Схемы зу для акб шуруповерта

Схемы зу для акб шуруповерта

Не всем пользователям нравятся штатные методы восстановления работоспособности аккумуляторов. Как правило, замечания вызывает чрезмерная длительность процесса. Самодельное зарядное устройство для шуруповерта поможет устранить этот недостаток. Представленные ниже сведения помогут реализовать такой проект без ошибок и лишних затрат. Они пригодятся для квалифицированного выполнения ремонтных операций собственными руками.

Преимущества аккумуляторных инструментов

Главным плюсом электроинструментов данной категории является автономность. Встроенная аккумуляторная батарея обеспечивает функциональность техники без подключения к стационарной сети питания 220 или 380V. Этой особенностью пользуются для выполнения ремонта в новостройках, в «походных» и других сложных условиях.

Другие преимущества:

  • без мешающего соединительного кабеля питания проще выполнять отдельные операции;
  • низкое напряжение батарей снижает опасность поражения электрическим током;
  • этот инструмент намного тише, по сравнению с альтернативным решением автономности на базе бензинового генератора.

К сведению. Для справедливой оценки следует отметить, что оснащение аккумулятором увеличивает вес, стоимость и сложность.

Как работает зарядное устройство

Для восстановления заряда аккумулятора понижают и выпрямляют напряжение. Далее необходимо поддерживать оптимальную силу тока достаточное время. В некоторых ситуациях (с учетом типа батарей) приходится применять сложный алгоритм работы.

Разновидности аккумуляторов

Зарядное для шуруповерта создают с учетом особенностей автономного источника питания. В следующих разделах рассмотрены популярные аккумуляторные батареи. В ходе изучения совместимости функциональных компонентов шуруповерта рекомендуется уделить особое внимание режимам восстановления заряда.

Никель-кадмиевые

Эти аккумуляторы отличаются:

  • разумной стоимостью;
  • хорошими энергетическими показателями;
  • длительным сроком службы.

К сожалению, большие проблемы возникают на стадии утилизации. Вредные химические соединения в составе Ni-Cd батареек наносят большой вред окружающей среде. По этой причине применение таких изделий постепенно прекращают во многих странах.

Если иные данные не указал производитель, выбирают режим эксплуатации вместе с подходящей электрической схемой ЗУ для шуруповерта по следующим данным:

  • для продления срока службы рекомендуется «тренировка» 2-6 полными рабочими циклами перед началом эксплуатации и впоследствии через каждые 6-8 месяцев;
  • допустимо длительное хранение в разряженном состоянии;
  • напряжение предварительного разряда – от 0,9 до 1 V;
  • номинальная емкость сохраняется только при положительной температуре;
  • перегрев недопустим в процессе восстановления (не выше +40°C);
  • о завершении цикла свидетельствует небольшое снижение напряжения;
  • ток заряда вычисляют по формуле:

Важно! Буквой «С» обозначают емкость, указанную в паспорте аккумулятора. Если C=2,5 А*ч, можно применять заряд с током 5А = 2*2,5.

Сернокислотные аккумуляторы для шуруповерта

Изделия этой категории создают на основе свинцовых элементов с гелевым электролитом кислотного типа. Преимущества:

  • простота;
  • демократичная цена;
  • возможность эксплуатации в любом положении.

Главными недостатками сернокислотных аккумуляторов являются значительные габариты и большой вес. Ячейки заряжают напряжением 1,8-2 V при поддержании тока 0,1-0,15*С.

Литий-ионные батареи для шуруповерта

Это наиболее распространенное современное решение. Аналогичные по конструкции батареи применяют в смартфонах и ноутбуках, другой бытовой и профессиональной технике. Плюсы:

  • лучшие показатели, по сравнению с рассмотренными выше аналогами по накоплению энергии на единицу объема (веса);
  • широкий рабочий температурный диапазон;
  • длительное сохранение хороших эксплуатационных параметров;
  • отсутствие чрезмерных требований к утилизации.

Одну стандартную ячейку заряжают напряжением 3,6V до уровня 4,2V. Превышение установленного производителем порога сокращает срок службы. Низкий уровень ограничивает накопительные возможности. Энергетический потенциал аккумуляторов восстанавливают с тщательным контролем температуры.

Виды зарядных устройств

В этом разделе рассмотрены типовые электрические схемы. Выбирают подходящий зарядник для шуруповерта с учетом следующих факторов:

  • тип аккумулятора;
  • количество ячеек;
  • возможность тщательного контроля процесса зарядки;
  • наличие навыков и знаний для качественной сборки (настройки) определенной конструкции;
  • дополнительные требования по весу, размерам, другим индивидуальным критериям.

Аналоговые со встроенным блоком питания

Популярность таких инженерных решений объясняется сравнительной простотой и низкой себестоимостью. Представленное на следующем чертеже устройство обеспечивает стабильное поддержание напряжения для зарядки 12 вольтового блока с достаточно высоким током.

Читайте также:  Водонагреватель oasis glass 20 eg

Пояснения к электрической схеме:

  • микросхема КР142ЕН выполняет основную функцию – стабилизацию;
  • для приведенного примера (на 12V) подходит модификация с индексом «8Б» в обозначении;
  • этот элемент нагревается, поэтому его монтируют на металлическом радиаторе с площадью рассеивания 20-25 см кв.;
  • обмотки трансформатора (сечение проводников) рассчитывают по необходимому току на выходе;
  • конденсатором С1 убирают остаточные пульсации после выпрямления диодным мостом;
  • о завершении цикла зарядки сигнализирует погасший светодиод (HL1), автоматическое отключение отсутствует.

Аналоговые с внешним блоком питания

Принципиальная схема в этом варианте аналогична рассмотренному примеру. Главное отличие – отдельное исполнение блока выпрямителя:

Такое устройство можно сделать миниатюрным. Его можно подключить к стандартному достаточно мощному выпрямителю (это блок питания ноутбука, планшета, другой техники). Пояснения для сборки:

  • на транзисторе КТ 818 рассеивается большая мощность, поэтому его устанавливают на эффективный радиатор (площадь – от 35 до 45 кв. см);
  • подстроечным резистором настраивают оптимальный ток на выходе с учетом особенностей аккумулятора;
  • как и в предыдущем варианте, завершение процедуры – погасший светодиод.

Импульсные

Предыдущие устройства способны восстановить функциональность штатной батареи шуруповерта за 4-6 часов. Представленная ниже схема аналогичную задачу выполнит намного быстрее (45 мин.-1,5 часа). Главные преимущества – минимальные размеры и легкость.

Эта схема предназначена для заряда Ni-Cd аккумуляторных батарей усовершенствованного типа. Они снабжены специальным контактом, который необходим для контроля температурных показателей. Такое устройство без дополнительных команд воспроизводит цикл ускоренной разрядки. Пользователь может устанавливать перемычками различные комбинации выходных параметров.

Режимы заряда

Никель-кадмиевые (сернокислотные) ячейки заряжают напряжением 1,2 (1,8-2) V, соответственно, при поддержании тока (0,1-0,15) * С. В литий-ионных моделях напряжение повышают до 3,3 V. Стандартное зарядное устройство для шуруповерта 18 вольт поддерживает этот же уровень в процессе заряда. Окончание операции контролируют по уровню 21 V.

Важно! Литиевые элементы особенно чувствительны к перегреву. Повышение температуры более +60°C способно вызвать не только разрушение конструкции, но и воспламенение. Чтобы исключить опасные ситуации, тщательно контролируют данный параметр.

Дополнительные функции

Простейшая зарядка для шуруповерта способна только поддерживать определенное напряжение и силу тока. В сложных электрических схемах предусмотрены следующие особенности:

  • пользовательская настройка электрических параметров;
  • установка с применением таймера определенных временных интервалов;
  • контроль температуры в режиме онлайн;
  • микропроцессорное управление и поддержание рабочих режимов с защитными функциями.

Напряжение заряда и форм-фактор

Международная стандартизация по напряжению автономных источников питания электроинструментов отсутствует.

Следует понимать! Увеличение этого параметра позволяет уменьшать вес и размеры АКБ. Литиевые блоки собирают из стандартных элементов (1,2V).

По этой причине итоговое напряжение будет следующим (для количества батарей):

Модернизация зарядных устройств

В первом примере (аналоговое ЗУ) приведена электрическая схема для 12V аккумулятора. Установить другие электрические параметры на выходе по току и напряжению можно с помощью изменения параметров трансформатора и микросхемы. Доработка выполняется на основе предварительных расчетов.

К сведению. Если выполняется только ремонт зарядки шуруповерта, следует делать снимки в процессе разборки. Они помогут впоследствии правильно установить функциональные компоненты конструкции.

Как сделать зарядное устройство для шуруповёрта

Сначала уточняют общие параметры проекта. За основу берут имеющийся блок, который обеспечивает фиксацию батареи в правильном положении и надежный электрический контакт. Уточняют тип АКБ и соответствующее зарядное устройство.

Схема и порядок сборки блока питания

Аналоговые электрические схемы проще, однако занимают много места. Импульсные отличаются компактностью и повышенной сложностью. Выбрав подходящий вариант, пользуются навесным монтажом или создают печатную плату с учетом свободного пространства в корпусе. В ходе изготовления создают вентиляционные отверстия для эффективного охлаждения мощных транзисторов и микросхем. На завершающем этапе проверяют функциональность, завершают сборку.

Читайте также:  Вырезать конверт по шаблону

Как использовать электроприбор

Применяют ЗУ с учетом определенной схемотехники. Простейшие модели только сигнализируют о завершении процесса, но не отключают сетевое питание. Некоторые виды АКБ необходимо заряжать с тщательным контролем температурного режима. После практического изучения процесса сборки отремонтировать вышедшее из строя изделие будет несложно.

Видео

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.

Внешний вид зарядки.

Рис. 2. Внешний вид зарядки

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.

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 здесь.

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.
  • 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.
Читайте также:  Будет ли подольск присоединен к москве

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.

Мнения читателей
  • Сергей / 15.04.2020 — 19:09
    Подскажите, есть шурик GSR 14,4,V с зарядкой AL2425 DV. 10 лет отработали батареи но подустали, хочу перевести на литий. Надо ли переделывать зарядку? Или будет и эта заряжать. И посмотрел ее ТТХ- она быстрая:5А, аккумы звказал на 3000 мА- пойдет, или ограничивать ток заряда (А) как рекомендуют в 1-1,5 А

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

Пришло время переделать свой рабочий "шурик" на Литий, поскольку кадмиевые АКБ умерли. Процесс не слишком сложный, с использованием 18650 АКБ и платы балансировки BMS, хорошо описан в различных источниках. Каких либо трудностей не возникло. Проблема появилась после измерения напряжения на выходе штатного ЗУ, которое было 38 вольт(холостой ход). Во многих обзорах переделки на Литий на эту проблему ЗУ для кадмия указывали. Но не всё так страшно, как показалось на первый взгляд. Зарядное менять не пришлось

В низковольтной части две микросхемы, одна LM358, на ней собран стабилизатор тока. Вторая микруха отвечает за индикацию светодиодов, но что за она не видно.

ЗУ только со стабилизацией тока и на холостом выдаёт 38 вольт. Причём ток заряда 1,4 ампера, что для Никель-Кадмия ёмкостью 1,3 а/ч очень много, не удивительно, почему АКБ сдохли всего за два года, ток заряда 1С от ёмкости это много для любого АКБ(знал бы, снизил ток сразу после покупки). Хотел использовать родное ЗУ с китайской платой CC/CV, но она хоть и не сгорела от 38 вольт, но работать адекватно не захотела.

Решил найти схему именно на эту ревизию платы но увы, нашёл только на KF28L YC-1, это ЗУ для лития.

Напряжение не стал менять, хотя заменой родного стабилитрона 35 в, можно снизить напряжение холостого хода(+3 в к напряжению стабилизации выбранного стабилитрона). Не стал этого делать по двум причинам, во первых перестаёт работать штатная индикация заряда, во вторых плата BMS и так не даёт перезарядить 18650. Поразмыслив, не стал ставить по сути бесполезный, дополнительный модуль CC/CV . 4 банки 18650 заряжаются током 0,67 А и при достижении напряжения на контактах 17,4 в. плата BMC 4S 40 A отключает зарядку. При этом АКБ заряжается до 16,3 в. Если оставить схему без изменений, на ток 1,4 А, АКБ зарядиться до 16,4 в, что так же далеко от перезаряда.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector