Доработка зарядного устройства шуруповерта. Зарядное устройство для шуруповерта схема

Зарядное устройство для шуруповерта – как правильно сделать выбор

Как правильно выбрать зарядное устройство для шуруповерта? С этим вопросом сталкиваются все, кому необходимо купить данное оборудование. Но это не так и сложно, есть несколько правил, придерживаясь которых, можно приобрести вполне качественное и надежное зарядное устройство для шуруповерта.

Статистика

Если обратить внимание на статистику, то популярность дрелей-шуруповёртов увеличивается в основном благодаря возможности использовать их на достаточно далеком расстоянии от источника питания, так как они оснащены аккумуляторами, следовательно, работы можно проводить даже во влажном помещении. Поэтому такие дрели отличаются от обычных своей мобильностью. Ведущие производители, такие, как Makita, Metabo, Bosch, Black Decker, Hitachi используют в своих электроинструментах аккумуляторные батареи таких видов:

Никель-металлогидридные.
Литий-ионные.
Никель-кадмиевые.

Недостатки и преимущества Зарядное устройство для шуруповерта

Никель-кадмиевые устройства - самые востребованные, известные модели - Bosch 12 и Hitachi DS. Такие зарядные устройства для шуруповертов имеют низкую цену, сравнительно быстро заряжаются и сохраняют высокую емкость в самых неблагоприятных условиях, даже если температура ниже двадцати градусов мороза. Единственный недостаток - это потеря неотработанной емкости в заряженном аккумуляторе при повторной зарядке.

Применение

Зарядное устройство для шуруповерта никель-металлогидридного применяется в комплекте DS 18, производитель Hitachi. Оно является экологичнее предыдущего варианта, а также немного дороже в цене, зато ёмкость намного больше, энергетическая плотность выше, чем у никелево-кадмиевых, на сорок процентов, частично устранён эффект потери памяти. Саморазряд никель-металлогидридных приборов выше в полтора раза. Зарядные устройства для шуруповертов

Новинки в области производства зарядных устройств

Последняя разработка в сфере производителей электроинструментов представляет собой литий-ионное зарядное устройство для аккумулятора шуруповерта. В приборе отсутствует потеря памяти, поэтому зарядку, независимо от разряда, можно производить в любое время, емкость аккумулятора высокая, всего пять процентов саморазряда в месяц.

Аккумуляторные емкости

Емкость аккумулятора измеряется в ампер-часах. Чем она у аккумулятора больше, тем дольше проработает устройство при одной зарядке в таких же условиях. Если емкость больше, а максимальный ток выше, значит, мощность сильнее. Емкость моделей, используемых в быту, составляет полтора ампер-часа, а у профессиональных где-то около двух с половиной. Зарядное устройство для аккумулятора шуруповерта Напряжение аккумулятора

Зарядное устройство для шуруповерта имеет очень широкий диапазон напряжения - от 2,4 до 36 вольт. Наиболее популярными и востребованными являются приборы в 9, 12 ,14 вольт. Первыми двумя вариантами оснащаются электроотвёртки и аккумуляторные шуруповёрты, а электроинструменты с большей мощностью, к примеру, дрели - последним.

При правильном хранении и использовании, зарядное устройство может прослужить достаточно долгое время.

fb.ru

Зарядное устройство для шуруповёрта - RadioRadar

Бытовая техника

Главная Радиолюбителю Бытовая техника

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.

Схема комбинированного ЗУ

Рис. 1. Схема комбинированного ЗУ

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.

Чертёж печатной платы

Рис. 2. Чертёж печатной платы

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 оС, 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

Дата публикации: 10.10.2017

Мнения читателей

Анатолий / 16.11.2017 - 11:49То что написано в статье "типоразмер - 18650, ёмкость - 9800 мА·ч" уже говорит о том что данный деятель далек от радиотехнике.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:

www.radioradar.net

Доработка зарядного устройства шуруповерта

12.12.2011 Электронная техника

Шуруповерт — незаменимый инструмент, но найденный недочёт заставляет поразмыслить о том, дабы внести кое-какие доработки и улучшить схему его зарядного устройства. Покинув шуруповерт зарядиться на ночь, создатель этого видео блогер AKA KASYAN наутро нашёл нагрев акб непонятного происхождения. Притом нагрев был достаточно важным. Это не нормально и быстро уменьшает срок работы аккумулятора.

К тому же страшно с позиций пожаробезопасности.

Разобрав зарядное устройство, стало ясно, что в несложная схема из выпрямителя и трансформатора. В док-станции всё было еще хуже. небольшая схема и Индикаторный светодиод на одном транзисторе, которая отвечает лишь за срабатывание индикатора, в то время, когда в док-станцию засунут акб.Никаких узлов контроля заряда и автоотключения, лишь блок питания, что будет заряжать очень долго, пока последний не выйдет из строя.

Поиск информации по проблеме стал причиной выводу, что практически у всех бюджетных шуруповёртов совершенно верно такая же совокупность заряда. И только у дорогих устройств процессор на управлением реализована умные совокупности защит и заряда как на самом заряднике, так и в аккумуляторе. Согласитесь, это ненормально. Быть может, согласно точки зрения автора ролика, производители намерено применяют такую совокупность чтобы аккумуляторная батареи скоро выходили из строя.

Рыночная экономика, конвейер дураков, маркетинговая тактика и другие умные и непонятные слова.

Давайте доработаем это устройство, добавив ограничения стабилизации тока и систему напряжения заряда. Аккумулятор на 18 вольт, никель-кадмиевый с емкостью в 1200 миллиампер часов. Действенный ток заряда для для того чтобы акб не более 120 миллиампер.

Заряжаться будет продолжительно, но безопасно.

Давайте сперва разберемся, что нам даст такая доработка. Зная напряжение заряженного аккумулятора, мы выставим на выходе зарядника именно это напряжение. И в то время, когда аккумулятор будет заряжен до нужного уровня, ток заряда снизится до 0. Процесс закончится, а стабилизация тока разрешит заряжать аккумулятор большим током не более 120 миллиампер независимо от того, как разряжен последний.

Иными словами мы автоматизируем процесс заряда, и добавим индикаторный светодиод, что будет гореть в ходе заряда и погаснет в конце процесса.

Все необходимые радиодетали возможно купить дешево — в этом китайском магазине. Плагин на Google Хром для экономии в нём: 7 процентов с приобретений возвращается вам.Схема узла.

Доработка зарядного устройства шуруповерта Схема для того чтобы узла весьма несложна и легко реализуема. Затраты всего на 1 американский доллар. Две микросхемы lm317.

Первая включена по схеме стабилизатора тока, вторая стабилизирует выходное напряжение.

Итак, мы знаем, что по схеме будет протекать ток около 120 миллиампер. Это не большой ток, исходя из этого на микросхему не требуется устанавливать теплоотвод. Трудится такая совокупность достаточно легко. На протяжении зарядки образуется падение напряжения на резисторе r1, которого хватит чтобы высвечивался светодиод и по мере заряда ток в цепи будет падать.

По окончании некоей величины падения напряжения на транзисторе будет недостаточное светодиод попросту потухнет. Резистор r2 задает большой ток. Его нужно взять на 0,5 ватт. Не смотря на то, что возможно и на 0,25 ватт.

По данной ссылке возможно скачать программу для расчёта микросхемы 18.

Этот резистор имеет сопротивление около 10 ом, что соответствует зарядному тока 120 миллиампер. Вторая часть является пороговый узел. Он стабилизирует напряжение; выходное напряжение задается методом подбора резисторов r3, r4 . Для самая точной настройки делитель возможно заменить на многооборотный резистор на 10 килоом.Напряжение на выходе не переделанного зарядного устройства составляло около 26 вольт, при том, что проверка осуществлялась при 3 ваттный нагрузки. Аккумулятор, как уже выше было сообщено, на 18 вольт. В 15 никель-кадмиевых банок на 1,2 вольта.

Напряжение всецело заряженного аккумулятора образовывает около 20,5 вольт. Другими словами на выходе отечественного узла нам необходимо выставить напряжение в пределах 21 вольта.

Сейчас удостоверимся в надежности собранный блок. Как видно, кроме того при закороченном выходе ток не будет более 130 миллиампер. И это независимо от напряжения на входе, другими словами ограничение тока трудится как нужно.

Монтируем собранную плату в док-станцию. В качестве индикатора окончания заряда поставим родной светодиод док-станции, а плата с транзистором больше не нужна.Выходное напряжение также в пределах установленного. Сейчас возможно подключить аккумулятор. Светодиод загорелся, отправилась зарядка, будем ждать завершения процесса.

В итоге возможно с уверенностью сообщить что мы конкретно улучшили эту зарядку. Аккумулятор не нагревается, а основное его возможно заряжать какое количество угодно, потому, что устройство машинально отключается, в то время, когда аккумулятор будет всецело заряжен.

В второй статье о переделке трансформатора.

Случайные записи:

Владельцам шуруповертов посвящается

Зарядное устройство для шуруповерта - Ремонт

Схема, устройство, ремонт

Без сомнений, электроинструмент значительно облегчает наш труд, а также сокращает время рутинных операций. В ходу сейчас и всевозможные шуруповёрты с автономным питанием. Рассмотрим устройство, принципиальную схему и ремонт зарядного устройства для аккумуляторов от шуруповёрта фирмы "Интерскол".

Для начала взглянем на принципиальную схему. Она срисована с реальной печатной платы зарядного устройства.

Печатная плата зарядного устройства (CDQ-F06K1).

Силовая часть зарядного устройства состоит из силового трансформатора GS-1415. Мощность его около 25-26 Ватт. Считал по упрощённой формуле, о которой уже говорил здесь.

Пониженное переменное напряжение 18V со вторичной обмотки трансформатора поступает на диодный мост через плавкий предохранитель FU1. Диодный мост состоит из 4 диодов VD1-VD4 типа 1N5408. Каждый из диодов 1N5408 выдерживает прямой ток 3 ампера. Электролитический конденсатор C1 сглаживает пульсации напряжения после диодного моста.

Основа схемы управления - микросхема HCF4060BE, которая является 14-разрядным счётчиком с элементами для задающего генератора. Она управляет биполярным транзистором структуры p-n-p S9012. Транзистор нагружен на электромагнитное реле S3-12A. На микросхеме U1 реализован своеобразный таймер, который включает реле на заданное время заряда - около 60 минут.

При включении зарядника в сеть и подключении аккумулятора контакты реле JDQK1 разомкнуты.

Микросхема HCF4060BE запитывается от стабилитрона VD6 - 1N4742A (12V). Стабилитрон ограничивает напряжение с сетевого выпрямителя до уровня 12 вольт, так как на его выходе около 24 вольт.

Если взглянуть на схему, то не трудно заметить, что до нажатия кнопки "Пуск" микросхема U1 HCF4060BE обесточена - отключена от источника питания. При нажатии кнопки "Пуск" напряжение питания от выпрямителя поступает на стабилитрон 1N4742A через резистор R6.

Далее пониженное и стабилизированное напряжение поступает на 16 вывод микросхемы U1. Микросхема начинает работать, а также открывается транзистор S9012, которым она управляет.

Напряжение питания через открытый транзистор S9012 поступает на обмотку электромагнитного реле JDQK1. Контакты реле замыкаются, и на аккумулятор поступает напряжение питания. Начинается заряд аккумулятора. Диод VD8 (1N4007) шунтирует реле и защищает транзистор S9012 от скачка обратного напряжения, которое образуется при обесточивании обмотки реле.

Диод VD5 (1N5408) защищает аккумулятор от разряда, если вдруг будет отключено сетевое питание.

Что будет после того, когда контакты кнопки "Пуск" разомкнутся? По схеме видно, что при замкнутых контактах электромагнитного реле плюсовое напряжение через диод VD7 (1N4007) поступает на стабилитрон VD6 через гасящий резистор R6. В результате микросхема U1 остаётся подключенной к источнику питания даже после того, как контакты кнопки будут разомкнуты.

Сменный аккумулятор.

Сменный аккумулятор GB1 представляет собой блок, в котором последовательно соединено 12 никель-кадмиевых (Ni-Cd) элементов, каждый по 1,2 вольта.

На принципиальной схеме элементы сменного аккумулятора обведены пунктирной линией.

Суммарное напряжение такого составного аккумулятора составляет 14,4 вольт.

Также в блок аккумуляторов встроен датчик температуры. На схеме он обозначен как SA1. По принципу действия он похож на термовыключатели серии KSD. Маркировка термовыключателя JJD-45 2A. Конструктивно он закреплён на одном из Ni-Cd элементов и плотно прилегает к нему.

Один из выводов термодатчика соединён с минусовым выводом аккумуляторной батареи. Второй вывод подключен к отдельному, третьему разъёму.

Алгоритм работы схемы довольно прост.

При включении в сеть 220V зарядное устройство ни как не проявляет свою работу. Индикаторы (зелёный и красный светодиоды) не светятся. При подключении сменного аккумулятора загорается зелёный светодиод, который свидетельствует о том, что зарядник готов к работе.

При нажатии кнопки "Пуск" электромагнитное реле замыкает свои контакты, и аккумулятор подключается к выходу сетевого выпрямителя, начинается процесс заряда аккумулятора. Загорается красный светодиод, а зелёный гаснет. По истечении 50 - 60 минут, реле размыкает цепь заряда аккумулятора. Загорается светодиод зелёного цвета, а красный гаснет. Зарядка завершена.

После зарядки напряжение на клеммах аккумулятора может достигать 16,8 вольт.

Такой алгоритм работы примитивен и со временем приводит к так называемому "эффекту памяти" у аккумулятора. То есть ёмкость аккумулятора снижается.

Если следовать правильному алгоритму заряда аккумулятора для начала каждый из его элементов нужно разрядить до 1 вольта. Т.е. блок из 12 аккумуляторов нужно разрядить до 12 вольт. В заряднике для шуруповёрта такой режим не реализован.

Вот зарядная характеристика одного Ni-Cd аккумуляторного элемента на 1,2V.

На графике показано, как во время заряда меняется температура элемента (temperature), напряжение на его выводах (voltage) и относительное давление (relative pressure).

Специализированные контроллеры заряда для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов, как правило, работают по так называемому методу дельта -ΔV. На рисунке видно, что в конце зарядки элемента происходить уменьшение напряжения на небольшую величину – порядка 10mV (для Ni-Cd) и 4mV (для Ni-MH). По этому изменению напряжения контроллер и определяет, зарядился ли элемент.

Так же во время зарядки происходит контроль температуры элемента с помощью термодатчика. Тут же на графике видно, что температура зарядившегося элемента составляет около 45 0 С.

Вернёмся к схеме зарядного устройства от шуруповёрта. Теперь понятно, что термовыключатель JDD-45 отслеживает температуру аккумуляторного блока и разрывает цепь заряда, когда температура достигнет где-то 45 0 С. Иногда такое происходит раньше того, как сработает таймер на микросхеме HCF4060BE. Такое происходит, когда емкость аккумулятора снизилась из-за "эффекта памяти". При этом полная зарядка такого аккумулятора происходит чуть быстрее, чем за 60 минут.

Как видим из схемотехники, алгоритм заряда не самый оптимальный и со временем приводит к потере электроёмкости аккумулятора. Поэтому для зарядки аккумулятора можно воспользоваться универсальным зарядным устройством, например, таким, как Turnigy Accucell 6.

Возможные неполадки зарядного устройства.

Со временем из-за износа и влажности кнопка SK1 "Пуск" начинает плохо срабатывать, а иногда и вообще отказывает. Понятно, что при неисправности кнопки SK1 мы не сможем подать питание на микросхему U1 и запустить таймер.

Также могут иметь место выход из строя стабилитрона VD6 (1N4742A) и микросхемы U1 (HCF4060BE).

Если же элементы печатной платы исправны и не вызывают подозрения, а включения режима заряда не происходит, то следует проверить термовыключатель SA1 (JDD-45 2A) в аккумуляторном блоке.

Схема достаточно примитивна и не вызывает проблем в диагностике неисправности и ремонте даже у начинающих радиолюбителей.

Главная &raquo Мастерская &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Материалы: http://go-radio.ru/ustroystvo-zaradki-shurupoverta.html

my-repairs.ru