Зарядное устройство для шуруповерта своими руками

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.

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 . 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.

Схема зарядного устройства для шуруповерта на 12 вольт

Устройства, рассчитанные на 12 вольт, работают с максимальным напряжением до 30 Ом. Чаще всего они предназначены для батарей на 10 мАч. Производитель Makita – распространенный пример этому. Схема зарядного устройства для шуруповерта на 12 вольт выглядит следующим образом:

Схема напряжением в 12 вольт

В цепи могут присутствовать полевые резисторы. Их максимальная емкость в данном случае – 4,4 пФ. Проводимость цепи примерно в два раза меньше, чем у 18-вольтного аналога и составляет 9 мк. Конденсатор выполняет роль контроллера частоты такта. Некоторые ЗУ имеют фазовый резистор, который поддерживает частоту колебаний.

Простое восстановление инструмента

Основным преимуществом аккумуляторного шуруповерта является его мобильность. Применяется в таких инструментах литий-ионный аккумулятор, который защищен от перегрузки и полной разрядки. Кроме того, существует защита и от перезарядки в виде отдельной схемы, встроенной в сам элемент. Основным источником питания (первичным) является 220 В, выполняется и подзарядка аккумуляторной батареи.

В зависимости от модели шуруповерта на аккумулятор поступает напряжение зарядки от 14 В до 21 В. На выходе батареи получается напряжение питания от 12 до 18 В. Этот тип АКБ служит долго, но если инструментом не пользоваться продолжительное время, не поможет и встроенная защита от разрядки элементов батареи: разрядка происходит постоянно.

Для увеличения срока службы необходимо постоянно разряжать и заряжать батарею. Если по какой-то причине не удалось «уследить» за инструментом, часто выходит из строя какой-либо конкретный элемент аккумулятора. Существуют основные способы решения этой проблемы:

1. Заменить батарею на новую.
2. Приобрести новый инструмент.
3. Переделать шуруповерт с питанием от сети.

При замене аккумулятора необходимо учесть, что новый достаточно сложно найти. Инструменты делают так, чтобы тяжело было найти для них запчасти. Фирме невыгодно производить свое изделие с высокой ремонтоспособностью, так как ей нужны доходы от покупки продукции. Найти новый аккумулятор возможно только у дилеров. Кроме того, возможен еще вариант: разобрать аккумуляторную батарею и поменять неисправный элемент питания.

При покупке нового инструмента пользователь стремится купить модель более качественного образца, забывая о правилах эксплуатации аккумуляторов литий-ионного типа. Основные правила, которые помогут надолго сохранить срок службы инструмента:

1. При покупке в зимний период «запускать» инструмент сразу категорически запрещается. Нужно подождать около часа, пока он не «прогреется» до уровня комнатной температуры.
2. Поставить батарею на зарядку.
3. Цикл зарядки и разрядки АКБ выполнить около 3 раз.

Если ни один из вариантов решения проблемы не подходит, нужно приступить к переделке шуруповерта на сетевой своими руками. Сделать это просто. Существует множество простых и сложных способов. Изменение модели инструмента имеет несколько положительных сторон:

1. Нет необходимости подзарядки батареи.
2. Снижается нагрузка на механическую часть.
3. Множество вариантов блоков питания.
4. Увеличение качественных характеристик изделия.

Это интересно: Шлифовальная машинка для паркета, пола — рассматриваем во всех подробностях

Зарядка при неисправном аккумуляторе

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

1. Покупка нового.
2. Ремонт старого. Если это делать самостоятельно, потребуются специальные знания. К тому же не каждый захочет работать с вредными веществами.
3. 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.
4. «Родной» аккумулятор или его заменители вообще можно исключить из конструкции. Шуруповерт будет питаться от сети напрямую.

Зарядка шуруповёрта без зарядного

Восстановить батарею без помощи ЗУ несложно, но многие не представляют, как. Зарядить аккумулятор шуруповёрта без зарядного устройства можно, используя любой блок питания с постоянным напряжением. Величина его должна быть равной или немного больше значения напряжения заряжаемого аккумулятора. Например, для 12V батареи можно взять выпрямитель для зарядки автомобиля. С помощью клеммных зажимов и проводов подключить, соблюдая полярность, их друг к другу минут на тридцать, при этом контролируя температуру батареи.

А можно провести доработку и устройства питания с большим напряжением, воспользовавшись простым интегральным стабилизатором. Микросхема LM317 позволяет управлять входным сигналом до 40 вольт. Понадобится два стабилизатора: один включается по схеме стабилизации напряжения, а второй — тока. Такую схему можно применить и при переделке ЗУ, не имеющего узлов контроля процесса зарядки.

Читать также: Как заварить алюминиевый радиатор

Работает схема совсем несложно. Во время работы образуется падение напряжения на резисторе R1, его хватает для того, чтобы засветился светодиод. По мере заряда ток в цепи падает. Через некоторое время напряжение на стабилизаторе будет малым и светодиод погаснет. Резистор Rx задаёт наибольший ток. Его мощность выбирается не менее 0,25 ватт. При использовании такой схемы аккумулятор не сможет перегреваться, поскольку устройство автоматически отключается при полном заряде батареи.

Отсутствие или полная поломка ЗУ шуруповерта стопорит все запланированные работы. Но, применив смекалку, некоторые доступные инструменты, возникший вопрос о том, как заряжать аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства, вполне можно с успехом решить. Существует несколько способов разрешения этой проблемы.

Подбор зарядного блока, подходящего по характеристикам.

На аккумуляторе, либо самом шуруповерте указаны параметры: величина напряжения (вольт), вместительность батареи (ампер/час). Такую же размерность тока, идентичную мощность должно выдавать ЗУ. Зарядный модуль от какого-либо другого аппарата, имеющее тождественные показатели, может зарядить АКБ шуруповерта: нужно оголить провода, подключить разъемы батареи посредством зажимов типа «крокодил».

Применение универсального ЗУ

Для приобретения имеются универсальные заряжающие блоки, выходные параметры которых регулируются по потребностям пользователя, индивидуальным особенностям типа аппарата, которое необходимо зарядить. Комплектация их включает переходник на самые популярные разъемы, зажимы-крокодилы, подойдут такие гаджеты ко многим типам аппаратов, инструментов.

Использование зарядного модуля для автомобильного аккумулятора.

Такой аппарат способен повредить батарею шуруповерта, т.к. его выходные характеристики иные, поэтому процесс зарядки может быть осуществлен только после их нивелировки. Наиболее безопасно использование автомобильной зарядки, оборудованной системой регулировки уровня напряжения, вольтажа. Если таковая присутствует, рекомендуется выставлять следующие параметры: при мощности аккумулятора 1,3 ампер/час, величину тока устанавливают на уровень 650 – 130 мА, то есть величину тока 0,5 – 0,1 части от общего объема мощности батареи.

Изготовление самодельного заряжающего блока

Возможно сфабриковать самодельный блок для зарядки накопителя. Для этого у вышедшей из строя батареи выпаиваются клеммы, соответственно полярности сквозь расширенные отверстия припаиваются провода. Месторасположение проводов уплотняется каким-либо наполнителем, например, рулончиком плотной бумаги/картона. Крышка закрепляется клеем на зарядном стакане. Собранный блок через переходник помещается в батарею.

Оборудование батареи USB-разъемом

Чтобы получить возможность пополнять АКБ шуруповерта через ЮСБ-зарядный блок, ее оборудуют таким разъемом, применяя предохранитель. Точки контактов спаиваются, предохранитель фиксируется на клей, собранный корпус закрепляется липкой изолирующей лентой.

Зарядка через внешние источники электричества.

Если электроинструмент сильно износился, возможен вариант приобретения универсального зарядного устройства для шуруповерта, либо блока, соответствующего именно вашей модели инструмента. Огромный выбор блоков питания шуруповертов, Вы найдете на MegaBattery.ru

Продолжая тему, можно подсоединить аппарат к какому-либо источнику электроэнергии. Обычно это осуществляется с помощью старого аккумулятора соразмерных параметров. В цепь интегрируется предохранитель силой тока 10А. Проводка должна иметь увеличенное сечение.

Как найти поломку в зарядном блоке шуруповерта

Что нужно для того, чтобы найти поломку в зарядном блоке шуруповерта, знают немногие, поэтому подробно рассмотрим этот процесс. Начинать следует с разборки корпуса зарядного, но делается это исключительно на отключенном от сети устройстве. Убедитесь в том, что вилка прибора не подключена к розетке, и только после этого начинайте разбирать конструкцию корпуса.

Чтобы добраться до внутренности зарядки шуруповерта, ремонт которой выполняется, необходимо изначально выкрутить 3-4 или 6 винтов, фиксирующих крышку. Количество винтов зависит от модели шуруповерта и самого блока питания. Как только будет разобран корпус, перед глазами появится картина следующего вида, как показано на фото ниже.

Что со всем этим делать? Начинать ремонт зарядки шуруповёрта нужно с выявления неисправного элемента или узла. Для начала выполняются следующие действия:

• Проводится осмотр. Если имеются следы нагара, то поломка найдена, и можно приступать к ее устранению, однако не стоит торопиться. Ведь наличие нагара на одном элементе могло послужить выходом из строя других деталей. Чтобы их отыскать, нужно проделать следующие действия, поэтому читаем дальше
• Вооружаемся тестером, и, установив переключатель в режим прозвонки, прикасаемся щупами к выводам предохранителя. Как он выглядит, показано выше на фото. Если тестер пищит, значит, предохранитель исправен, и поломка в другом. Вспоминаем нашу первоначальную проверку устройства на исправность — если показания тестера были положительными (а не нулевыми), значит, предохранитель можно не проверять, и причина в другом. Если показания тестера нулевые, то предохранитель проверяется в первую очередь
• Следующим на очереди надо проверить конденсатор. Его неисправность можно выявить по форме — если он вздулся, то ремонт зарядки шуруповерта можно закончить, заменив сгоревший элемент. Перед тем как выпаивать, рекомендуется убедиться в том, что элемент действительно неисправен. В помощь снова берем мультиметр, только теперь переключатель устанавливаем в режим измерения сопротивления, и щупами прикасаемся к выводам устройства. Показывает «0», значит нужно заменить конденсатор и «дело в шляпе»
• Часто выход из строя конденсатора влечет за собой перегорание диодного моста. Из строя могут выйти все диоды или некоторые, но в любом случае, их стоит проверить. Ниже на фото показано, как выглядит конденсатор и диоды. Проверить исправность диодов можно путем постановки мультиметра в режим измерения постоянного напряжения. Для этого поочередно прикасаемся щупами к выводам диодов. В одном направлении диоды должны пропускать напряжение, и показывать соответствующее значение на приборе. После этого нужно поменять полярность, и снова прозвонить выводы. Если они пропускают в обратном направлении, значит следует заменить соответствующие элементы. Если ни один не пропускает, значит, они целые и не требуют замены
• Проверка дросселя или резистора также проверяется при помощи прозвонки или измерения сопротивления. Если прозвонка не пищит, значит, резистор неисправен, и требуется его замена. Все остальные элементы из строя выходят редко (если только это не удар молнии в электросети, после которого выгорает вся плата напрочь), поэтому обычно на этом мероприятия по поиску неисправных элементов завершаются

Найденные неисправные элементы нужно заменить, но как проводится ремонт зарядного устройства шуруповерта, в деталях описано ниже.

Использование светодиодного драйвера

Для 12-вольтового инструмента такой драйвер — самый простой вариант, хотя и не самый дешёвый. Единственное условие — мощность драйвера должна быть на 10–15 % больше мощности инструмента. В противном случае блок питания выйдет в защиту уже при пуске инструмента, а если запустит его, то не позволит развить достаточную мощность для затягивания шурупа.

Если, к примеру, 12-вольтовый шуруповёрт потребляет ток в 10 А, то мощность блока питания должна быть хотя бы 130 Вт. Для 30-амперного инструмента понадобится уже 400-ваттный блок питания. Найти такой прибор, конечно, не проблема, но стоимость его может превышать стоимость самого шуруповёрта.

Драйвер для светодиодной ленты самый простой, но не самый дешёвый

Как переделать шуруповёрт под такой блок питания? Если штатная батарея выходит из строя, то мы её просто разбираем, вынимаем аккумуляторы, а к клеммам подачи напряжения на инструмент припаиваем провода, подключенные к выходным зажимам драйвера, обязательно соблюдая полярность. Сам драйвер подключаем к сети через входные клеммы — и переделка окончена. Вставляем «батарею» в шуруповёрт — и пользуемся.

Если аккумулятор исправен, то его, конечно, разрушать не надо. Просто разбираем шуруповёрт и подпаиваем колодку питания к питающим клеммам самого инструмента. Колодку, естественно, выводим наружу, провод питания оснащаем ответной частью разъёма. Соединили разъём — работаем от сети. Отключили БП, установили батарею — и у нас автономный инструмент.

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.

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.

Ремонт

Так же, как и переделка, ремонт зарядного устройства для шуруповерта требует наличия определенных знаний в области радиотехники. Без наличия опыта можно заменить соединительные шнуры питания и предохранители. Стоит отметить, что такие неисправности занимают одно из основных мест по частоте. Отсутствие заряда и индикации питания обычно связаны с обрывом проводов или перегоранием предохранителя. Обе неисправности выявляются путем прозвонки при помощи омметра.

Более серьезный ремонт зарядки шуруповерта, особенно в дорогих конструкциях, затруднен отсутствием принципиальной схемы.

Важно! Самостоятельный или неквалифицированный ремонт зарядных устройств для литий-ионных аккумуляторных батарей чреват воспламенением и даже взрывом аккумулятора, поскольку батареи такого типа крайне чувствительны к режиму зарядки

Восстановление работоспособности дрели

Работая с повышенными нагрузками и в загрязнённой ремонтной среде, шуруповерт может сломаться. Самые частые причинами неисправностей — это грязь или пыль. Иногда отвёртка перестаёт работать, когда медные соединения на контактах окисляются. Отремонтировать и одновременно сделать настройку шуруповёрта своими руками можно после изучения инструкции завода-изготовителя в такой последовательности:

Перед любыми видами ремонтных работ необходимо принять меры предосторожности.
Перед заменой патрона или снятием корпуса убедится, что электрическая отвёртка не подключена к питанию.
Попробуйте включить инструмент через аккумуляторную батарею. Если она не функционирует, возможно, неисправность в батарее или источнике питания

Замените аккумулятор и проверьте работу. Если электрическая отвёртка не прокручивается, возможно, внутри что-то блокирует пуск и придётся снять патрон.

Для этого необходимо с помощью отвёртки ослабить винты, и осторожно вынуть патрон. Перед чем нужно убедиться, что есть резервная деталь для замены.
Осторожно открутить корпус с помощью отвёртки. Открыть его, приподнять и проверить устройство на наличие внутренних дефектов.
Очистка медного соединения. Если они покрыты пылью или медной окисью, нужно их очистить. Для этого можно использовать наждачную бумагу до тех пор, пока поверхности не станут блестящими и гладкими.
Вытереть инструмент от пыли и медных опилок мягкой тканью.
Сохранить схему подключения, сделав фотоснимки и чертёж на бумаге
Это очень важно иначе сложно будет собрать провода точно так же, как до ремонта.
Замена и повторная сборка. Определить узлы, где детали заклинен и осторожно заменить их.
Собрать отвёртку, подсоединить провода и установить корпус.

Устранение неисправности адаптера

Очень часто случается так, что пользователь заряжает аккумулятор, а он перестаёт работать практически сразу, индикатор сообщает о разрядке батарей. В этом случае необходима диагностика, чтобы определит точно, что неисправно — аккумулятор или зарядное устройство.

Если беспроводной механизм (со встроенной перезаряжаемой батареей) не работает, не хватает мощности, нужно убедиться что:

1. Питание включено на выходе и розетка не подключена к сети.
2. Проверить электрический шнур и заменить его, если он неисправен.
3. Опробовать блок питания и выполнить ремонт.
4. Если беспроводное устройство или перезаряжаемые батареи работают в течение более коротких периодов между подзарядами, вероятно, они изношены. Нужно осмотреть их на наличие повреждений или утечек и при необходимости заменить.

Самостоятельная зарядка литий-ионных батарей

Иногда для старых моделей инструмента невозможно приобрести новый зарядник и необходима доработка или сделать новый самостоятельно. Для свинцово-кислотных батарей Ni-Cd и Li-ion потребуется схема зарядного устройства для шуруповёрта 18 вольт. Основными особенностями этого универсального источника являются:

1. Напряжение постоянного тока.
2. Автоматическое отключение при полной зарядке.
3. Максимальный ток 5 ампер, аккумуляторы могут заряжаться в обычном режиме.
4. Полностью настраиваемый режим согласно спецификациям батареи.
5. Низкая себестоимость.
6. Оптимальная электросхема. Никаких специальных деталей не требуется, все они стандартные и легко доступны.
7. Светодиодные индикаторы для контроля состояния отсечки и зарядки.
8. Подходит для гаражей и домашнего использования.

При глубокой зарядке батарея может перегреваться, что должно быть защищено автоматической схемой контроллера температуры или охлаждением вентилятора. Список деталей для ремонта шуруповёрта своими руками:

1. Резисторы.
2. Конденсаторы.
3. Симистры.
4. Стабилитроны.
5. Редуктор.