника

После года эксплуатации ёмкость Ni-Cd батарей аккумуляторов двух шуруповёртов резко уменьшилась, а штатное зарядное устройство (ЗУ) не выдержало экспериментов самодеятельных дачных электриков (напряжение сети колебалось в интервале 165…270 В). Вообще-то, штатное ЗУ и при нормальном напряжении вело себя не совсем адекватно, сильно разогревалось, а окончание процесса зарядки установить было невозможно.

Восстановление потерявших ёмкость аккумуляторных батарей (10 шт. Ni-Cd аккумуляторов) я произвёл по методике [1]. В результате одна батарея стала работать удовлетворительно, второй это не помогло, поэтому она была заменена четырьмя Li-Ion аккумуляторами (типоразмер — 18650, ёмкость — 9800 мА·ч). Для зарядки этих разных батарей было изготовлено комбинированное ЗУ, схема которого показана на рис. 1.

Рис. 1

Ток зарядки определяет суммарная ёмкость конденсаторов С1 и С2 и составляет около 120 мА. Собственное потребление устройства — около 10 мА. ЗУ допускает значительные колебания напряжения питания, а режим короткого замыкания в цепи нагрузки ему не страшен. Переменный ток выпрямляет диодный мост VD1. Пороговое напряжение, до которого заряжается батарея, устанавливают подстроечными резисторами R9 (Ni-Cd) или R11 (Li-Ion). Пока батарея не заряжена, ток зарядки протекает через диод VD2, транзисторы VT1 и VT2 закрыты. Светодиод HL1 светит, сигнализируя об этом процессе.

При достижении порогового напряжения ток через параллельный стабилизатор напряжения на микросхеме DA1 (который работает как компаратор) резко увеличивается, поэтому последовательно открываются транзисторы VT2 и VT1. В результате ток зарядки протекает через транзистор VT1 и напряжение на нём уменьшается. В результате светодиод HL1 гаснет, а диод VD2 закрывается, не давая батарее разряжаться. Цепь VD3R7 обеспечивает гистерезис переключения компаратора (примерно 1,8 В), так как после отключения зарядного тока происходит снижение напряжения на батарее. При включении ЗУ без подключённой батареи светодиод HL1 кратковременно вспыхивает (частота вспышек определяется ёмкостью конденсатора С3). Подобная картина наблюдается и при подключении неисправного аккумулятора с обрывом цепи или малой ёмкостью.

Большинство элементов смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, чертёж которой показан на рис. 2. Применены постоянный резистор R1 МЛТ, С2-23, остальные — для поверхностного монтажа типоразмера 1206, конденсаторы С1, С2 использованы из компьютерного ИБП, можно применить аналогичные, рассчитанные для работы на переменном токе. Оксидный конденсатор C3 — импортный или К50-6, К50-35. Транзистор IRFZ24N можно заменить транзистором IRFZ34N, IRFZ44N. Терморезисторы RK1, RK2 можно заменить одним сопротивлением 10…30Ом, диодный мост 2W10 можно заменить мостом DB107 или четырьмя диодами 1N4007. Такими же диодами можно заменить диоды SMA4007 и КД513А. Светодиод может быть маломощным любого свечения.

Рис. 2

Плату размещают на дне пластмассового корпуса подходящего размера, на его верхней крышке сделано отверстие для светодиода, на боковых — отверстия для переключателя, сетевого провода и проводов для подключения аккумуляторной батареи.

Налаживание устройства заключается в установке требуемого порогового напряжения подстроечными резисторами R9 и R11. Вместо аккумулятора временно подключают конденсатор большой ёмкости (2000…5000 мкФ) и вольтметр. Регулировка производится по максимальному показанию вольтметра.

Для Li-Ion батареи порог отключения — 16,5 В, так как предельно допустимое напряжение составляет 16,8 В или 4,2 В на элемент, порог для Ni-Cd батареи — 15,2 В, так как предельно допустимое напряжение составляет 15,2 Вили 1,52 В на элемент. Указанные пороги взяты из имеющейся практики, к сожалению, в различных источниках встречается значительный разброс данного параметра, очевидно, что причиной этому является влияние легирующих присадок и разные условия проведения измерений. Например, для свинцовых аккумуляторов приведены данные [2] о требуемом напряжении 14,7 В при температуре +25 ºС, а батарея GP12-4.5-S начинает кипеть уже при 14,1 В, а у автомобильных аккумуляторов такого эффекта не наблюдается. Можно заряжать и свинцовые аккумуляторы малой ёмкости. При этом пороговое напряжение — 14,2 В или то, что требуется для конкретного типа аккумулятора.

Без изменения схемы можно увеличить зарядный ток в несколько раз соответствующим увеличением ёмкости конденсаторов С1 и С2 при соответствующей коррекции печатной платы.

При зарядке аккумуляторной батареи следует соблюдать правила техники безопасности и исключить возможность прикосновения к батарее и другим элементам устройства, поскольку они имеют гальваническую связь с сетью 230 В. Поэтому отключение и подключение заряжаемой батареи следует проводить только при отключённом от сети ЗУ Соответствующую предупреждающую надпись надо обязательно разместить на корпусе устройства.

Литература

  1. Реальный способ восстановить на 100% аккумулятор шуруповёрта, по моей методике NI-CAD 1.2V. — URL: — http://peling.ru/realnyiy-sposob-vosstanovit-na-100-akkumulyator-shurupoverta-po-moey-metodike-ni-cad-1-2v/ (22.08.17).
  2. Ликбез по кислотным аккумуляторам. — URL: https://samodelcin.nethouse.ru/static/doc/0000/0000/0039/39764.ry23k68as7. pdf (22.08.17).

Автор: В. Баранов, г. Санкт-Петербург

Возможно, вам это будет интересно:

meandr.org

Автор: admin

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о