Интернет журныл о промышленности в Украине

Блок живлення для шуруповерта 18 В своїми руками: причини переходу на мережеве напруга 220 В, схеми саморобок

  1. Просте відновлення інструменту
  2. Інші способи модернізації
  3. Схеми і їх опис
  4. Простий варіант БП
  5. Універсальний адаптер живлення
  6. Адаптер на 12 В
  7. регульована модифікація
  8. Правила експлуатації

Мобільний шуруповерт на акумуляторної батареї набув широкого поширення в будівництві Мобільний шуруповерт на акумуляторної батареї набув широкого поширення в будівництві. Одним із суттєвих недоліків моделі є знос акумулятора, при зносі якого доводиться купувати новий шуруповерт або шукати акумулятор. Нестандартне рішення пропонують радіоаматори - зробити своїми руками блок живлення для шуруповерта 18 В.

Просте відновлення інструменту

Основною перевагою акумуляторного шуруповерта є його мобільність. Застосовується в таких інструментах літій-іонний акумулятор, який захищений від перевантаження і повної розрядки. Крім того, існує захист і від перезарядки у вигляді окремої схеми, вбудованої в сам елемент. Основним джерелом живлення (первинним) є 220 В, виконується і підзарядка акумуляторної батареї.

Залежно від моделі шуруповерта на акумулятор надходить напруга зарядки від 14 В до 21 В. На виході батареї виходить напруга живлення від 12 до 18 В. Цей тип АКБ служить довго, але якщо інструментом не користуватися тривалий час, не допоможе і вбудований захист від розрядки елементів батареї: розрядка відбувається постійно.

Для збільшення терміну служби необхідно постійно розряджати і заряджати батарею. Якщо з якоїсь причини не вдалося «встежити» за інструментом, часто виходить з ладу будь-якої конкретний елемент акумулятора. Існують основні способи вирішення цієї проблеми:

  1. Замінити батарею на нову.
  2. Придбати новий інструмент.
  3. Переробити шуруповерт з живленням від мережі.

При заміні акумулятора необхідно врахувати, що новий досить складно знайти При заміні акумулятора необхідно врахувати, що новий досить складно знайти. Інструменти роблять так, щоб важко було знайти для них запчастини. Фірмі невигідно виробляти свій виріб з високою ремонтоспособность, так як їй потрібні доходи від покупки продукції. Знайти новий акумулятор можливо тільки у дилерів. Крім того, можливий ще варіант: розібрати акумуляторну батарею і поміняти несправний елемент живлення.

При покупці нового інструменту користувач прагне купити модель більш якісного зразка, забуваючи про правила експлуатації акумуляторів літій-іонного типу. Основні правила, які допоможуть надовго зберегти термін служби інструменту:

  1. При покупці в зимовий період «запускати» інструмент відразу категорично забороняється. Потрібно почекати близько години, поки він не «прогріється» до рівня кімнатної температури.
  2. Поставити батарею на зарядку.
  3. Цикл зарядки і розрядки АКБ виконати близько 3 разів.

Якщо жоден з варіантів вирішення проблеми не підходить, потрібно приступити до переробки шуруповерта на мережевий своїми руками. Зробити це просто. Існує безліч простих і складних способів. Зміна моделі інструменту має кілька позитивних сторін:

  1. Немає необхідності підзарядки батареї.
  2. Знижується навантаження на механічну частину.
  3. Безліч варіантів блоків живлення.
  4. Збільшення якісних характеристик виробу.

Крім того, мобільність можливо зберегти, переробивши зарядний пристрій в блоковий варіант для зарядки практично будь-якого акумулятора.

Інші способи модернізації

Радіоаматори пропонують багато варіантів модернізації інструменту. Одні з них дуже прості і зводяться до застосування готових блоків живлення, а інші вимагають знань в області електротехніки і надають пристрою універсальність. Класифікація способів:

  1. Адаптер живлення для ноутбука.
  2. Підключення комп'ютерного імпульсного БП (блок живлення).
  3. Застосування автомобільний акумулятор на 12 В.
  4. Збірка саморобного джерела живлення.

Використання зарядника для ноутбука є оптимальним рішенням проблеми Використання зарядника для ноутбука є оптимальним рішенням проблеми. Крім того, необхідно знати параметри шуруповерта і зарядника (є на 12 В і 19 В), а також врахувати габарити останнього (для монтажу в акумуляторний відсік). Потрібно припаяти вихід адаптера харчування ноута, до клем якого приєднується батарея.

При використанні імпульсного БП (потужність від 350 Вт і вище) для персоналки (форм-фактор АТ) необхідно знайти напруга живлення 12 В на роз'ємах, що живлять вінчестер або привід для читання компакт-дисків. Вивести дроти, а решта акуратно обрізати і заізолювати. Можна зібрати корпус для БП, що дозволить отримати струм до 16 А. Крім того, необхідно зняти захист від запуску. Для цього потрібно з'єднати зелений провід з чорним з цього роз'єму. Ці два способи є дуже простими і не вимагають додаткового опису.

Автомобільний акумулятор є оптимальним джерелом електричної енергії. При модернізації моделі нічого не змінилося, крім підключення іншої батареї. Істотним недоліком є ​​його маса. Крім того, потрібно зібрати зарядний пристрій або придбати в спеціалізованому магазині.

Збірка свого БП є оптимальним рішенням для тих, хто підтримує якість. Попередні варіанти гарні, але не дозволяють домогтися гнучкості застосування. Наприклад, вони можуть бути застосовані тільки для шуруповертів з напругою 12, а не 18 В. Є зарядні пристрої, розраховані на напругу 19 В. Одержання 18 В досягається шляхом послідовного з'єднання акумуляторних батарей, наприклад, 12 і 6 В. Слід врахувати, що за характеристиками батареї повинні відрізнятися тільки в плані напруги. Саме тому часто і виникає необхідність зібрати джерело живлення самостійно.

Схеми і їх опис

Варіант самостійної збірки БП необхідно проводити за умови знань в області радіотехніки. Крім того, перед складанням потрібно добре все обміркувати, знайти корпус для монтажу і відповідні радіоелементи.

Простий варіант БП

Проста схема 1 БП (шуруповерта від мережі 220 вольт), що складається з трансформатора харчування (вхід діодного моста), випрямляча і конденсаторного фільтра.

Схема 1 - Блок живлення для шуруповерта 18 В

Трансформатор потрібно підібрати з потужністю від 300 Вт і вище, напруга на II обмотці повинно бути в діапазоні від 20 до 24 В і силою струму понад 15 А. Для діодного моста слід використовувати потужні діоди, підібрані під струм вторинної обмотки. Складніше буде підібрати відповідне харчування для шуруповерта. На виході випрямляча необхідно поставити конденсатор ємністю от 2000 мкФ (можна обмежитися ємністю на 470) і напругою від 25 В і вище. Деталі необхідно брати з запасом по струму і напрузі. Всі радіоелементи монтуються на гетінаксовую плату, яка кріпиться в корпусі.

Універсальний адаптер живлення

Запропонований варіант універсального БП володіє відмінними характеристиками і витримує струм навантаження до 10 А Запропонований варіант універсального БП володіє відмінними характеристиками і витримує струм навантаження до 10 А. Напруга на виході складає 18 В, хоча можна зробити розрахунки і зробити блок живлення для шуруповерта 12 В. Цей БП можна застосовувати в якості зарядного пристрою для акумуляторної батареї (АКБ) і резервного джерела живлення при знеструмленні мережі (схема 2).

Адаптер зібраний на стабілізаторі напруги, що складається з транзистора VT3 і VD2-VD5 (стабілітрони). За допомогою перемикача SB1 включається харчування і замикає свої контакти реле К1. Харчування йде на трансформатор, який перетворює змінний струм до необхідного номіналу. Вихідний струм з трансформатора надходить на випрямляч. Далі випрямлена напруга надходить на стабілізатор. Присутній в схемі і підсилювач струму, зібраний на транзисторах VT1 і VT2. До цього підсилювача підключається навантаження. Режим підзарядки акумулятора (резервне джерело живлення) здійснюється через VD6 і обмежувач у вигляді резистора R4. За допомогою SB2 можна відключити підзарядку батареї.

Схема 2 - Універсальний БП для шуруповерта і зарядки АКБ

При відсутності напруги живлення 220 В реле знеструмлюється, і напруга з батареї подається на інші контакти реле (харчування безпосередньо від АКБ). Для захисту від струмів КЗ і перевантажень використовуються запобіжники. Таку систему можна використовувати без резервного джерела живлення. Додаткова налагодження не потрібно.

Перелік радіодеталей вказано на відповідній схемі 2, проте можливі і заміни аналогами, наприклад:

  1. VT1 і VT2 можна замінити на КТ808 або КТ819 з таким же параметрам. Транзистори потребують охолодження, і тому наявність радіатора обов'язково. Транзистори можна посадити на термопасту для поліпшення тепловіддачі. Аналогом VT3 є КТ815 або КТ817. Допустимі будь-які літерні індекси.
  2. Трансформатор слід використовувати з вихідною потужністю понад 150 Вт і з напругою під навантаженням на II обмотці 14-16 В.
  3. АКБ є стандартною на 12 В.
  4. Реле К1 необхідно використовувати змінного струму на напругу від 220 В і струмом в 3 А.
  5. Запобіжник FU1 на 3А, FU2 повинен бути на 10 А.
  6. Випрямляч використовують уже готовий (КЦ405А, в крайньому випадку - КЦ407А) або зібраний на діодах Д231 і Д242 (буквений індекс будь-який). Діод VD6 можна замінити аналогічним, керуючись довідником або інтернетом.
  7. Стабілітрони бажано залишити такі ж: від них залежать вихідні параметри напруги, хоча можливо і послідовне з'єднання на необхідний показник U.
  8. Конденсатори змінюються на будь-які аналоги згідно довідкової документації. Слід враховувати U в ланцюжку, до якої під'єднано конденсатор.
  9. Резистори R2 і R3 (МЛТ-0,5), R1 і R4 (тип ПЕВ-10 або ВЗР-10).

Після складання здійснюється монтаж і приведення вироби до відповідного виду, дизайн вибирається самостійно.

Адаптер на 12 В

Адаптер збирається на мікросхемі 7912 і являє собою лінійний регулятор. Транзистор збільшує потужність БП (схема 3). Цією самоделкой можна живити і шуруповерт на 18 В, для чого необхідно розрахувати трансформатор.

Схема 3 - Блок живлення для шуруповерта 12 В

Вторинний джерело живлення являє собою трансформатор, на виході якого 16 В (для моделі з харчуванням на 12 В постійного струму) або 22 В (живлення шуруповерта 18 В). Випрямляч збирається з звичайних діодів з зворотною напругою понад 50 В (можливо використовувати вже готові варіанти). Згладжує фільтр являє собою конденсатор високої ємності близько 10000 мкФ, але чим більше ця величина, тим краще.

Мікросхему потрібно придбати в спеціалізованому магазині радіодеталей. Крім того, в схемі використані світлодіоди, що дозволяють виробляти діагностику при несправності БП. Радіоелемент 2N3055 є транзистором pnp структури і його можна замінити будь-яким (аналог потрібно підбирати з довідкової літератури з напругою близько 50 В і струмом більше 5 А). Можливе застосування ЛУТ для виготовлення монтажної плати. В інтернеті докладно описаний процес виготовлення друкованої плати по лазерно-прасувальну технології (ЛУТ).

регульована модифікація

Регульований БП дуже зручний у використанні і є універсальним. Завдяки регульованим значенням напруг можна живити будь-яку техніку, використовувати для зарядки акумулятора. Основним елементом є мікросхема типу LM317. Посилення відбувається за допомогою двох транзисторів типу 2N3055, але можна застосовувати і більш потужні, адже від цього потужність БП зростає і дозволяє отримати струм до 20 А. Транзистори встановлюються на радіатор, і бажано застосувати в конструкції ще й вентилятор для охолодження (кулер з персонального комп'ютера на 12 В).

Схема 4 - Регульований БП

Перелік деталей:

  1. Трансформатор двохобмотувальні на 15 В і струмом в 10 ампер.
  2. Діоди D1-D4 (діодний міст): MR750 або інший аналог.
  3. Вставки плавкі на 1 А і 10 А. Другий показник вибирається згідно реальному навантаженню (споживаний струм).
  4. Резистори: R1 (2,2 до на 2,5 Вт), R2 (240), R3 і R4 (0,1 на 10 Вт), R7 (6,8 к), R8 (10к), R9 (47 на 0 , 5 Вт), R10 (8,2 к).
  5. Конденсатори: C1, C7 і C9 (47n), C11 (22n), C2 (4700 мк на 50 В), C3 і C5 (10 мк на 50 В), C4 і C6 (100n), C8 (330 мк на 50 В ), C10 (1мк на 25 В).
  6. Діоди (можливе застосування аналогів): D5 (1N4148, 1N4448 або 1N4151), D6 (1N4001), D10 (1N5401), D7, D8 і D9 (1N4001).
  7. Мікросхема: LM317.
  8. Транзистори: 2N3055.
  9. Змінні опору: P1 (5к), P2 (47 або 230 потужністю 1 Вт), P3 (10к).

При складанні потрібно ізолювати транзистори застосуванням теплопровідних прокладок. Крім того, при будь-яких збірках потужних БП слід використовувати товсті дроти.

Правила експлуатації

Якщо шуруповерт має порівняно невеликою потужністю, потрібно провести монтаж саморобного БП в акумуляторному відсіку. При окремої збірці у всіх БП потрібно забезпечити охолодження, використавши вентилятор або двигун з крильчаткою. Корпус не повинен бути герметичним, тому що відбудеться перегрів (гарячому повітрю нікуди буде виходити). При готовності БП потрібно перевірити шуруповерт в комплексі з джерелом живлення. Основні вимоги до використання інструменту, що дозволяють продовжити експлуатаційний період:

  1. Час роботи: 30-40 хвилин, після чого необхідно зробити паузу до повного охолодження.
  2. Уникати робіт на великих висотах.
  3. Стежити за станом кабелю живлення, акумулятора (якщо він використовується), температурою інструменту і саморобного БП.

Таким чином, при виході з ладу акумулятора шуруповерта на 18 В можна уникнути зайвих витрат. Якщо важлива мобільність, то має сенс придбати новий акумулятор або сам інструмент. Існує безліч варіантів, запропонованих радіоаматорами для продовження його терміну служби. Необхідно вибрати оптимальний з них для конкретного випадку застосування пристрою.