Зарядное устройство для любого шуруповерта — Авто Город
Приветствую, Самоделкины!
В данной статье рассмотрим довольно интересный проект, автором которого является AKA KASYAN (YouTube канал «AKA KASYAN»).
Собирать будем универсальный источник питания, который можно будет использовать в качестве зарядного устройства для портативных электроинструментов (типа шуруповерта) и не только. Собрать подобный источник питания под силу практически каждому радиолюбителю, так как он относительно простой. Но не смотря на простоту, данное устройство умеет стабилизировать как выходное напряжение, так и ток. Благодаря такой особенности, этим БП можно заряжать литий-ионные аккумуляторы.
Создавая данный проект, автор ставил задачу сделать универсальное зарядное устройство, в первую очередь для шуруповерта, поэтому диапазон выходного напряжения можно регулировать, но в пределах от 11В до 18В, а ток до 1,3А. Этого вполне достаточно для зарядки наиболее ходовых портативных электроинструментов, имеющих напряжения на аккумуляторе 12В, 14,4В, и 16,8В.
Скачать архив проекта с печатной платой можно ЗДЕСЬ.
Будущее устройство будет питаться непосредственно от сети переменного тока 220В. Все необходимые защиты, включая защиту от КЗ и перегрева присутствуют.
Схема состоит из двух основных частей: сетевого понижающего импульсного блока питания и узла стабилизации тока и напряжения.
Устройство обладает высоким КПД и отличается малыми размерами и весом. Источник питания построен на основе специализированной микросхемы TNY268 (можно TNY267), именно от выбора микросхемы зависит мощность зарядного устройства.
Для того, чтобы обеспечить полноценную стабилизацию тока и напряжения ШИМ-контроллер, на основе которого построен преобразователь, должен иметь 2 усилителя ошибки, например, tl494.
Микросхема TNY268 выбрана неспроста. Во-первых, блоки питания на основе данных микросхем имеют минимальную обвязку, а во-вторых, в самой микросхеме уже есть все необходимое для работы, включая полноценный ШИМ-контроллер, система защиты и даже силовой транзистор.
Для теста автор сделал несколько источников питания, используя микросхемы как TNY267, так и TNY268. Работают они аналогично.
Вторая часть зарядного устройства состоит из сдвоенного операционного усилителя lm358, источника опорного напряжения tl431 и мелочевки. Присутствуют 2 подстроечных резистора. Они необходимы для регулировки тока и напряжения.
Этот узел (см. изображение ниже) наиболее важен, поскольку им можно дополнить любой другой блок питания любой мощности и получить регулируемое по току и напряжению зарядное устройство.
Фактически, вторую часть схемы можно прикрутить к любому импульсному источнику с обратной связью. Вот, например, тоже зарядка на основе VIPer22a:
А вот на FSDM311:
А вот, более мощный вариант, на основе ШИМ-контроллера UC3842:
А на следующем изображении представлено зарядно-пусковое устройство на основе SG3525. Принцип стабилизации тока и напряжения тут точно такой же, только токи уже гораздо больше.
Подстроечные резисторы, как уже было сказано ранее, позволят изменять выходные параметры.
Делители в опорных цепях и датчик тока рассчитаны именно для указанных параметров.
Eсли вам необходимо получить иные значения напряжения и тока, то придется пересчитать опорные цепи. Но сперва нужно понять, что все упирается в мощность преобразователя и выше 23Вт снимать нельзя. Если для построения данного источника тока использована микросхема TNY268 и охлаждение достаточно хорошее, то используя закон Ома, можно понять, позволит ли микросхема создать устройство с необходимыми вам параметрами.
Если, исходя из расчетов, построить устройство с заданными характеристиками невозможно, то можно просто заменить схему преобразователя на другую, более мощную, а узел стабилизации и тока оставить неизменным.
Трансформатор. Тут важно отметить, что используемая в данном примере микросхема, работает на фиксированной частоте в 132кГц.
Также в данном случае применен ш-образный ферритовый трансформатор с начальной проницаемостью 2300. Все намотки указаны именно для этого трансформатора, в случае иных сердечников, обмотки необходимо будет пересчитать.
Как это сделать? Довольно просто, для этих целей существуют специализированные программы и приложения.
Необходимо также упомянуть о наличии не магнитного зазора между половинками сердечника. В данном примере зазор составляет приблизительно 0,3-0,4мм.
Если перепутать, работать схема не будет. Для того, чтобы избежать подобной неприятности, начала намотки желательно промаркировать. Сделать это можно, например, одев термоусадку на провод.
Все обмотки мотаются в одинаковом направлении, в каком – не важно, путь будет по часовой стрелке, например. Первым делом на голой каркас мотаем половину первичной обмотки. Вообще можно и всю обмотку сразу, но так правильнее.
Мотать необходимо послойно, при этом каждый слой нужно изолировать, например, для этой цели можно использовать каптоновый термостойкий скотч в 1-2 слоя, такой изоляции будет вполне достаточно.
После того, как половина первичной обмотки намотана, можно приступать к намотке вторички.
Ее мотаем целиком, если она полностью не влезет в один ряд, то делаем послойно. Затем поверх вторичной обмотки идет каптоновый термостойкий скотч слоя в 3-4, после чего мотаем оставшуюся половину первичной обмотки, таким же способом, как и первую половину.
В результате имеем 4 отвода от первичной обмотки. Каждая пара проводов являются цельной обмоткой, начало каждой обмотки должно быть промаркировано. Теперь берем начало одной обмотки и соединяем с концом другой.
В результате получим отвод, который в данной схеме не нужен и использоваться не будет. Как итог, мы получаем одну цельную первичную обмотку.
На данном этапе можно собрать трансформатор, не забывая при этом о зазоре между половинками сердечника.
Пару слов о сетевом фильтре.
Так как данный блок питания маломощный, то особо гадить в сеть он не будет. По этой причине фильтр можно исключить из данной схемы, но естественно с ним все же правильней.
Устройству необходимо хорошее охлаждение и, если устройство будет работать в полностью герметичном корпусе без вентиляционных отверстий, то мощность источника необходимо снизить.
Микросхема TNY268, также нуждается в теплоотводе, его можно приклеить при помощи теплопроводящего клея.
ВАЖНО! Выходное напряжение данного источника тока не должно превышать 32В, это максимальное питающее напряжение для lm358, который запитан напрямую с выхода источника питания.
В конце, как всегда, проведем несколько тестов, проверим функцию стабилизации выходного напряжения источника при нестабильности сетевого напряжения и защиту от коротких замыканий.
Более подробно в оригинальном видеоролике автора:
Автором были собраны несколько таких источников питания. Все они были успешно протестированы и в настоящее время используются по прямому предназначению.
На этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Подборки: Зарядка Шуруповерт БП
Источник: usamodelkina.
ru
Импульсный блок питания: характерные особенности :: SYL.ru
Импульсный блок питания представляет собой инверторную систему. В нем происходит выпрямление переменного входного напряжения. Далее постоянное напряжение, полученное в результате предыдущей операции, преобразуется в импульсы прямоугольной формы с повышенной частотой и определенной сжатостью либо в импульсы, подаваемые напрямую на выходной фильтр низких частот или на трансформатор.
Конструктивные особенности
Простой импульсный блок питания может включать в свой состав малогабаритные трансформаторы, что объясняется довольно просто: с ростом частоты эффективность работы трансформатора повышается, а требования к габаритам сердечника, необходимым для передачи соответствующей мощности, заметно уменьшаются. Чаще всего подобный сердечник выполняется из ферромагнитных сплавов, а для тех устройств, что работают с низкой частотой, применяется электротехническая сталь.
За счет чего прибор обеспечивает стабильность?
Импульсный блок питания функционирует так, что напряжение в нем стабилизируется за счет отрицательной обратной связи.
С ее помощью можно осуществлять поддержку выходного напряжения на примерно одинаковом уровне, вне зависимости от величины его нагрузки и колебаний на входе. Обратная связь может быть организована одним из нескольких способов. Если используется импульсный блок питания с гальванической развязкой от сети, то самыми распространенными способами может стать использование связи при помощи одной из обмоток трансформатора на выходе либо посредством оптрона. Скважность импульсов на выходе ШИМ-контроллера изменяется в зависимости от того, какой величиной характеризуется сигнал обратной связи, а он зависит от выходного напряжения. Если нет необходимости в развязке, то чаще всего применяют простой делитель резистивного типа. Это позволяет блоку питания поддерживать выходное напряжение на стабильном уровне.
Достоинства
Импульсный блок питания обладает целым рядом достоинств, особенно если сравнивать его со стабилизаторами аналогичной мощности. Меньший вес достигается благодаря тому, что при повышении частоты уместно использовать трансформаторы малых размеров при условии, что их подаваемая мощность находится на том же уровне.
У линейных стабилизаторов основная масса складывается за счет тяжелых мощных силовых трансформаторов с низкой частотой, а также крупных радиаторов силовых элементов, функционирующих в линейном режиме. Повышенная частота преобразования позволяет очень сильно уменьшить габариты фильтра выходного напряжения. Тут уместно устанавливать конденсаторы меньшей емкости, в сравнении с выпрямителями, функционирующими на промышленной частоте. Выпрямитель вполне может быть выполнен по довольно простой однополупериодной схеме, что полностью исключает риск увеличения пульсаций напряжения на выходе.
Производительность
Импульсный блок питания характеризуется существенно более высоким коэффициентом полезного действия в сравнении со стабилизаторами благодаря тому, что в последних потери связаны с переходными процессами в те моменты, когда производится переключение основного элемента. Так как ключевые элементы находятся в одном из состояний, то есть они включены или выключены, речь идет о минимальных потерях электроэнергии.
Другие достоинства
Импульсные блоки питания стоят гораздо меньше, чем стабилизаторы, так в них используется унифицированная элементная база, а также ключевые транзисторы высокой мощности. Кроме того, здесь допускается использование силовых элементов меньшей мощности, так как они работают в ключевом режиме. Надежность блоков питания вполне сравнима с аналогичным параметром линейных стабилизаторов. В современной оргтехнике, вычислительной технике, а также бытовой электронике чаще всего используются именно импульсные блоки питания. А линейные на текущий момент времени сохранились только в некоторых областях:
– в качестве питающих элементов для слаботочных управляющих плат высококачественной бытовой техники: микроволновых печей, стиральных машин, котлов отопления и колонок;
– для управляющих устройств малой мощности сверхвысокой и высокой надежности, рассчитанной на длительную непрерывную эксплуатацию при полном отсутствии обслуживания либо при его затруднении (например, автоматизация процессов на производстве либо цифровые вольтметры в электрических щитах).
Импульсные блоки питания отличаются широким диапазоном питающей частоты и напряжения, которые недостижимы для аналогичного по стоимости линейного оборудования. На практике это говорит о возможности применения одного и того же прибора для цифровой электроники в разных уголках мира, где имеются значительные отличия по напряжению и частоте в розетках. В большинстве современных блоков питания имеется встроенная цепь защиты от разнородных непредвиденных ситуаций, к примеру, от отсутствия нагрузок на выходе либо короткого замыкания.
Недостатки
Импульсные блоки питания обладают и определенными недостатками в сравнении с линейными. Основная часть схемы прибора работает от сети без гальванической развязки, что существенно затрудняет ремонт подобных приспособлений. Импульсный блок питания для усилителя, как и для всей прочей аппаратуры, характеризуется тем, что создает высокочастотные помехи, что связано с сами принципом его работы. Часто приходится применять определенные методы помехоподавления, которые очень часто не приводят к полному их устранению.
Именно поэтому импульсные блоки питания во многих случаях невозможно использовать для некоторой аппаратуры. Обычно у этих приспособлений имеется ограничение на минимальную нагрузку в плане мощности. Если этот параметр ниже необходимого, то может просто не произойти запуска блока, либо его параметры выходного напряжения не будут укладываться в допустимые отклонения.
Устройство
Можно перечислить основные узлы блока питания. Сетевой выпрямитель выполнен из двух дросселей ЭМП, фильтра помех и развязки статики, входного сетевого предохранителя и диодного моста, откуда и питается основная схема источника. Ядро первичной цепи состоит из накопительной фильтрующей емкости, ключевого силового транзистора, схемы обратной связи, импульсного трансформатора и оптопары. Во вторичной цепи источника питания выходное напряжение поступает с вторичной трансформаторной обмотки, выпрямительных диодов, фильтрующих конденсаторов, силовых дросселей.
Принцип работы импульсных блоков питания
Сетевое напряжение поступает на выпрямитель, после чего происходит его сглаживание емкостным фильтром.
С конденсатора фильтра происходит его перемещение на транзисторный коллектор, который играет роль ключа. Управляющее устройство отвечает за включение-выключение транзистора. Надежный запуск блока питания обеспечивается задающим генератором, выполненным на микросхеме. Ее питание осуществляется цепочкой резисторов. Работа оптопары регулируется ключевым транзистором и задающим генератором.
Установка источника питания
ВНИМАНИЕ:
| ||
Коммутатор использует резервирование питания N + 1 или N + N и поддерживает вход питания переменного или постоянного тока.
На коммутаторе 11908-V слоты для блоков питания расположены вертикально.
Строго следуйте порядку, показанному на рис. 20, чтобы избежать угроз безопасности.
Рисунок 20: Схема установки блока питания
Блоки питания переменного и постоянного тока устанавливаются одинаково. В этом разделе в качестве примера используется источник питания переменного тока. Информацию об источниках питания переменного и постоянного тока см. в разделе 9.0049 HP FlexFabric 11900 Руководство пользователя блока питания переменного тока мощностью 2500 Вт и HP FlexFabric 11900 Руководство пользователя блока питания постоянного тока мощностью 2400 Вт 0 .
Некоторые слоты блоков питания не имеют заглушек. Рисунки в этом разделе приведены только для иллюстрации.
Для установки блока питания:
Наденьте антистатический браслет и убедитесь, что он имеет хороший контакт с кожей и надежно заземлен. Дополнительные сведения см. в разделе «Прикрепление антистатического браслета».
С помощью отвертки Phillips ослабьте невыпадающие винты на заглушке (если есть), чтобы снять заглушку.
Распакуйте блок питания.
Следуйте схеме установки, напечатанной на пустой заглушке блока питания, чтобы установить блок питания в правильном направлении:
Возьмитесь за ручку модуля одной рукой и поддерживайте нижнюю часть модуля другой рукой.
Вставьте блок питания вдоль направляющих в слот до плотного контакта с ним,
, как показано выноской 1 на рис.
21.
Нажмите на ручку внутрь, пока она не войдет в слот.
Как показано выноской 2 на рис. 21, используйте крестообразную отвертку, чтобы закрутить невыпадающий винт на рукоятке, чтобы прикрепить блок питания.
21.Рис. 21. Установка блока питания переменного тока
(1) Установите блок питания в корпус. | (2) Затяните невыпадающий винт. |
Блок питания CLT-60
Сопутствующие товары
Оформить предзаказ
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ CLT-80
HIOS #65526
Сейчас: 958,26 $
Для использования с CL-9000 Входное напряжение с предохранителем, выходное напряжение защищено автоматическим выключателем Переключаемое выходное напряжение обеспечивает двухскоростной вариант для шуруповертов Скачать
ЭКСПРЕСС
Добавить в корзину
БЛОК ПИТАНИЯ БТЛ-5А
ПГС #65710
Сейчас: $217,76
Для использования с электрошуруповертами БТЛ-5, БТЛ-10, БТЛ-15, БТЛ-20, БТЛ-30.
Переключаемое выходное напряжение обеспечивает двухскоростной вариант для отверток.
CE сертифицирован
Совместим со счетчиком винтов STC-02…
Оформить предзаказ
CLT-70-STC3 СЧЕТЧИК ПИТАНИЯ
HIOS #65704
Сейчас: 1 265,35 долл. США
Используется с сериями A, CL и SS. Не совместим с CL-9000. Функция автоматического сброса.
Клиенты также просмотрели
Оформить предзаказ
ПРЕДУСТАНОВЛЕННЫЙ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ
Сейчас: $60,00
Высококачественные предустановленные калибровки крутящего момента от сервисного отдела ASG.
Экспресс
Выберите параметры
TL-6500-ESD ШЕСТИГРАННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОТВЕРТКА 1/4″
ПГС #65606
Сейчас: $504,61
Защита от электростатического разряда
Двигатель щеточного типа обеспечивает проверенную производительность
Автоматически останавливается при достижении заданного крутящего момента
Внешняя регулировка крутящего момента
Сбалансированный эргономичный дизайн
Легкий
Снижение вибрации и.
..
ЭКСПРЕСС
Выберите параметры
CL-7000 1/4″ ШЕСТИГРАННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОТВЕРТКА
Сейчас: 1066,70 долл. США
Двигатель щеточного типа обеспечивает проверенную производительность Внешняя регулировка крутящего момента Низкая скорость не рекомендуется Винты от №1 до №10 (от 2,0 мм до 5,0 мм) съемный шнур 6 футов СПЕЦИФИКАЦИИ Императорский фунт силы…
ЭКСПРЕСС
Добавить в корзину
БЛОК ПИТАНИЯ Т-70БЛ
HIOS #64273
Сейчас: 342,87 долл. США
Используется с сериями BL, BLG, BLG-OPC, BLG-BC1, BLG-BC2, PG, SB. Совместимые отвертки см. в технических характеристиках отдельных изделий. Обратите внимание: используйте только DC30V HI с моделями BLG-15, BLG-18 и BLG-HT.
..
ЭКСПРЕСС
Выберите параметры
CL-6500 1/4″ ШЕСТИГРАННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОТВЕРТКА
HIOS #64121
Сейчас: $938,99
Двигатель щеточного типа обеспечивает проверенную производительность Внешняя регулировка крутящего момента Винты от №1 до №10 (от 2,0 мм до 5,0 мм) съемный шнур 6 футов СПЕЦИФИКАЦИИ Императорский фунт-сила на дюйм Модель…
ЭКСПРЕСС
Выберите параметры
CL-4000 1/4″ ШЕСТИГРАННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОТВЕРТКА
HIOS #64110
Сейчас: $666,27
Внешняя регулировка крутящего момента
Двигатель щеточного типа обеспечивает проверенную производительность
Винты от №0 до №4 (от 1,4 мм до 3,0 мм)
Стандартная динамометрическая гайка с защитой от несанкционированного доступа
съемный шнур 4 фута СПЕЦИФИКАЦИИ .
..
ЭКСПРЕСС
Выберите параметры
TL-6500 1/4″ ШЕСТИГРАННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОТВЕРТКА
ПГС #65605
Сейчас: $471,69
Автоматически останавливается при достижении заданного крутящего момента Двигатель щеточного типа обеспечивает проверенную производительность Сбалансированный эргономичный дизайн Легкий Снижение вибрации и шума Низкое напряжение постоянного тока…
ЭКСПРЕСС
Добавить в корзину
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПС-110
ПГС #65702
Сейчас: $244,08
Используйте с сериями A, BL, CL, SS и TL до 15 lbf.in.
Работает двумя отвертками
Переключаемое выходное напряжение обеспечивает двухскоростной вариант для отверток.
