Схема зарядного устройства для шуруповерта 18 вольт

Содержание

Зарядное устройство для шуруповерта 18 вольт схема
Устройство шуруповерта
Схемы зарядных устройств для шуруповертов
Зарядка для шуруповерта своими руками
- Аналоговые зарядки с внешним блоком питания
Зарядка при неисправном аккумуляторе
Модели с разным напряжением
Схема, устройство, ремонт
Самодельное зарядное устройство для литий ионных аккумуляторов шуруповерта
Зарядное устройство для шуруповерта Bosch схема

Зарядное устройство для шуруповерта 18 вольт схема

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.

Шуруповерт — инструмент, который есть почти у каждого домашнего мастера. Как и другие электрические приборы, он требует подключения к сети либо аккумулирует заряд. Наиболее распространен последний вариант. Для подпитки съемного аккумулятора нужно зарядное устройство. Обычно оно есть в наборе. Однако, как и любое другое устройство, зарядка для шуруповерта не застрахована от поломки. Чтобы восстановить работоспособность инструмента, придется приобрести замену или сделать его самостоятельно.

Существует множество зарядок, подходящих для определенных марок и моделей инструментов. Все их можно разбить на основные виды.

Аналоговые со встроенным блоком питания — довольно востребованы. Это объясняется невысокой стоимостью. Обычно не относятся к профессиональному оборудованию, быстро выходят из строя и «не хватают звезд с неба». Минимальная задача, которую, как правило, ставят их производители — получить постоянное напряжение и токовую нагрузку, необходимую для работы.

Устройства работают по принципу стабилизатора. Можно сделать самостоятельно, используя приведенную схему. Для работы нужно запомнить:

Напряжение на выходе блока-зарядки — больше номинала батареи.
Подходит любой тип аккумулятора.
Можно использовать обычную монтажную плату.
Такие стабилизаторы применяют компенсационный принцип: ненужная энергия, тепло отводится. Для его рассеивания можно взять, например, медный радиатор. Площадь — 20 см².
Трансформатор на входе (Тр1) изменяет напряжение с 220 до 20 В. Его мощность определяется по току и напряжению на выходе.
Ток выпрямляется диодным мостом (VD1).
Можно позаимствовать решение производителей: сборку диодов Шоттки.
После выпрямления ток — пульсирующий, что вредно. Для сглаживания нужен электролитический конденсатор (С1).
В качестве стабилизатора идет КР142ЕН. Для 12 В ее индекс — 8Б.
Управление — на основе транзистора (VT2) и резисторов (подстроечных).
Автоматическое отключение после зарядки обычно не предусматривается. Придется самостоятельно определять необходимое время. Как вариант, можно использовать цепь, включающую диод (VD2), транзистор (VT1). После зарядки светодиод (HL1) тухнет. Есть и более серьезные варианты с коммутатором и электронным ключом, отключающиеся автоматически.

Если инструмент — бюджетный, схема его «родного» зарядника может быть проще. Неудивительно, что такие изделия быстро выходят из строя. Иногда без зарядки остается сравнительно новый шуруповерт. Используя рассмотренную выше схему, можно ответственно подойти к вопросу и устройство, скорее, прослужит дольше покупного. Подходящие трансформатор и стабилизатор определяются индивидуально для конкретного шуруповерта.

Аналоговые зарядки с внешним блоком питания

Аналоговые с внешним блоком, как видно из названия, состоят:

из сетевого блока;
зарядника.

Блок — обычный, включает:

трансформатор;
диодный мост;
выпрямитель;
конденсаторный фильтр.

В фабричных сборках обычно нет теплоотвода. Его роль может выполнять резистор повышенной мощности. Одна из типичных причин поломок — в тепловом режиме.

Чтобы исправить ситуацию, для начала нужно выяснить, работает ли источник питания. Если функционирует, его дополняют схемой управления, если нет — ищется другой. Вполне подойдет, например, от ноутбука. Он имеет 18 В на выходе, что вполне достаточно. Остальные детали обычно найти не составляет труда. Они очень мало стоят, можно позаимствовать из другой техники.

Схема блока управления представлена ниже. Используется транзистор KT817, для усиления — КТ818. Нужен радиатор. Примерная площадь — 30−40 см². Здесь будет рассеиваться до 10 Вт

Многие китайские производители пытаются экономить буквально на каждой мелочи. Этого нужно избегать, если нужно более или менее достойное качество. В самодельной схеме есть подстроечник на 1 кОм. Он нужен для точной установки тока. На выходе — резистор на 4,7 Ом. Он рассеивает тепло. Светодиод оповестит об окончании зарядки

Полученная плата управления — примерно со спичечный коробок. Она вполне уместится в заводской коробке. Радиатор для транзистора выносить наружу нет необходимости. Достаточно движения воздуха внутри корпуса

Аналоговые устройства долго заряжаются: в среднем — 3−5 часов. Хотя для бытовых целей это не страшно. Другое дело — профессиональная сфера, где «время — деньги». Стоит такая продукция — соответствующе, в наборе обычно два аккумулятора.

Профессионалы чаще используют импульсные зарядные устройства. Они обладают интеллектуальной схемой управления процессом. Время полной зарядки впечатляет: около одного часа. Конечно, можно сделать такой же быстрый аналоговый зарядник, но тогда впечатлять будут его вес и размеры.

Импульсные устройства компактны и безопасны. Высокие качества требуют продуманной, сложной схемы. Однако можно повторить и ее. Схема ниже подходит для работы с никель-кадмиевыми аккумуляторами с третьим сигнальным контактом.

Применяется известный контроллер MAX713. Входное напряжение —25 В. Источник питания — простой, поэтому его схемы здесь нет.

Полученное в итоге зарядное для шуруповерта «отличается умом и сообразительностью». Оно проверяет напряжение и включает режим ускоренного заряда. Аккумулятор готов примерно через 1−1,5 часа. Схема позволяет выбирать:

На ней указано значение резистора (R 19) для переключения режимов и положение перемычек. Используя предложенный рисунок, можно отремонтировать поломку. Дополнительным стимулом станет финансовый вопрос. Экономия как минимум в два раза.

Зарядка при неисправном аккумуляторе

Иногда бывает так, что сам шуруповерт работает, но сломался аккумулятор. Есть несколько вариантов решения проблемы:

Покупка нового.
Ремонт старого. Если это делать самостоятельно, потребуются специальные знания. К тому же не каждый захочет работать с вредными веществами.
Подключение через блок питания. Например, если в наличии распространенный «китаец» на 14,4 В, подойдет автомобильный аккумулятор. Можно собрать свой из трансформатора на 15−17 В. Потребуются диодный мост (выпрямитель) и термостат для борьбы с перегревом. Остальные компоненты — только для контроля за напряжением на входе и выходе. Стабилизатор не нужен.
«Родной» аккумулятор или его заменители вообще можно исключить из конструкции. Шуруповерт будет питаться от сети напрямую.

Модели с разным напряжением

Мало определиться с типом зарядника и маркой производителя, для приобретения нужно знать еще напряжение своего шуруповерта. Самые распространенные варианты — 12, 14 и 18 В.

Зарядки на 12 В

Цепь может состоять из транзисторов до 4,4 пФ. Это видно на схеме зарядного устройства для шуруповерта 12 вольт. Проводимость в цепи — 9 мк. Конденсаторы нужны, чтобы контролировать скачки тактовой частоты. Применяемые резисторы — обычно полевые. У зарядных устройств на тетродах есть дополнительный фазовый резистор. Он защищает от электромагнитных колебаний.

Зарядки на 12 В работают с сопротивлением до 30 Ом. Нередко их можно встретить на аккумуляторах на 10 мАч. Среди известных производителей чаще применяет Makita.

Зарядки на 14 В

На схеме видно, что для зарядок на 14 В нужно пять транзисторов. Другие особенности цепи:

микросхема подходит только четырехканальная;
конденсаторы — импульсные;
для работы с аккумуляторами на 12 мАч нужны тетроды;
два диода;
проводимость — около 5 мк;
средняя емкость резистора — не более 6,3 пФ.

Устройства, созданные по схеме, выдерживают ток до 3,3 А. Триггеры включаются в цепь редко. Исключением является продукция Bosch. У изделий Makita триггеры с успехом заменяются волновыми резисторами.

Зарядки на 18 В

Зарядное устройство для шуруповерта 18 вольт использует в схеме лишь транзисторы переходного типа. К другим особенностям изделий относятся:

три конденсатора;
тетрод и диодный мост;
сеточный триггер;
проводимость тока — около 5,4 мк, иногда для ее увеличения применяются хроматические резисторы.

Использование трансиверов повышенной проводимости является особенностью отечественной компании «Интерскол». Токовая нагрузка может доходить до 6 А. Makita часто использует в своих моделях дипольные транзисторы высокого качества.

Какой бы производитель шуруповерта ни был выбран, проблему с заменой зарядного устройства можно легко решить. Для этого достаточно хотя бы знать некоторые особенности своего инструмента.

Обычный шуруповерт может иметь аккумуляторы различного типа, все они отличаются по характеристикам. Соответственно и зарядки к ним нужны разные — для свинцовых, литиевых, никелевых аккумуляторов и других. Перед тем как собирать или чинить зарядное устройство, необходимо обязательно определиться с его типом, условиями использования. Это важно, так как некоторые шуруповерты нельзя использовать при низких температурах, другие не выдерживают длительной эксплуатации. Вопрос, как сделать зарядное устройство для шуруповерта своими руками, стоит не так часто. Сегодня в продаже можно найти разнообразные варианты зарядок, предназначенных как для конкретных моделей, так и универсальных. Но при работе на даче или строительной площадке, когда ближайший магазин далеко, а инструмент нужен сейчас, может потребоваться собрать самому зарядное устройство. Схема сборки несложная и ниже мы выложим несколько вариантов.

Зарядное устройство для шуруповёрта на микроконтроллере

Схема собранна для корректной зарядки аккумуляторов шуруповёрта, вся схема умещается в штатный корпус, имеется световая и звуковая сигнализация, начала и окончания заряда, схема собрана на основе PIC12F629.

После включения включаются и гаснут оба светодиода, при этом звучит сигнал, (тест индикации и звука). Затем начинает мигать красный светодиод, когда светодиод горит идёт зарядка, когда погашен контроль напряжения на аккумуляторе.

После достижения напряжения полного заряда на аккумуляторе,перестает мигать красный светодиод и включается зелёный, при этом звучит сигнал, сообщающий о том что зарядка окончена. Уровень напряжения полного заряда устанавливаетя переменным резистором.

Напряжение, которое должно быть на полностью зараженном аккумуляторе, устанавливается переменным резистором. Входное напряжение = напряжение которое должно быть на полностью зараженном аккумуляторе +1 вольт. Транзистор любой полевой с P-каналом, подходящий по току.

Что необходимо сделать для зарядки 14 в аккумуляторов? Подать на вход 15-16 вольт, и установить переменным резистором порог срабатывания отключения зарядки при 14,4 вольт.

Зарядка происходит импульсами, импульсы зарядки индицируются светодиодом «заряд», в промежутках между импульсами происходит контроль напряжения на аккумуляторе, по достижение нужного напряжение подаётся звуковой сигнал, и начинает мигать светодиод «заряд окончен».

Зарядное устройство для дрели-шуруповерта

Схема выдает напряжение 18 вольт. Если заряжать аккумуляторы на 14.4 вольт, нужно будет подобрать резистором зарядный ток.

Схема импульсного разрядно-зарядного устройства Ni-Cd аккумуляторов для шуруповёрта

Зарядное устройство представляет собой трансформаторный, не стабилизированный источник питания, ограничение тока заряда осуществляется за счет насыщения трансформатора. Напряжение на выходе трансформатора примерно 14V.

Очень простое ЗУ для шуруповерта

А это вариант схемы простейшего зарядного устройства для шуруповерта, когда не хочется усложнять конструкцию лишними радиоэлементами. Те, кто хоть немного разбираются соберут данную схему очень быстро. По крайней мере данное зарядное устройство более простое и удобное в отличии от штатных. Естественно, что речь идет о дешевых моделях. В этой схеме регулировка зарядного тока АКБ производится резистором R10.

РадиоКот >Схемы >Питание >Зарядные устройства >

Теги статьи:

Добавить тег

«Народный» зарядник для шуруповёрта

arhimed2007, arhimed@ukr.net
Опубликовано 27.10.2015
Создано при помощи КотоРед.

Мрр-мяу! Воистину, лень — тормоз прогресса… Уже лет несколько валялся у меня в загашнике шуруповёрт. Польский (если верить паспорту), марки «VERTO», на 12 В. Когда-то выменял его на одну из древних мобил. НОВЫЙ! В УПАКОВКЕ!!! Но, блин, аккумулятор… С полного заряда его через месяц работы уже не хватало на десяток шурупов. Чуть позже я унюхал кем-то выброшенную начинку от аккумулятора BOSH и ею перепаковал свой аккумулятор. Но… те же грабли! Новые покупать задавила жаба. В общем, забросил я его куда подальше.

Так поляцкий продухт и валялся несколько лет. А недавно мне приволокли в ремонт другой шурик, на 14,4 В, марки «MATRIX». Один из шедших в комплекте аккумуляторов сдох, причём бОльшую часть банок тупо закоротило. В результате зарядное издало пшик и прогорело так, что аж корпус деформировался, и блок питания скис. Как всегда, термопредохранитель. Второй аккумулятор оказался вполне живым.

Естественно, просто восстановить «родной» зарядник — не вариант, если возможны такие дефекты. Нужна как минимум защита от перегрузки. Серьёзный зарядник с анализатором городить было влом, кроме того, в умных книжках говорилось, что самым простым в исполнении для NiCd является «капельный» режим заряда — током 0,1С, где С — численный эквивалент ёмкости батареи в ампер-часах. При этом не случается перезаряда и ток заряда по окончании процесса просто компенсирует саморазряд, который у банок от дядюшки Ляо достаточно высок. Таким образом, зарядник просто должен представлять собой стабилизатор тока. Он же не даст спалить блок питания в случае повторения истории с дохлой батареей.

«Родные» же зарядники, как оказалось, не блещут не только сложностью, но и качеством работы. Токозадающий резистор в них очень часто прогорает до дыр в плате, ток задаётся наобум Лазаря, ни тебе защиты, ни стабилизации! Посему от оригинальных китайских плат было решено избавиться и вставить вместо них более пристойный зарядник.

Изваять оный девайс было решено, как всегда, из подручных средств, а именно старого компьютерного железа. В качестве регулирующего элемента был выбран мощный MOSFET с материнской платы. Типовая схема стабилизатора тока на полевом транзисторе была дополнена индикацией питания и процесса заряда. Получилось вот что:
Собственно стабилизатор тока выполнен на элементах VT2, VT3 и токоизмерительном резисторе R5. Стабилитрон VD2 защищает MOSFET от превышения напряжения сток — затвор. На VT1 выполнен индикатор окончания заряда, гасящий красный светодиод HL2, когда напряжение на истоке VT3 упадёт ниже порога открывания минус падение напряжения на R4. А это, в свою очередь, происходит при увеличении напряжения на батарее свыше 15 В. Второй светодиод горит всё время, индицируя наличие питания на заряднике. Диод VD1 предохраняет батарею от разряда через схему при отключении БП.
В качестве VT1, VT2 были взяты самые распространённые в компьютерном барахле MMBT3904 (корпус SOT-23 с маркировкой 1Ам, t04, р04 или ещё несколько вариантов). VT3 — APM2025, шотя походу сойдёт любой n-MOSFET, применяемый в стабилизаторах питания материнских плат. Резисторы типоразмера 1206 взяты со старых серверных плат, хотя можно применить и меньшие. Просто под 1206 легче изготовить плату. Оттуда же был сдут и конденсатор того же типоразмера. Единственный выводной резистор — R5, который я установил мощностью 3 Вт. Хотя при желании его можно изваять из нескольких включенных параллельно 1210 от винчестеров, они такой ток выдержат.

Плата, как всегда, была разведена в Sprint Layout 6 и выполнена методом ЛУТ. Совмещение сторон выполнялось булавками через отверстия по краям платы. Переходы между слоями выполнены обрезками выводов, запаянными с двух сторон. Красный провод на фото — ошибка, которая в выложенном варианте платы уже исправлена. 🙂 Разводка выполнялась точно под корпус. Разъём блока питания прикошачен непосредственно к плате. Подгонять эту конструкцию под направляющие в корпусе пришлось дремелем с фрезой, хотя можно и резаком, правда, не так аккуратно.

Заработал зарядник сразу и на ура, что говорит об отсутствии ошибок в монтаже. Рабочую батарею зарядил примерно за три часа, дохлая же не вызвала серьёзного перегрева элементов в течение 20 минут, после чего АКБ была перепакована.

Следующим номером я решил сделать аналогичный девайс и под свой 12В шуруповёрт. Ведь ёмкость их аккумуляторов одинакова, значит, и ток заряда такой же. Вдруг когда дойдут руки купить солидные банки для перепаковки его батареи! Вот вариант его платы:

Как оказалось, перепакованные бошевские банки этой штуковиной заряжаются отнюдь не так уж плохо! Заряда батарей хватало примерно на час непрерывной работы, что для такой дешёвки очень даже пристойно. Вся технология изготовления была такой же, как и в клиентском шуруповёрте. Только стабилитрон я поставил советский двунаправленный — его давно надо было куда-нибудь деть 🙂

Разъём был посажен в корпус посредством того же подпиливания дремелем, после чего плата легла как родная.

В итоге имеем несложную и халявную замену примитивным зарядникам, поставляемым в комплекте с дешёвыми шуруповёртами, что позволяет использовать их батареи на всю доступную ёмкость. Разумеется, при нынешних достижениях микроминиатюризации можно напичкать тот же корпус ещё массой дополнительных прибамбасов — таймером, переключателем режимов заряда, звуковой сигнализацией и т.д. Но это всё уже снижает доступность схемы для повторения слесарем дядей Васей 🙂

Шуруповерт – незаменимый инструмент, но обнаруженный недостаток заставляет подумать о том, чтобы внести кое-какие доработки и улучшить схему его зарядного устройства. Оставив шуруповерт зарядиться на ночь, автор этого видео блогер AKA KASYAN наутро обнаружил нагрев акб непонятного происхождения. Притом нагрев был достаточно серьезным. Это не нормально и резко сокращает срок службы аккумулятора. К тому же опасно с точки зрения пожаробезопасности.

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

Поиск информации по проблеме привел к выводу, что почти у всех бюджетных шуруповёртов точно такая же система заряда. И лишь у дорогих приборов процессор на управлением реализована умные системы заряда и защит как на самом заряднике, так и в аккумуляторе. Согласитесь, это ненормально. Возможно, по мнению автора ролика, производители специально используют такую систему для того чтобы аккумуляторы быстро выходили из строя. Рыночная экономика, конвейер дураков, маркетинговая тактика и прочие умные и непонятные слова.

Давайте доработаем это устройство, добавив систему стабилизации напряжения и ограничения тока заряда. Аккумулятор на 18 вольт, никель-кадмиевый с емкостью в 1200 миллиампер часов. Эффективный ток заряда для такого акб не более 120 миллиампер. Заряжаться будет долго, но зато безопасно.

Давайте сначала разберемся, что нам даст такая доработка. Зная напряжение заряженного аккумулятора, мы выставим на выходе зарядника именно это напряжение. И когда аккумулятор будет заряжен до нужного уровня, ток заряда снизится до 0. Процесс прекратится, а стабилизация тока позволит заряжать аккумулятор максимальным током не более 120 миллиампер независимо от того, насколько разряжен последний. Иными словами мы автоматизируем процесс заряда, а также добавим индикаторный светодиод, который будет гореть в процессе заряда и погаснет в конце процесса.

Все нужные радиодетали можно приобрести дешево – в этом китайском магазине.
Схема узла.

Итак, мы знаем, что по схеме будет протекать ток около 120 миллиампер. Это не очень большой ток, поэтому на микросхему не нужно устанавливать теплоотвод. Работает такая система достаточно просто. Во время зарядки образуется падение напряжения на резисторе r1, которого хватит для того, чтобы высвечивался светодиод и по мере заряда ток в цепи будет падать. После некоторой величины падения напряжения на транзисторе будет недостаточное светодиод попросту потухнет. Резистор r2 задает максимальный ток. Его желательно взять на 0,5 ватт. Хотя можно и на 0,25 ватт. По данной ссылке можно скачать программу для расчёта микросхемы.

Данный резистор имеет сопротивление около 10 ом, что соответствует зарядному тока 120 миллиампер. Вторая часть представляет из себя пороговый узел. Он стабилизирует напряжение; выходное напряжение задается путем подбора резисторов r3, r4. Для наиболее точной настройки делитель можно 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 сказано, на 18 вольт. Внутри 15 никель-кадмиевых банок на 1,2 вольта. Напряжение полностью заряженного аккумулятора составляет около 20,5 вольт. То есть на выходе нашего узла нам нужно выставить напряжение в пределах 21 вольта.

Теперь проверим собранный блок. Как видно, даже при закороченном выходе ток не будет более 130 миллиампер. И это независимо от напряжения на входе, то есть ограничение тока работает как надо. 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 тоже в пределах установленного. Теперь можно подключить аккумулятор. Светодиод загорелся, пошла зарядка, будем дожидаться завершения процесса. В итоге можно с уверенностью сказать что мы однозначно улучшили эту зарядку. Аккумулятор не нагревается, а главное его можно заряжать сколько угодно, поскольку устройство автоматически отключается, когда аккумулятор будет полностью заряжен.

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 может иметь место выход из строя стабилитрона VD6 (1N4742A) и микросхемы U1 (HCF4060BE). В таком случае при нажатии кнопки включение зарядки не происходит, индикация отсутствует.

В моей практике был случай, когда стабилитрон пробило, мультиметром он «звонился» как кусок провода. После его замены зарядка стала исправно работать. Для замены подойдёт любой стабилитрон на напряжение стабилизации 12V и мощностью 1 Ватт. Проверить стабилитрон на «пробой» можно также, как и обычный диод. О проверке диодов я уже рассказывал.

После ремонта нужно проверить работу устройства. Нажатием кнопки запускаем зарядку АКБ. Приблизительно через час зарядное устройство должно отключиться (засветится индикатор «Сеть» (зелёный). Вынимаем АКБ и делаем «контрольный» замер напряжения на её клеммах. АКБ должна быть заряженной.

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 при диагностике неисправности и ремонте даже у начинающих радиолюбителей.

ДОБАВЛЕНО 30/04/2008 14:53

Нумерация элементов на схеме соответствует нумерации элементов на плате. Принимаются любые советы и коментарии.

БЕЗЫМЯННЫЙ Ничего похожего на ограничение тока на схеме не видно, видимо только за счет насыщения ттранса. БЕЗЫМЯННЫЙ,
Согласен, регулировки тока ни на схеме ни на плате нет, скорее всего эта штука внутри аккумулятора (цепь ВК, -В по схеме). Хозяин вродебы разбирал аккумулятор, говорит внутри кроме 15 банок, ничего нет. Правда после разборки аккумулятора, зарядник работает нормально даже с этой батареей.
Тема была открыта из соображений «повышения образованности», как говорил известный персонаж. БЕЗЫМЯННЫЙ Ни разу не встречал ничего кроме банок и термопредохранителей внутри батарей ( кроме LiIon конечно). Подождем, может у кого-то опыт побогаче, я с такой штукой столкнулся впервый раз, не считая зарядников сотовых телефонов. rematik OVF_, прежде всего стоило бы до конца разобраться с аккумулятором, с его тремя контактами. Зарядка осуществляется по +В и ВК, а контроль уровня и запитка микросхемы по -В, видно, скачав даташит на неё.

ДОБАВЛЕНО 05/05/2008 10:54

С аккумулятором этим всё равно надо будет разбираться, на предмет состояния банок. Диод просто так не сгорел? А от увеличившегося тока. А по -В вероятней контролируется напряжение зарядки, достигнув требуемого значения, блокирует работу схемы.

rematik,

Аккумумятор в ремонт не принесли, состояние банок и внутренней начинки самостоятельно проверить не было никакой возможности, поэтому и возник вопрос, как происходит ограничение тока. Из любопытства пришлось рисовать схему, а причину выхода из строя обьяснил банально: неисправен аккумулятор. Но если причина отказа детали не выяснена до конца, то вроде бы и удовлетворения от ремонта не получаешь. А чтобы отказ обьяснить, нужно знать как железка должна работать. Поэтому просьба: если кто знает или есть какая-либо информация — подскажите, думаю и другим это будет полезно.

ДОБАВЛЕНО 06/05/2008 03:16

Datasheet на микросхему был, но это обычный счетчик импульсов с внутренним делителем, единственно что питание на нее подано своеобразно, и это влияет скорее всего на частоту внутреннего генератора, а следоватеьно время заряда зависит от степени заряженности аккумулятора. Но как происходит ограничение тока?

z_club У меня ситуация та же: диод моста, только не выгорел, а начал дымить(перегрев). Цитата: Аккумумятор:состояние банок.

Аккумы (2шт) заряжал уже в другом зарядном(идентичном).Все в порядке.
греющийся диод исправен (?). в чем хохма?

Анатолий К. Клон такого зарядника поставляется с шуруповертами Einhell. Под названием LG18-1H.
Тоже 18 вольт. Таже элементная база. Только вместо предохранителя по 20 вольтам, предохранитель встроен в транс по 220в. Дважды уже менял. Забыл добавить. Из 4х аккумуляторов два уже почти умерли, отсюда видимо и короткое..
Думаю добавить схемку стабилизации напряжения (режим хранения) в конце заряда.

Внутри аккумулятора стоит термовыключалка. Пририсовал на схеме.
Шуруповертов у меня теперь два. Один добросовестно проработал 3 года. Купил еще один. Второй начал глючить уже через 2 месяца. Зарядка сгорела, а шуруповерт стал свистеть и стартовать через раз. Вот лето кончилось, стройка завершилась. На досуге буду разбираться.

z_club Анатолий К.,
Свистит и через раз — это кнопка. чинить ее смысла нету, проще поменять.
Термовыкл. в моем случае отсутствует, там пластина накоротко. Анатолий К.,
Если не трудно, не могли бы Вы измерить ток в начале заряда (аккумуляторы разряжены) и в конце. Если ток меняется незначительно, то может имеет смыл поставить стабилизатор тока на LM317 или ей подобной. Вопрос задан чисто из любопытства. Анатолий К. А я на 317 делал зарядку, что то вроде этого.
Один операционник контролирует ток, а второй конечное наряжение на аккумуляторе.

P.S. Если на выходе второго операционника поставить делитель, то им можно выставлять напряжение режима хранения заряженного аккумулятора.

А если так? Анатолий К. Ну это классика.
Обычный стабилизатор тока без нормальной регулировки.
В том что я дал, ток и напряжение регулируются в широких пределах.
Суть, в возможности заряжать любые аккумуляторы, любым (разумным) током. Да еще и переходить в режим хранения. Кроме того он может работать и как стабилизатор напряжения с защитой по току. Для увеличения тока LM 317 могут работать и в параллель.
Если еще добавить операционникам минусовое питание -5в, то регулировка тока станет еще чувствительнее. Вплоть до работы со стандартным шунтом 75 мВ. Правда тогда лучше выставлять защиту по току регулировкой опорного напряжения. Потенциометры лучше брать многооборотные.
И еще. Сам стабилизатор может вообще быть любым. Даже на рассыпухе.
Там ошибка на схеме. Входы операционника ОР1 (+ и -)надо поменять местами. У меня на основе Вашей схемы собран лабораторный блок питания, который безотказно служит лет 10, но в данной ситуации это немного сложновато. И все таки: какой ток заряда в начале и в конце?

Анатолий К. Руки еще не дошли до шуруповерта. Как доберусь отпишу. Следующая информация может быть полезна тем, кто не может найти в продаже фирменных аккумуляторных блоков (например, 18v Ni-Cd).
Хочу поделиться наблюдениями о встреченной модификации блоков.

Итак, у знакомого быстро сдохли аккумуляторные блоки к какому-то дешевому шуруповерту .
Он долго искал в продаже такие же, но, в конце концов отчаявшись, купил похожий по виду блок (Ni-Cd), который имел такой же разъем (габарит разъема и расположение контактов).
Оказалось, что он отказывается заряжаться в штатной зарядке от шуруповерта. Зарядка оказалась того же типа, что и описывалась здесь в форуме (JDA-180KA).
Проявление — при вставке разряженного нового аккумуляторного блока в гнездо зарядки горящий зеленый светодиод горит еще ярче .

При разбирательстве выяснилось, что два варианта аккумуляторных блока отличаются реализацией в них термозащиты.
В старом штатном стоит термоконтакт JRM A55 (оцененная феном температура разрыва контакта — около 100-120С, замыкания — около 70-80С. Хотя на зарядке написано 130С!, но у меня получилось явно меньше).
В новом — неполярный термоэлемент с сопротивлением при комнатной температуре — около 10кОм, а при 100С — около 2кОм.
В остальном сами аккумуляторные элементы одной фирмы — Haiding Ni-Cd SC (старые — 1200мА/ч, новые — 1300мА/ч) 15шт. Все сделано на одном заводе, «розлито из одной бочки».
Визуально новый аккумуляторный блок имеет чуть меньшие габариты, не подходит к защелкам шуруповерта, его корпус имеет 4 шурупа по углам (а старый — два по углам и один в середине).

Как было сказано ранее в форуме, зарядка штатного аккумулятора зарядкой JDA-180KA происходит по контактам +В, ВК через термоконтакт в аккумуляторном блоке. А разрядка — через +В, -В.
Обнаружено, что в ЗУ, соответсвующей «новому» купленному аккумулятору, зарядка — через +В, -В. Принятие решения о аварийной температуре аккумуляторов отдано на откуп теперь уже самому зарядному устройству, — оно ориентируется по измерительному сигналу со среднего контакта акк. блока (бывший контакт BK).

Аналогичный эффект (как бы «аварийно высокая температура аккумулятора») будет наблюдаться и при попытке зарядить аккумулятор с термоконтактом зарядкой для аккумулятора с «аналоговым» термоэлементом).

P.S.
Если приходится покупать «что есть в продаже» приблизительно подходящее по разъему, типу аккумулятора и напряжению, вернее всего переставить аккумуляторные элементы в старый корпус, используя всю старую «автоматику».

Kvm_67 OVF_ писал: rematik,

ДОБАВЛЕНО 06/05/2008 03:16

Зарядные устройства акк. для шуруповертов построены по схеме т.н. «дельта пик», т.е., когда акк. заряжен полностью, происходит некоторое снижение потребляемого напряжения, этот факт «отлавливается» и блокируется дальнейшая зарядка батареи. Графически это выглядит как очень небольшой «провал» зарядного графика в конце зарядки. Величина «провала» зависит от типа акк. батареи (кислотная, NiCd, Ni-металл гидридная, LiION и т.д.). С применением эффекта «дельта пик» реализовано очень много зарядных устройств, в первую очередь это зарядные устройства моб. телефонов.

Подскажите по этой зарядке JDA-180KA, лежит такаяже только она заряжает акамулятор до 12,4 вольта и все, померял напругу и между B+ и BK идет 12,4 вольта, а прописано 18 вольт 2 ампера, шла к шуруповерту Энхель для 18 вольтового акамулятора, человек говорит вроде раньше заряжала да и нариканий на нее небыло просто дали сам шуруповерт на ремон, а зарядка то и не дотягивает до 18, подскажите, какой резистор там подобрать чтоб 18 вольт поперло? RA9CHZ Помогите опознать микросхему автоматического зарядного устройства шуруповерта Sturm. На корпусе маркировка FC106001 и чуть ниже B124000405**2. Из-за этой микросхемы не горит красная часть светодиода. Напряжение заряда есть. verbaser Подскажите по этой зарядке JDA-180KA, лежит такаяже только она заряжает акамулятор до 12,4 вольта.

Вижу что ответ старый, но может кому.

Толко что ремонтировал такую же. Светодиоды странно светили, мигали хаотически. Собственно поломка была в аккумуляторе — 2 банки рабочих из 10ти.
Тут то и непонятка. 10 банок по 1.2В = 12В (грубо).
Шуруповерт на 18В, зарядка на шильдике 18В, надпись на аккумуляторе — 18В, а банок всего 10 шт.
Китайская экономия.

Legos simm писал: Следующая информация может быть полезна тем, кто не может найти в продаже фирменных аккумуляторных блоков (например, 18v Ni-Cd).
Хочу поделиться наблюдениями о встреченной модификации блоков.

.
Оказалось, что он отказывается заряжаться в штатной зарядке от шуруповерта. Зарядка оказалась того же типа, что и описывалась здесь в форуме (JDA-180KA).
Проявление — при вставке разряженного нового аккумуляторного блока в гнездо зарядки горящий зеленый светодиод горит еще ярче .

.
Как было сказано ранее в форуме, зарядка штатного аккумулятора зарядкой JDA-180KA происходит по контактам +В, ВК через термоконтакт в аккумуляторном блоке. А разрядка — через +В, -В.
Обнаружено, что в ЗУ, соответсвующей «новому» купленному аккумулятору, зарядка — через +В, -В. Принятие решения о аварийной температуре аккумуляторов отдано на откуп теперь уже самому зарядному устройству, — оно ориентируется по измерительному сигналу со среднего контакта акк. блока (бывший контакт BK).

Есть ЗУ-180КВ Иола-К — 18 вольт 2А (в ней помимо HCF4060BE есть еще LM358)., есть аккумуляторы на 18 Вольт — Калибр, которые не заряжались данным ЗУ (родное сгорело) из-за отсутствия как оказалось внутреннего терморезистора на 10 КОМ из-за чего собственно не мог пару лет пользоваться ЗУ-180КВ Иола-К.

Впаял временно в ЗУ, в разрыв контакта BK — 9 ком резик, аккумуляторы заряжаются . такая вот вроде бы мелочь.

Поднял тему, может кому пригодится на фоне удорожания всего и вся из-за плавающего рубля и приблежающегося дефолта . и в знак благодарности simm— автору единственного поста от 19 мая 2009 сюда, случайно сюда заглянувшего и детально изложившего о новом — неполярный термоэлемент (с).

Самодельное зарядное устройство для литий ионных аккумуляторов шуруповерта

В предыдущей статье я рассматривал вопрос о замене никель-кадмиевых (никель-марганцевых) NiСd(NiMn) аккумуляторов шуруповерта на литиевые. Надо рассмотреть несколько правил по зарядке аккумуляторов.
Литий ионные аккумуляторы размера 18650 в основном могут заряжаться до напряжения 4,20В на ячейку с допустимым отклонением не больше 50 мВ потому, что увеличение напряжения может привести повреждению структуры батареи. Ток заряда аккумулятора может составлять 0,1хС до 1хС (здесь С-емкость). Лучше выбрать эти значение по даташиту. Я применил в переделке шуруповерта аккумуляторы марки Samsung INR18650-30Q 3000mAh 15A. Смотрим даташит-ток зарядки -1,5А.

Наиболее правильным будет провести заряд литиевых аккумуляторов в два приема по методике CCCV (ток постоянный, постоянное напряжение).
Первый этап- должен обеспечить постоянный ток заряда. Величина тока равна 0.2-0.5С. Я применил аккумулятор емкостью 3000 мА/ч, значит номинальный ток заряда будет 600-1500мА. После зарядка банки идет на неизменном напряжении, ток постоянно уменьшается.
Поддерживается напряжение на аккумуляторе в пределах 4.15-4.25В. Аккумулятор зарядился если ток уменьшится до 0.05-0.01С. Принимая во внимание вышесказанное используем электронные платы с Алиэкспресс. Понижающая плата CC/CV с ограничением по току на микросхеме XL4015E1 или на LM2596. Предпочтительней плата на XL4015E1 так, как она более удобна в настройках.

Характеристики XL4015E1.
Максимальный выходной ток до 5 А.
Напряжение на выходе: 0.8 В-30 В.
Напряжение на входе 5 В-32 В.
Плата на LM2596 имеет аналогичные параметры, только ток до 3 А.
Перечень инструментов и материалов.
-адаптер 220\12 В, 3 А -1шт;
-штатное зарядное устройство шуруповерта (или источник питания);
-плата заряда CC/CV на XL4015E1 или на LM2596-1шт;
-соединительные провода -паяльник;
-тестер;
-пластмассовая коробка для плата заряда -1шт;
-минивольтметр -1шт;
-переменный резистор (потенциометр) на 10-20 кОм -1шт;

-разъем питания для аккумуляторного отсека шуруповерта -1шт.
Шаг первый. Сборка ЗУ аккумуляторов шуруповерта на адаптере.
Плату cccv мы уже выбрали выше. В качестве источника питания можно применить любой с такими параметрами-выходное напряжение не ниже 18 В (для схемы 4S),ток 3 А. В первом примере изготовления зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов шуруповерта я использовал адаптер 12 В, 3 А.

Предварительно я проверил какой ток он может выдать пир номинальной нагрузке. Подключил к выходу автолампу и выждал полчаса. Выдает свободно без перегруза 1,9 А. Также измерил температуру на радиаторе транзистора-40°C. Вполне нормальный режим.

Но в этом случае не хватает напряжения. Это легко исправимо, с помощью всего одной копеечной радиодетали-переменного резистора (потенциометр) на 10-20 кОм. Рассмотрим типовую схему адаптера.

На схеме есть управляемый стабилитрон TL431, он находится в цепи обратной связи. Его задача поддерживать стабильное выходное напряжение в соответствие с нагрузкой. Через делитель из двух резисторов он подключен к плюсовому выходу адаптера. Нам нужно припаять к резистору(или выпаять его совсем и на его место припаять, тогда напряжение будет регулироваться и в меньшую сторону) который подключен к выводу 1 стабилитрона TL431 и к минусовой шине переменный резистор. Вращаем ось потенциометра и выставляем нужное напряжение. В моем случае я задал 18 В (небольшой запас от 16,8 В для падения на плате CC/CV). Если у вас напряжение указанное на корпусах электролитических конденсаторах стоящих на выходе схемы будет больше нового напряжения они могут взорваться. Тогда надо заменить их с запасом 30% по напряжению.
Далее подключаем к адаптеру плату для управление зарядом. Выставляем подстроечным резистором на плате напряжение 16,8 В. Другим подстроечным резистором выставляем ток 1,5 А, предварительно подключаем тестер в режиме амперметра к выходу платы. Теперь можно подсоединить литий-ионной сборку шуруповерта. Зарядка прошла нормально, ток к концу заряда упал до минимума, батарея зарядилась. Температура на адаптере была в пределах 40-43°C, что вполне нормально. В перспективе можно в корпусе адаптера для улучшения вентиляции (особенно в летнее время) насверлить отверстия.
Окончание заряда батареи можно увидеть по включению светодиода на плате на XL4015E1. В данном примере я использовал другую плату на LM2596 так, как случайно в ходе экспериментов сжег XL4015E1. Советую делать зарядку лучше на плате XL4015E1.
Шаг второй. Сборка схемы зарядного устройства аккумуляторов шуруповерта на штатном зарядном.
У меня было штатное зарядное от другого шуруповерта. Оно рассчитано на зарядку никель-марганцевых аккумуляторов. Задача стояла в том чтобы заряжать и никель-марганцевые аккумуляторы и литий-ионные.
Это решилось просто- припаял к выходным проводам (красный плюс, черный минус) провода к плате CC/CV.
Напряжение холостого хода на выходе штатное зарядного было 27 В, это вполне подходит для нашей зарядной платы. Далее все то же как и варианте с адаптером.
Окончание зарядки здесь мы видим по изменению цвета свечения светодиода(переключился с красного на зеленый).
Саму плату CC/CV я поместил в подходящую пластмассовую коробку, выведя провода наружу.
Так с помощью маленькой коробочки, а вернее ее содержимым можно зарядить аккумуляторы нашего шуруповерта.
Если у вас штатное зарядное на трансформаторе то можно подключить плату CC/CV после диодного мостика выпрямителя.
Способ переделки адаптера под силу начинающим и может пригодиться в других целях, в результате получим бюджетный блок для питания различных устройств.
Подробнее в ролике:

Всем желаю здоровья и успехов в жизни и творчестве! Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .>Конструкция зарядного устройства от шуруповёрта

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 .

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

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

На принципиальной схеме элементы сменного аккумулятора обведены пунктирной линией.

Суммарное напряжение такого составного аккумулятора составляет 14,4 вольт.

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

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

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 450С. 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.

Главная &raquo Мастерская &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Устройство химических источников тока (батарейки).
Герметичные кислотно-свинцовые аккумуляторы.
Как проверить диод мультиметром?

Зарядное устройство для шуруповерта Bosch схема

Электропитание

Главная Радиолюбителю Электропитание

В настоящий момент на рынке представлено огромное количество моделей аккумуляторных шуруповёртов Bosch и, соответственно, зарядных устройств к ним.

Зарядники отличаются следующими параметрами:

Напряжение питания (возможны варианты с фиксированным напряжением 3.6, 7.2, 10.8, 12, 14.4, 18, 24, 36 вольт или варианты с настраиваемыми/выбираемыми выходными параметрами напряжения).
Тип подключаемых аккумуляторов (это могут быть литий-ионные, никель-металлогидридные или никель-кадмиевые элементы).
Время заряда и мощность (так, зарядное устройство может оснащаться технологией быстрой накачки энергии).
Подключаемый разъём (за несколько поколений шуруповёртов накопилось большое число разных форматов подключений).
Тип использования устройства (как правило зависит от типа шуруповёрта – бытовой он или профессиональный, первый тип устройств рассчитан на редкое использование и большое время заряда, второй – на ускоренный заряд и регулярное использование).

Классическое зарядное устройство – это вторичный источник напряжения (трансформатор) и дополнительные схемы, например: фильтрации, выпрямления, защиты, накачки и т.п.

То есть, для зарядки любой батареи будет достаточно трансформатора и диодного моста, как на схеме ниже.

Рис. 1. Схема зарядного устройства

Принцип работы такой:

1. трансформатор понижает сетевое напряжение до требуемого уровня;

2. диодный пост преобразует синусоидальные колебания тока на выходе трансформатора в прямоугольные импульсы;

3. простейший фильтр из конденсатора сглаживает переходы между импульсами с диодного моста.

На самом деле всё очень просто. Но в оригинальных схемах производителей зарядных устройств вводятся дополнительные узлы и блоки. В некоторых случаях, для уменьшения габаритов зарядки могут внедряться импульсные блоки питания.

Не самый последний показатель работы схемы блока питания – его мощность. Она зависит в первую очередь от параметров преобразователя (трансформатора или импульсного блока питания). Чем выше мощность, тем быстрее и эффективнее будет заряжаться аккумуляторная батарея. Мощность аккумуляторов определяется их напряжением, умноженным на ёмкость (измеряется в ампер-часах).

Схемы оригинальных ЗУ Bosh

Ничего нового производитель здесь не изобретёт. Технологии зарядки химических источников тока давно известны и обкатаны. Всё что нужно – уточнить номинал деталей и используемые технические решения.

Ниже рассмотрим несколько вариантов схем для зарядных устройств, которые уже детально изучены опытными пользователями.

Bosch AL1814

Внешний вид зарядки.

Рис. 2. Внешний вид зарядки

Схема принципиальная.

Рис. 3. Принципиальная схема зарядного устройства

При поиске неисправностей в первую очередь стоит проверить мосфет, далее резисторы и конденсаторы. Проверять элементы нужно с выпаиванием контактов, так измерения номинала будут соответствовать действительности.

Замену неисправных элементов стоит производить на точно такие же модели, но рабочие, в крайнем случае — на прямые аналоги.

Bosch AL 1115

Внешний вид устройства.

Рис. 4. Внешний вид устройства

Схема принципиальная электрическая.

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема

Эта зарядка используется только для литий-ионных АКБ. Работает она на базе импульсного БП.

Bosch AL 2425 DV

Внешний вид прибора.

Рис. 6. Внешний вид прибора

Принципиальная схема находится .

Несколько слов о самостоятельном ремонте

На самом деле, зарядки Bosch ничем не отличаются от устройств конкурентов и достаточно просто устроены. Для ремонта нужно:

понимать немного в схемотехнике,
уметь определять номинал и тип элемента по обозначениям на корпусе (часто они интернациональны),
уметь проверять работоспособность отдельного элемента схемы (он выпаивается полностью или частично, например, если у элемента 2 контакта, то достаточно отпаять только одну ножку).
иметь необходимый набор инструментов и измерительных приборов.

Полезные советы:

Часто на плате имеются контрольные точки, типовые значения для сравнения указаны рядом с контактом (чтобы не выпаивать все детали без разбора можно отсечь лишние цепи с помощью контрольных точек).
После разборки сразу произведите детальный осмотр схемы и элементов. Часто пострадавшие детали можно определить визуально (они потемнели, имеют трещины на корпусе, вздулись и т.п.).
Наиболее уязвимыми элементами можно назвать транзисторы и микросхемы. Полупроводники чаще всего выходят из строя в сравнении с другими элементами схем (статистика не в их пользу).
Для дешёвых зарядок принципиальных схем не найти, потому что их нет даже в сервисных мастерских. Производителю проще полностью заменить устройство, чем ремонтировать его силами специалистов. Но схему можно составить самостоятельно. Делать это нужно очень скрупулёзно, так как при большом количестве связей ошибок не избежать.
Даже при наличии принципиальной схемы ремонт зарядок не сильно упрощается. Нужно знать расположение контрольных точек и стандартные для них значения измерений.

Вместо выводов

На самом деле для восстановления зарядных устройств принципиальные схемы не нужны. Достаточно последовательно проверить все ключевые элементы на номинал, ведь в схеме их часто не больше 10-20 шт.

Зарядка для шуруповерта