Схема зарядного устройства для шуруповерта 12 вольт

В процессе использования дешевого китайского шуруповерта, совсем недавно купленного, обнаружилось, что штатная зарядка слаба. Соответственно, мне понадобилась схема зарядного устройства для шуруповерта, которая будет стабильно работать. А то родное, китайское, зарядное устройство медленно заряжало при пониженном напряжении в сети и очень сильно грелось при подключении к повышенному напряжению 220В.

Для сборки самодельной зарядки к моему инструменту я использовал уже многократно проверенную схему, сердцем которой является составной транзистор КТ829. Данную конструкцию уже использовали на практике многие люди.

В зависимости от величины напряжения на аккумуляторе, проходящий через него зарядный ток регулируется КТ361, коллекторное напряжение транзистора управляет индикатором заряда, а сам КТ361 управляет работой составного транзистора. Светодиод в процессе зарядки горит, а как ток зарядки снижается, постепенно гаснет светодиод.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт


Максимальный ток зарядки ограничен резистором, с сопротивлением в 1 Ом. Требуемое напряжение на батарее определяет момент, когда заряд полный, процесс завершен, и ток зарядный уменьшается до нуля. Переменный резистор устанавливает порог заряда и после настройки, потом его заменяют на постоянный резистор требуемого сопротивления. Сам порог заряда нужно устанавливать слегка больше, величины, обеспечивающей максимальную зарядку емкости.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Кроме транзисторов, естественно, любая схема зарядного устройства для шуруповерта содержит трансформатор. В данном случае использовался трансформатор во вторичной обмотке которого напряжение 9 вольт и током в 1А, марка — ТП-20-14. Это трансформатор был снят из старого «Электроника-409» черно-белого малоформатного телевизора. Вы можете найти аналогичный трансформатор, выковыряв его из другого представителя «телерадио-динозавров».

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Итак, теперь осталось готовое устройство для зарядки шуруповерта аккуратно смонтировать в любой пластиковый корпус с подходящими габаритами. Представленная в этой статье улучшенная схема зарядного устройства для шуруповерта надежна и очень хорошо работает. Год работы без сбоев продемонстрировал отсутствие недостатков, все это время, шуруповерт от этого устройства заряжался надежно и быстро.


Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт Правильная схема подключения однофазного счетчика

Использование, электроинструмента существенно облегчает наш труд и сокращает время сборки. В настоящее время большую популярность набрали шуруповерты с автономным питанием от аккумуляторной батареи. В рамках данной статьи рассмотрим схему типичного зарядного устройства для шуруповерта А также советы по ремонту и варианты радиолюбительских конструкций.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Зарядное устройство для шуруповерта «Интерскол»


Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Силовую часть зарядного устройства шуроповерта представляет силовой трансформатор типа GS-1415 рассчитанный на мощность 25 Ватт.

Со вторичной обмотки трансформатора снимается пониженное переменное напряжение номиналом 18В оно следует на диодный мост из 4 диодов VD1-VD4 типа 1N5408, через плавкий предохранитель. Диодный мост. Каждый полупроводниковый элемент 1N5408 рассчитан на прямой ток до трех ампер. Электролитическая емкость C1 сглаживает пульсации появляющиеся в схеме после диодного моста.

Управление реализовано на микросборке HCF4060BE. которая совмещает в себе 14-разрядным счетчиком с компонентами задающего генератора. Она управляет биполярным транзистором типа S9012. Он нагружен на реле типа S3-12A. Таким образом схемотехнически реализован таймер, включающий реле на время заряда аккумуляторной батареи около часа. При включении ЗУ и подсоединения аккумулятора контакты реле находятся в нормально разомкнутом положении. HCF4060BE получает питание через стабилитрон 1N4742A на 12 вольт, т.к с выхода выпрямителя идет около 24 вольт.

При замыкании кнопки «Пуск» напряжение с выпрямителя начинает следовать на стабилитрон через сопротивление R6, затем стабилизированное напряжение идет на 16 вывод U1.


крывается транзистор S9012, которым управляет HCF4060BE. Напряжение через открытые переходы транзистора S9012 следует на обмотку реле. Контакты последнего замыкаются, и аккумулятор начинает заряжаться. Защитный диод VD8 (1N4007) шунтирует реле и защищает VT от скачка обратного напряжения, которое возникнет в момент обесточивания обмотки реле. VD5 не дает разряжаться аккумулятору при отключении сетевого напряжения. С размыканием контактов кнопки «Пуск» ничего не произойдет т.к питание идет через диод VD7 (1N4007), стабилитрон VD6 и гасящий резистор R6. Поэтому микросхема будет получать питание даже после отпускания кнопки.

Сменный типичный аккумулятор от электроинструмента собран из отдельных последовательно соединенных никель-кадмиевых Ni-Cd аккумуляторов, каждый по 1,2 вольта, т.о их 12 штук. Суммарное напряжение такой батареи будет около 14,4 вольта. Кроме того в блок аккумуляторов добавлен датчик температуры — SA1 он приклеен к одной из Ni-Cd батарей и плотно прилегает к ней. Один из выводов терморегулятора подключен к минусу аккумуляторной батареи. Второй вывод подсоединен к отдельному, третьему разъему.

При нажатии кнопки «Пуск» реле замыкает свои контакты, и начинается процесс заряда батареи. Загорается красный светодиод. Через час, реле своими контактами рвет цепь заряда аккумулятора шуроповерта. Загорается зеленый светодиод, а красный тухнет.

Термоконтакт отслеживает температуру батареи и разрывает цепь заряда, если температура выше 45°. Если такое случается раньше чем схема таймера отработает, это говорит об присутствии «эффекта памяти».


Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Типовые неисправности зарядного устройства шуруповерта

Со временем из-за износа кнопка «Пуск» глюченно срабатывает, а иногда и не работает совсем. Также в моей практике вылетал стабилитрон 1N4742A и микросхемы HCF4060BE. Если схема ЗУ исправна и не вызывают подозрения, а заряда не начинается, то необходимо проверить термовыключатель в аккумуляторном блоке, аккуратно разобрав его.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Зарядное устройство для аккумуляторов шуруповерта на КР142ЕН12А

Основой конструкции является регулируемый стабилизатор положительного напряжения. Он допускает работу с током нагрузки до 1,5А, которого вполне достаточно для заряда аккумуляторов.

Переменное напряжение величиной 13В, снимается с вторичной обмотки трансформатора, выпрямляется диодным мостом D3SBA40. На его выходе стоит фильтрующий конденсатор С1, который снижает пульсации выпрямленного напряжения.


выпрямителя постоянное напряжение поступает на интегральный стабилизатор, выходное напряжение, которого задается сопротивлением резистора R4 на уровне 14,1В (Зависит от типа АКБ шуруповерта). Датчиком тока зарядки является сопротивление R3, параллельно которому подсоединено подстроечное сопротивление R2, с помощью этого сопротивления задается уровень зарядного тока, который соответствует 0,1 от емкости аккумулятора. На первом этапе батарея заряжается стабильным током, затем, когда зарядный ток станет меньше величины тока ограничения, АКБ будет заряжаться более низким током до напряжения стабилизации DA1.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Датчиком зарядного тока для светодиода HL1 является VD2. В этом случае HL1 будет индицировать ток номиналом до 50 миллиампер. Если в качестве датчика тока использовать R3, то светодиод погаснет при токе 0,6А, что было бы слишком рано. Аккумулятор не успел бы зарядиться. Это устройство можно использовать и для шестивольтовых аккумуляторов.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Зарядное устройство для никелевых батарей шуруповерта на микроконтроллере


Радиолюбительская конструкция используется для разряда и заряда NiCd аккумуляторов емкостью 1,2 А*ч. По своей сути — это усовершенствованное типовое ЗУ шуруповерта, в которое внедрена схема контролирующая доразряд и последующий заряд батареи. После подключения батареи к ЗУ стартует процесс разряд батареи током 120 мА до напряжения 10 В, затем аккумулятор начинает заряжаться, током400 мА. Прекращается заряд по достижении напряжения на аккумуляторе шуроповерта 15.2 В или по таймеру через 3.5 ч. (запрограмировано в прошивке МК).

При разряде постоянно светится HL1. В процессе заряда горит светодиод HL2 и мигает с интервалом раз в 5 секунд HL1. После окончания заряда АКБ по достижению верхнего уровня напряжения начинает часто мигать HL1 (2 мигания с паузой 600 мс). Если заряд прекратился по таймеру, то HL1 мигает раз в 600 мс. Если в процессе заряда исчезло питающее напряжение, то таймер стопорится. А микроконтроллер PIC12F675 получает питание от аккумулятора, через диод, внутри транзистора VT2. Пршивка к МК по ссылке выше.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Схема, устройство, ремонт

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

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 «Интерскол9quot;.

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


Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Печатная плата зарядного устройства (CDQ-F06K1).

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

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 .

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

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 «Пуск9quot; микросхема U1 HCF4060BE обесточена — отключена от источника питания. При нажатии кнопки «Пуск9quot; 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 «Пуск9quot; 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.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

На принципиальной схеме элементы сменного аккумулятора обведены пунктирной линией.

Суммарное напряжение такого составного аккумулятора составляет 14,4 вольт.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 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.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

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 «Пуск9quot; 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.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

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 -&#&16;V. 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 «Пуск9quot; 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 .

Часто родное зарядное устройство, входящее в комплект шуруповерта, работает медленно, долго заряжая аккумулятор. Тем, кто интенсивно использует шуруповерт, это очень мешает в работе. Несмотря на то, что в комплект входит обычно два аккумулятора (один установлен в рукоятку инструмента и в работе, а другой подключен к зарядному устройству и находится в процессе зарядки), часто владельцы не могут приспособиться к рабочему циклу аккумуляторов. Тогда имеет смысл изготовить зарядное устройство своими руками и зарядка станет удобнее.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Виды батарей

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Аккумуляторы неодинаковы по типам и режимы заряда у них могут быть разными. Никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи являются очень хорошим источником энергии, способны отдавать большую мощность. Однако, по экологическим причинам их производство прекращено и они будут встречаться все реже и реже. Сейчас всюду их вытеснили литий-ионные аккумуляторы.

Сернокислотные (Pb) свинцовые гелевые аккумуляторы имеют неплохие характеристики, но утяжеляют инструмент и поэтому не пользуются особой популярностью, несмотря на относительную дешевизну. Поскольку они гелевые (раствор серной кислоты загущается силикатом натрия), то никаких пробок в них нет, электролит из них не вытекает и ими можно пользоваться в любом положении. (Кстати, и никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповертов тоже относятся к классу гелевых.)

Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion) являются сейчас наиболее перспективными и продвигаемыми в технике и на рынке. Их особенностью является полная герметичность ячейки. Они имеют весьма высокую удельную мощность, безопасны в обращении (благодаря встроенному контроллеру заряда!), выгодно утилизируются, являются наиболее экологически чистыми, имеют малый вес. В шуруповертах в настоящее время применяются очень часто.

Режимы заряда

Номинальное напряжение Ni-Cd ячейки 1.2 В. Никель-кадмиевый аккумулятор заряжается током от 0.1 до 1.0 номинальной емкости. Это означает, что аккумулятор емкостью 5 амперчасов можно заряжать током от 0.5 до 5 А.

Заряд сернокислотных аккумуляторов хорошо знаком всем людям, держащим в руках шуруповерт, ведь практически каждый их них еще и автолюбитель. Номинальное напряжение ячейки Pb-PbO2 составляет 2.0 В, а ток зарядки свинцового сернокислотного аккумулятора всегда 0.1 C (доля тока от номинальной емкости, см. выше).

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Литий-ионная ячейка имеет номинальное напряжение 3.3 В. Ток заряда литий-ионного аккумулятора, 0.1 C. При комнатной температуре этот ток можно плавно повышать до 1.0 С – это быстрый заряд. Однако, это годится только для тех батарей, которые не были переразряжены. При заряде литий-ионных батарей следует точно соблюдать напряжение. Заряд производится до 4.2 В точно. Превышение резко снижает срок службы, понижение – уменьшает емкость. При зарядке следует следить за температурой. Теплый аккумулятор следует либо ограничить током до 0.1 С, либо отключить до остывания.

ВНИМАНИЕ! При перегреве литий-ионного аккумулятора при зарядке свыше 60 градусов Цельсия возможен его взрыв и возгорание! Не следует слишком полагаться на встроенную электронику безопасности (контроллер заряда).

При заряде литиевой батареи, контрольное напряжение (напряжение окончания заряда) образует приблизительный ряд (точные напряжения зависят от конкретной технологии и указаны в паспорте на батарею и на ее корпусе):

Напряжение заряда следует контролировать мультиметром или схемой с компаратором напряжения, настроенным точно на применяемую батарею. Но для “электронщиков начального уровня” реально можно предложить только простую и надежную схему, описанную в следующем разделе.

Зарядное устройство + (Видео)

Зарядное устройство, которое предлагается ниже, обеспечивает нужный зарядный ток для любого аккумулятора из всех перечисленных. Шуруповерты питаются от аккумуляторов с разными напряжениями 12 вольт или 18 вольт. Это неважно, главный параметр зарядного устройства для аккумуляторов – ток заряда. Напряжение зарядного устройства при отключенной нагрузке всегда выше номинального, оно падает до нормы при подключении батареи при заряде. В процессе заряда оно соответствует текущему состоянию аккумулятора и обычно чуть выше номинального в конце заряжания.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Зарядное устройство представляет собой генератор тока на мощном составном транзисторе VT2, который питается от выпрямительного мостика, подключенного к понижающему трансформатору с достаточным выходным напряжением (см. таблицу в предыдущем разделе).

Этот трансформатор должен также иметь достаточную мощность, чтобы обеспечить необходимый ток при длительной работе без перегрева обмоток. Иначе он может сгореть. Ток заряда выставляется регулировкой резистора R1 при подключенном аккумуляторе. Он остается постоянным в процессе заряда (тем постоянней, чем выше напряжение от трансформатора. Примечание: напряжение от трансформатора не должно превышать 27 В).

Резистор R3 (не менее 2 Вт 1 Ом) ограничивает максимальный ток, а светодиод VD6 горит, пока идет заряд. К концу заряда, свечение светодиода уменьшается и он гаснет. Тем не менее, не забывайте про точный контроль напряжения литий-ионных аккумуляторов и их температуру!

Все детали в описанной схеме монтируются на печатной плате из фольгированного текстолита. Вместо диодов, указанных в схеме, можно взять русские диоды КД202 или Д242, они довольно доступны в старом электронном ломе. Располагать детали надо так, чтобы на плате оказалось как можно меньше пересечений, в идеале ни одного. Не следует увлекаться высокой плотностью монтажа, ведь вы собираете не смартфон. Распаивать детали вам будет значительно легче, если между ними останется по 3-5 мм.

Транзистор должен быть установлен на теплоотводе достаточной пощади (20-50 см.кв). Все части зарядного устройства лучше всего смонтировать в удобный самодельный корпус. Это будет самым практичным решением, в работе вам ничто не будет мешать. Но здесь могут возникнуть большие сложности с клеммами и подключением к аккумулятору. Поэтому лучше сделать так: взять старое или неисправное зарядное устройство у знакомых, подходящее к вашей модели аккумулятора, и подвергнуть его переделке.

  • Вскрыть корпус старого зарядного устройства.
  • Удалить из него всю бывшую начинку.
  • Подобрать следующие радиоэлементы:

Шуруповерт есть в каждом доме, где выполняются элементарный ремонт. Любому электроприбору требуется стационарное электричество или блок питания. Поскольку наиболее популярными являются аккумуляторные шуруповерты — требуется еще и зарядник.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Он идет в комплекте с дрелью, и как любой электроприбор может выйти из строя. Чтобы вы не столкнулись с проблемой неработающего оборудования, изучим общее описание зарядных устройств для шуруповерта.

Виды зарядников

Аналоговые со встроенным блоком питания

Их популярность обусловлена низкой стоимостью. Если дрель (шуруповерт) не предназначена для профессионального использования, продолжительность работы — не самый первый вопрос. Задача простого зарядника — получить постоянное напряжение с достаточной для зарядки аккумулятора токовой нагрузкой.

Важно! Для начала заряда, напряжение на выходе блока питания должно быть выше номинального значения аккумулятора.

Работает такая зарядка по принципу обычного стабилизатора. Для примера рассмотрим схему зарядника для аккумулятора на 9-11 вольт. Тип батарей не имеет значения.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Такой блок питания (он же зарядник ) можно собрать своими руками. Спаять схему можно на универсальной монтажной плате. Для рассеивания тепла микросхемы стабилизатора, достаточно медного радиатора площадью 20 см².

Для информации: Стабилизаторы такого типа работают по компенсационному принципу — лишняя энергия отводится в виде тепла.

Входной трансформатор (Тр1) понижает переменное напряжение 220 вольт до значения 20 вольт. Мощность трансформатора рассчитывается по току и напряжению на выходе зарядного устройства. Далее переменный ток выпрямляется при помощи диодного моста VD1. Обычно производители (особенно китайские) используют сборку диодов Шоттки.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

После выпрямления ток будет пульсирующим, это вредно для нормального функционирования схемы. Пульсации сглаживаются фильтрующим электролитическим конденсатором (С1).

Роль стабилизатора выполняет микросхема КР142ЕН, на радиолюбительском слэнге — «кренка». Для получения напряжения 12 вольт, индекс микросхемы должен быть 8Б. Управление собрано на транзисторе (VT2) и подстроечных резисторах.

Автоматика на подобных устройствах не предусмотрена, время зарядки аккумулятора определяет пользователь. Для контроля заряда собрана несложная схема на транзисторе (VT1) и диоде (VD2). При достижении напряжения заряда, индикатор (светодиод HL1) гаснет.

Более продвинутые системы имеют в своем составе коммутатор, отключающий напряжение по окончанию заряда в виде электронного ключа.

В комплекте с шуруповертами эконом класса (произведенными в Поднебесной), встречаются зарядники и попроще. Немудрено, что процент выхода из строя довольно высок. У владельца появляется перспектива остаться с относительно новым неработоспособным шуруповертом. По приложенной схеме вы сможете собрать зарядное устройство для шуруповерта своими руками, которое прослужит дольше фабричного. Меняя трансформатор и стабилизатор, вы сможете подобрать необходимое значение для вашего аккумулятора.

Аналоговые с внешним блоком питания

Сама по себе схема зарядного устройства примитивна, насколько это возможно. В комплект входит сетевой блок питания, и собственно зарядник, в корпусе фиксаторе модуля аккумуляторных батарей.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Блок питания рассматривать нет смысла, его схема стандартная – трансформатор, диодный мост, конденсаторный фильтр и выпрямитель. На выходе, как правило, 18 вольт, для классических 14 вольтовых аккумуляторных батарей.

Плата управления зарядом занимает площадь спичечного коробка:

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Как правило, никакого теплоотвода на таких сборках нет, разве что нагрузочный резистор большой мощности. Поэтому подобные устройства часто выходят из строя. Возникает вопрос: как зарядить шуруповерт без зарядного устройства?

Решение простое для человека, умеющего держать в руках паяльник.

  • Первое условие – наличие источника питания. Если «родной» блок исправен, достаточно собрать несложную схему управления. В случае выхода из строя всего комплекта – можно использовать блок питания для ноутбука. На выходе требуемые 18 вольт. Мощности такого источника хватит за глаза для любого комплекта аккумуляторов
  • Второе условие – элементарные навыки сборки электросхем. Детали самые доступные, можно выпаять из старой бытовой техники, или купить на радиорынке буквально за копейки.

Принципиальная схема блока управления:
Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

На входе стабилитрон на 18 вольт. Схема управления на транзисторе KT817, усиление обеспечивает мощный транзистор КТ818. Его необходимо снабдить радиатором. В зависимости от тока заряда, не нем может рассеиваться до 10 Вт, поэтому потребуется радиатор площадью 30-40 см².

Именно экономия «на спичках» делает китайские зарядники такими ненадежными. Подстроечник 1 КОм необходим для точной установки тока заряда. Резистор 4,7 Ом, стоящий на выходе цепи, также должен рассеивать достаточно тепла. Мощность не менее 5 Вт. Об окончании заряда оповестит светодиодный индикатор, он погаснет.

Собранную схему легко разместить в корпус штатной зарядки. Радиатор транзистора выносить не обязательно, главное обеспечить циркуляцию воздуха внутри корпуса.

Экономия заключается в том, что блок питания от ноутбука, по прежнему используется по назначению.

Важно! Общий недостаток аналоговых зарядных устройств – долгий процесс заряда.

Для бытового шуруповерта это не страшно. Оставил заряжаться на ночь перед началом работ – на сборку шкафа хватит. Среднее время заряда китайской аккумуляторной дрели – 3-5 часов.

Импульсные

Переходим к тяжелому вооружению. Профессиональные шуруповерты используются интенсивно, и простой в работе по причине разряженного аккумулятора недопустим. Ценовой вопрос опускаем, любая серьезная техника стоит дорого. Тем более что в комплекте обычно два аккумулятора. Пока один в работе – второй на подзарядке.

Импульсный блок питания в комплекте с интеллектуальной схемой управления зарядом, заполняет батарею на 100% буквально за 1 час. Можно собрать и аналоговый зарядник с такой же мощностью. Но его вес и размеры будут сопоставимы с шуруповертом.

Всех этих недостатков лишены импульсные зарядники. Компактный размер, высокие токи заряда, продуманная защита. Проблема одна: сложность схемы, и как следствие – высокая цена.
Тем не менее, можно собрать и такое устройство. Экономия минимум в 2 раза.

Предлагаем вариант для «продвинутых» никель кадмиевых аккумуляторов, снабженных третьим сигнальным контактом.

Схема собрана на популярном контроллере MAX713. Предложенная реализация рассчитана на входное напряжение 25 вольт постоянного тока. Собрать такой источник питания не сложно, поэтому его схему опускаем.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Зарядное устройство интеллектуально. После проверки уровня напряжения, запускается режим ускоренного разряда (для предотвращения эффекта памяти). Заряд происходит за 1-1,15 часа. Особенностью схемы является возможность выбора напряжения заряда и типа батарей. В описании на рисунке указано положение перемычек и значение резистора R19 для смены режимов.

Если фирменная зарядка профессионального шуруповерта выйдет из строя – вы сможете сэкономить на ремонте, собрав схему своими руками.

Блок питания для шуруповерта – схема и порядок сборки

Многим знакома ситуация: шуруповерт жив-здоров, а блок аккумуляторов приказал долго жить. Есть масса способов восстановления АКБ, но не всем нравится возиться с токсичными элементами.

studvesna73.ru

Ручной инструмент с источниками автономного питания быстро и успешно развивается. Одно из важнейших направлений — усовершенствование аккумуляторных батарей и их обслуживание. Залогом долговременный и качественной работы аккумуляторных источников питания является зарядное устройство. Сейчас на рынке множество фирм, которые производят собственный инструмент с независимым питанием и блоки для их зарядки. Одним из популярных брендов ручного инструмента является фирма «Интерскол». Совместно с источниками питания фирма производит «собственные» зарядные устройства для аккумулятора шуруповерта интерскол.
Работу зарядного устройства рассмотрим в этой статье. Но, прежде нужно понять принцип устройства блока питания.

Принцип работы блока

Принцип работы аккумуляторной батареи состоит в том, что при зарядке под действием приложенного напряжения происходит внедрение заряженных электронов от анода в активную часть удержания заряда — катод. После полного насыщения активного элемента электронами зарядка завершается. При подключении нагрузки, движение электронов совершается в обратном порядке, при этом на электродах создается разность потенциалов, или напряжение, обозначаемое латинской буквой — U В (Вольт). Количество заряженных электронов в активном слое катода определяется как емкость батареи.

Емкость является одной из самых важных параметров, которая напрямую дает понятие мощности. Физическая величина — мощность, обозначается Р (Ватт), которая определяется умножением напряжения на ток. Так, если, на 12В сборке стоит обозначение 2 Ампер-час(А/ч) — это значит, что 12 вольтовой аккумулятор может отдавать 2 ампера в течении часа при стабильном напряжении.
Мощность батареи подсчитывается по формуле Р= I*U и будет равняться Р=2*12=24Вт (А*ч). Но если вольтаж изменится до 18В, тогда мощность Р (Вт). будет равняться 36 Вт.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 12 вольт Разновидность аккумуляторных сборок

Блок питания состоит из одиночных элементарных частей стандартного размера, собранных последовательно, параллельно или по смешанной схеме. В настоящее время используются никель-кадмиевые (Ni — Ca), никель — металл гидридные (Ni-MН) и литий — ионные (Li — ion) элементарные источники. Эти батарейки собираются в единый блок, они могут быть круглыми, квадратными, или плоскими. В зависимости от активного компонента каждая батарейка изготавливается вольтажем от 1,2 до 3,6В. Для повышения напряжения соединяются последовательно, для повышения емкости (мощности) в параллельное, применяется и смешанное соединение. Так, например, чтобы набрать вольтаж 12В необходимо соединить последовательно 12 элементов по 1В. А чтобы удвоить мощность надо эти же элементы соединить паралельно.

Первые сборки

Самые первые сборки были собраны из элементарных батареек с кадмиево — никелевым активным компонентом. Сборки с (Ni — Ca) обладали рядом исключительных свойств: не боялись работы на морозе; цикличность зарядки доходила до 300 циклов. Батарея могла храниться в работоспособном состоянии много лет. Но, наряду с достоинствами у них есть существенный недостаток — это «эффект памяти», другими словами, сборку нельзя было оставлять в заряженном состоянии т.к. активный металл — кадмий, под действием заряженных электронов, окислялся, батарея уменьшала свою первоначальную емкость. И, хотя, в паспортах изготовителя были рекомендации по правильной эксплуатации, многие пользователи их не выполняли, в результате подготовка аккумулятора для хранения (разряд после каждой работы должен оставаться не боле 30-40%) не выполнялась и аккумуляторы не выдерживали своего гарантийного срока эксплуатации.

Никель — металл гидридные батареи

Следующим шагом в развитии автономных источников питания стали аккумуляторы с никель — металл гидридным (Ni-MH) активным компонентом. Производители позиционировали изделие как лишённого основного недостатка (Са -Ni) «эффекта памяти». Но, после применения на практике выяснилось, что основной недостаток снизился незначительно, а новый активный слой приобрел дополнительные отрицательные свойства: он не мог работать при отрицательных температурах, а стоимость оказалась значительно дороже. Поэтому от производства этих элементов очень быстро отказались, Тем более, что был разработан и предложен на рынок новый активный компонент — литий-ион.

Литий — ионные батареи

Литий-ионные (Li — ion) изделия оказались не слишком дорогими, но по сравнению с предыдущими приобрели несколько существенных преимуществ:

  • цикл разряд — заряд увеличен с 300 до 400;
  • снижен саморазряд;
  • почти полностью устранен эффект памяти.
  • снижено время полного заряда до одного часа.

Но, нежелательных свойств, всё-таки избежать не удалось — это неконтролируемый нагрев до большой температуры при перенапряжении. Если в устройстве, где применяют батареи возможно небольшое перенапряжение, в элементах возможно внутреннее короткое замыкание и активный слой сильно разогреется. Особенно это касалось изделий с небольшой мощностью 12В. Чтобы снизить эти недостатки компания «интерскол» разработала зарядные устройства способные анализировать не только процесс зарядки, но и отдельно каждый элемент.

Конструкция зарядных устройств

Самое простым по схемному решению может быть подключение аккумуляторов шуруповерта интерскол 12 вольт для Ni — Ca батарей. Станция собрана из самых необходимых элементов для понижения, выпрямления и стабилизации тока. Рассмотрим подробнее работу элементов. Вторичная обмотка трансформатора рассчитана на напряжение 15 — 17 В и ток не менее 5А. Пониженное напряжение на выходе вторичной обмотки выпрямляются диодной сборкой либо диодным мостом собранных из отдельных диодов мощностью не менее 1А. Для сглаживания пульсаций стоит электролитический конденсатор на 100 мкФ. Для индикации используется светодиод, который устанавливается в коллекторную цепь транзистора и открывается при подаче напряжения на базу через сопротивление R2 после замыкания цепи зарядки. Необходимый вольтаж в 12В обеспечивает стабилитрон VD1.Такая схема обеспечивает полную зарядку батареи за 4-5 часов.

Схема зарядной станции для Са -Ni  аккумуляторов 12В
Схема зарядной станции для Са -Ni  аккумуляторов 12В

Улучшенная схема зарядного устройства шуруповерта интерскол CDQ-F06K1

со стабилизацией тока зарядки компания «Интерскол» разработана на микросхеме HCF4060BE. Микросхема является 14 разрядном задающим генератором при помощи которого происходит управление биполярным транзистором S9012. Нагрузка транзистора является реле S3-12A. Введение в схему счётчика позволяет работать схеме как таймер, который включает реле на заданное время, тем самым, позволяя установить режимы зарядного устройства шуруповерта интерскол 12в.

Рассмотрим работу схемы при подключении к сети реле JDQK1. Питание микросхема получает от стабилитрона ВД 6 12В — этот стабилитрон устанавливает установочное напряжение 12В, после чего питание поступает на 16 вывод микросхемы. После подачи питания на микросхему токовые импульсы поступают на базу транзистора S9012 открывая его.

Транзистор открывается и напряжение попадает на контакты реле JDQK1, контакты которого замыкается и ток заряда поступает на блок зарядки. Вентиль VD5 установлен для защиты аккумулятора от обратной разрядки если отключится сетевое питание. Трансформатор применен в схеме, мощностью 25 — 30 ВТ, после вторичной обмотки перед выпрямительным диодным мостом установлен плавкий предохранитель на 5 А. Подобная схема позволяет подключать сеть, не беспокоясь об отключении и контроля за нагрузкой. Индикация красного светодиода указывает на зарядку, зеленого на прекращение зарядки.

 

Схема универсальной станции для аккумуляторов 12В
Схема универсальной станции для аккумуляторов 12В

Станция Интерскол для Са -Ni сборок 12В ДА-10/12ЭР

Данное устройство представляет собой небольшую коробку с гнездом для установки батареи. питание от сети 220В. Длина шнура 2,5 м. Имеется индикатор зарядки. Ориентировочная цена изделия 1000руб. Нагрузочный резистор для разрядки батареи до нужного напряжения (5 В) отсутствует. Вес 1,2 кг. Имеется индикация красного цвета — зарядка. Зеленый цвет указывает на полную зарядку батареи.

Схема зарядного устройства для шуруповерта 12 вольт

Особенности зарядных блоков Интерскол и устранение неисправности

Схема зарядного устройства для шуруповерта 12 вольт Одной из отличительных особенностей зарядных блоков Интерскол является отсутствие сетевого предохранителя и применение в схеме понижающего трансформатора термопредохранителя. Если найти возникшие неисправности электронных элементов в схеме составляет некоторые трудности, то одну из неисправности, связанную с темопредохранителем можно устранить своими силами. Речь идёт о понижающем трансформаторе. Дело в том, что вместо сетевого предохранителя на вход первичной обмотки устанавливается термопредохранитель, который настроен на температуру 130°С. Если температура нагрева обмоток больше — это устройство срабатывает без восстановления.
То есть, трансформатор оказывается в не рабочем состоянии, так — как напряжение питания 220В в первичную обмотку не поступает.

Находится термопредохранитель под слоем покровной бумажной изоляции первичной обмотки. Для устранения неисправности достаточно убрать эту деталь, соединив выводные концы напрямую к обмотке. Для повышения надежности всей конструкции после рекомендуется установить классический сетевой предохранитель.

Видео по устранению неисправности с термодатчиком.

 

Где купить зарядное устройство для шуруповерта интескол

Что касается вопросам приобретения ручного инструмента или зарядных устройств любой конструкции, то из можно приобрести в специализированных или дилерских центрах фирмы.

 

themechanic.ru


Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.