Модификации на 12В
На 12 В зарядное устройство для аккумов шуруповерта (схема показана ниже) представляет из себя набор транзисторов емкостью до 4.4 пФ. В нашем примере проводимость в цепи обеспечивается на грани 9 мк. С целью тактовая частота резко не повышалась, используются конденсоры. Резисторы у моделей употребляются в главном полевые.
Если вести речь про зарядки на тетродах, то там дополнительно имеется фазовый резистор. С электрическими колебаниями он совладевает отлично. Отрицательное сопротивление зарядками на 12 В выдерживается в 30 Ом. Употребляются они в большинстве случаев для аккумуляторов на 10 мАч. Сейчас они активной используются в моделях марки Макита.
Принцип работы ЗУ
При выходе из строя ЗУ есть смысл сначала попробовать его восстановить. Для проведения ремонта желательно иметь схему прибора заряда и мультиметр. Схемотехника многих приборов заряда построена на микросхеме HCF4060BE. Её схема включения формирует выдержку интервала времени заряда. Она включает в себя цепь кварцевого генератора и 14-разрядный двоичный счётчик, благодаря чему на ней легко реализовывается таймер.
Принцип работы схемы зарядника проще разобрать на реальном примере. Вот как выглядит она в шуруповёрте Интерскол:
Такая схема предназначена для заряда 14,4-вольтовых аккумуляторов. Она имеет светодиодную индикацию, показывающую подключение в сеть, горит светодиод LED2, и процесс заряда, горит LED1. В качестве счётчика используется микросхема U1 HCF4060BE или её аналоги: TC4060, CD4060. Выпрямитель собран на силовых диодах VD1-VD4 типа 1N5408. Транзистор PNP типа Q1 работает в ключевом режиме, к его выводам подключены управляющие контакты реле S3-12A. Работой ключа управляет контроллер U1.
При включении ЗУ переменное напряжение сети 220 вольт через предохранитель поступает на понижающий трансформатор, на выходе которого её значение составляет 18 вольт. Далее, проходя через диодный мост, выпрямляется и попадает на сглаживающий конденсатор C1 ёмкостью 330 мкФ. Величина напряжения на нём равна 24 вольта. Во время подсоединения батареи контактная группа реле находится в разомкнутом положении. Микросхема U1 запитывается через стабилитрон VD6 постоянным сигналом равным 12 вольт.
Используемая кнопка SK1 работает без фиксации. При её отпускании всё питание поступает через цепочку VD7, VD6 и ограничительное сопротивление R6. И также питание подаётся на светодиод LED1 через резистор R1. Светодиод загорается, сигнализируя, что начат процесс заряда. Время работы микросхемы U1 настроено на один час работы, после чего питание снимается с транзистора Q1 и, соответственно, с реле. Его контактная группа разрывается и ток заряда пропадает. Светодиод LED1 гаснет.
Этот прибор заряда оборудован схемой защиты от перегрева. Реализуется такая защита с помощью датчика температуры — термопара SA1. Если во время процесса температура достигнет значения более 45 градусов Цельсия, то термопара сработает, микросхема получит сигнал и цепь заряда разорвётся. После окончания процесса напряжение на клеммах батареи достигает 16,8 вольт.
Такой способ зарядки не считается интеллектуальным, ЗУ не может определить, в каком состоянии находится батарея. Из-за чего продолжительность работы шуруповёрта от аккумулятора будет уменьшаться в связи с развитием у него эффекта памяти. То есть ёмкость аккумулятора каждый раз после заряда снижается.
Самодельные приборы для заряда
Самостоятельно сделать зарядку для шуруповёрта на 12 вольт своими руками, по аналогии с той, что применяется в ЗУ Интерскол, довольно просто. Для этого потребуется воспользоваться способностью термореле разрывать контакт при достижении определённой температуры.
В схеме R1 и VD2 представляют собой датчик прохождения тока заряда, R1 предназначен для защиты диода VD2. При подаче напряжения транзистор VT1 открывается, через него проходит ток и светодиод LH1 начинает светиться. Величина напряжения падает на цепочке R1, D1 и прикладывается к аккумулятору. Ток заряда проходит через термореле. Как только температура аккумулятора, к которому подключено тепловое реле, превысит допустимое значение, оно срабатывает. Контакты реле переключаются, и ток заряда начинает протекать через сопротивление R4, светодиод LH2 загорается, сообщая об окончании заряда.
Схема на двух транзисторах
Ещё одно простое устройство можно выполнить на доступных элементах. Эта схема работает на двух транзисторах КТ829 и КТ361.
Величина тока заряда управляется транзистором КТ361 к коллектору, которого подключён светодиод. Этот транзистор также управляет состоянием составного элемента КТ829. Как только ёмкость батареи начинает увеличиваться, ток заряда уменьшается и светодиод соответственно плавно гаснет. Сопротивлением R1 задаётся максимальный ток.
Момент полного заряда батареи определяется необходимым напряжением на ней. Требуемая величина выставляется переменным резистором на 10 кОм. Чтобы её проверить, понадобится поставить вольтметр на клеммах подключения батареи, не подключая её саму. В качестве источника постоянного напряжения используется любой выпрямительный блок, рассчитанный на ток не менее одного ампера.
Использование специализированной микросхемы
Производители шуруповёртов стараются снизить цены на свою продукцию, часто это достигается путём упрощения схемы ЗУ. Но такие действия приводят к быстрому выходу из строя самой батареи. Применяя универсальную микросхему, предназначенную именно для ЗУ компании MAXIM MAX713, можно добиться хороших показателей процесса заряда. Вот как выглядит схема зарядного устройства для шуруповёрта на 18 вольт:
Микросхема MAX713 позволяет заряжать никель-кадмиевые и никель-металл-гидридные аккумуляторы в режиме быстрого заряда, током до 4 C. Она умеет отслеживать параметры батареи и при необходимости снижать ток автоматически. По окончании зарядки схема на основе микросхемы практически не потребляет энергии от аккумулятора. Может прерывать свою работу по времени или при срабатывании термодатчика.
HL1 служит для индикации питания, а HL2 — для отображения быстрого заряда. Настройка схемы заключается в следующем. Для начала выбирается зарядный ток, обычно его значение составляет величину равную 0,5 C, где C — ёмкость аккумулятора в амперчасах. Вывод PGM1 соединяется с плюсом напряжения питания (+U). Мощность выходного транзистора рассчитывается по формуле P=(Uвх — Uбат)*Iзар, где:
- Uвх – наибольшее напряжение на входе;
- Uбат – напряжение на аккумулятор;
- Iзар – зарядный ток.
Сопротивление R1 и R6 рассчитывается по формулам: R1=(Uвх-5)/5, R6=0.25/Iзар. Выбор времени, через которое зарядный ток отключится, определяется подключением контактов PGM2 и PGM3 к разным выводам. Так, для 22 минут PGM2 оставляется неподключенным, а PGM3 соединяется с +U, для 90 минут PGM3 коммутируется с 16 ногой микросхемы REF. Когда понадобится увеличить время зарядки до 180 минут PGM3 закорачивают с 12 ногой MAX713. Наибольшее время 264 минуты достигается соединением PGM2 со второй ногой, а PGM3 с 12 ногой микросхемы.
Зарядные устройства на 14 В
Читайте так же
Схема зарядного устройства для шуруповерта на 14 В транзисторов в себе включает 5 штук. Конкретно микросхема для преобразования тока подходит только четырехканального типа. Конденсаторы у моделей на 14 В употребляются импульсные. Если вести речь про батареи с емкостью в 12 мАч, то там дополнительно инсталлируются тетроды. В этом случае диодов на микросхеме предвидено два. Если вести разговор про характеристики зарядок, то проводимость тока в цепи, вы, колеблется в районе 5 мк. Средняя емкость резистора в цепи не превосходит 6.3 пФ.
Конкретно нагрузки тока зарядки на 14 В способны выдерживать в 3.3 А. Триггеры в таких моделях инсталлируются достаточно изредка. Но если рассматривать шуруповерты марки Бош, то там они употребляются нередко. Опять же у моделей Макита они заменяются волновыми резисторами. С намерением стабилизации напряжения они подходят отлично. Но частотность зарядки изменяется очень.
Что может сломаться в зарядном от шуруповерта
О том, что ломается в зарядке шуруповерта, известно специалистам, которые ежедневно сталкиваются с проблемой неработоспособности инструмента. Покупать новую зарядку для шуруповерта нерационально, поэтому если батарея электроинструмента не набирает заряд, значит надо начать ремонт с поиска причины поломки.
Причинами неработоспособности зарядных блоков аккумуляторов являются следующие детали и механизмы:
- Предохранитель — все электроприборы, которые собираются не «в подвале», имеют защитные элементы, и одним из таковых является предохранитель. Он защищает плату зарядника от перенапряжений, блуждающих токов, коротких замыканий и т.п. Для этого в конструкции схемы применяется предохранитель, рассчитанный на соответствующий номинал тока, величина которого зависит от напряжения аккумулятора. Обычно его номинал составляет 5А, и размещается он сразу после трансформатора перед выпрямительным мостом. Предохранитель имеет цилиндрическую конструкцию из прозрачного стекла со стальными контактами по бокам. Внутри расположена «волосинка», которая рассчитана на пропускание тока пределом до 5А (на разных моделях величина силы тока может отличаться)
- Выпрямитель или диодный мост — если предохранитель исправен, а как его проверить, описано ниже, то переходим к рассмотрению диодного моста. Это четыре диода, которые предназначены для выпрямления тока из переменного, поступающего из сети в постоянный, требуемый для зарядки аккумулятора. Чтобы починить выпрямитель, понадобится выпаять неисправный диод или все диоды, и заменить их
- Конденсатор — это большой цилиндрический бочонок, который очень часто становится причиной выхода из строя прибора. Конденсатор вздувается, в результате чего выходит из строя предохранитель, и часто это влечет за собой еще выгорание диодного моста
- Высоковольтный транзистор инвертора, который очень часто выходит из строя на зарядных блоках шуруповертов, рассчитанных на 220В
Какой элемент не вышел бы из строя, но для начала нужно убедиться в том, что поломка заключается именно в самом блоке питания. Ведь часто грешат на блок питания, хотя на самом деле уже давно пора заменить батарею. Если собираетесь произвести ремонт зарядки шуруповерта, тогда начинать следует с проверки устройства на неисправность. Выше описана инструкция, как проводится проверка самого блока, поэтому теперь найдем неисправный элемент, который и является причиной неработоспособности зарядки.
