Шуруповёрт с аккумулятором имеет, несомненно, много достоинств, перечислять их здесь нет смысла. Из недостатков – время работы инструментом ограничено возможностью работы батарей до подзарядки. И если нет возможности подключить их на зарядку и нет сменных батарей – работа остановится. Поэтому необходимо иметь достаточно качественные аккумуляторы, что бы была возможность работы не менее 8 часов и к тому же правильно их заряжать. Особенно это актуально для блоков питания малой мощности, 12В, которые не обладают необходимой энергоёмкостью.
Аккумуляторные сборки
Как бы не отличался блок питания: по конфигурации, группе контактов, по оформлению и цвету, активному компоненту, размеру – он собирается из отдельных элементов.
Фирмы производители, которых сейчас на рынке много, при их производстве стараются больше внимания уделять качеству продукции, ведь от этого зависит производительность инструмента, качество его работы. Это будет говорить о престиже производителя.
В настоящее время имеются в продаже аккумуляторы, которые отличаются по таким параметрам:
- активный компонент;
- размер;
- ёмкость;
- напряжение.
Самыми первыми появились источники автономного питания с активным компонентом Сd-Ni. Можно сказать, что это изобретение стало толчком к изобретению ручного инструмента на батареях. Этот элемент имеет и недостатки, например «эффект памяти», то есть способность окисляться активным компонентам при длительном заряде, т.е. если аккумулятор остается заряженным на несколько дней, то емкость, а соответственно работоспособность уменьшится в несколько раз. И, хотя, производители в инструкции предупреждают об процедуре обязательной разрядки батареи после окончания работы на дополнительную нагрузку, например, на лампочку накаливания, но забывчивость пользователей может вывести из строя батарею. При правильном использовании количество циклов заряд - разряд составляют до 500 - 600 раз без ограничения срока эксплуатации.
Преимущества: они недорогие и не теряют свои способности при температуре до -20°С
Следующим рассмотрим Металл - гидридный аккумуляторв котором активным компонентом выступает оксидно - никелевый сплав, слой которого выполнен из порошка с никелевым наполнителем с включением редкоземельных элементов.
При правильном режиме эксплуатации цикл разряд - заряд таких аккумуляторов доведен до 700 раз. При внедрении новых активных элементов, изделие получила дополнительную емкость в сравнении с Са -Ni почти в полтора раза, но и приобрела недостаток: в случае поломки контроллера в схеме батареи, при перезаряде, активный никель переходил активируется и сильно перегревался. В обновленных батареях, сильно уменьшили, но не до конца исключили "эффект памяти". Он может служить 3-4 года, не более.
В Литий-ионном (Li – ion) аккумуляторе используется компоненты с ионами лития. Самые первые литиевые аккумуляторы были выполнены из лития. Они имели хорошие характеристики - высокое рабочее напряжение и емкость, однако, у них проявилась проблема: при небольшом перенапряжении или внутреннем замыкании элементов литий становился активным и вступал в реакцию с наполнителем, что приводило к воспламенению или нагреву до высоких температур. Что бы это избежать, производители вынуждены были повернуть производство аккумуляторов в сторону применения материалов с ионами лития, такие батареи получили приставку - литий-ион. В процессе эксплуатации выяснилось, если систематически перезаряжать батарею, то начинается активное выделение лития и осаждения его на стенках батареи. При определённом накоплении он может перейти в активную фазу с теми же последствиями.
Выбор: ёмкость или напряжение
Элементарные источники, из которых производятся сборка аккумулятора для шуруповерта, имеют различное напряжение, так батарейка из Сd-Ni имеет 3,2 В., Li-ion - 3, 6В. Если соединить последовательно три батареи, то получим 12, 6В и 13,2В. Последовательное соединение - это соединение при котором плюсовой вывод соединяется с минусовым следующей батареи, а плюс с минусом следующей, образуя непрерывную цепочку. При таком соединении напряжение батарей складывается. Если соединять батареи плюс с плюсом, а минусовую клемму с минусом, то напряжение остается первоначальным, зато емкость увеличится в два раза. Таким образом, если необходимо увеличить напряжение собираем последовательное (сериесное) соединение, если емкость - соединение параллельное (параллель).
Как происходит зарядка
Для того чтобы аккумуляторная сборка долго и эффективно работала необходим качественная ее зарядка. Но, даже, уважающие себя фирмы изготовители, производя маломощные источники для зарядки аккумуляторных батарей делают их по упрощенной схеме. Это происходит из-за того, что качественная зарядка стоит дорого, начиная от 2 тыс.руб. и более. Упрощенная схема, как правило, - это: понижающий трансформатор; выпрямительный мост из диодной сборки или отдельных диодов; несколько стабилитронов и конденсаторы, сглаживающие пульсацию. Да, и оригинальные запасные части для ремонта, будет найти не просто. Качественный блок питания можно собрать из отечественных деталей. Один из таких показан на рисунке. Как видно, переделка довольно проста, здесь нет даже понижающего трансформатора, напряжение сети гасится на конденсаторах. Пройдя через диодный мост ток становится постоянным. Несложная переделка дает на выходе стабилизированное питание электронных устройств.
Переделываем конструкцию из старого компьютера
Сейчас практически у каждого дома можно найти (или спросить у соседа) старый компьютер, от которого силовой блок можно использовать как компьютерный блок для питания шуруповерта 12 В. Вреда двигателю техники это не принесет, так как в устройстве будет предусмотрена стабилизация по току и практически может заменить по параметрам аккумуляторную сборку.
Из деталей уже ненужной электроники, можно собрать сетевой выпрямитель установив его непосредственно в пустую коробку аккумулятора, предварительно освободив место от элементов Источники могут быть: силовыми; импульсными
Может случиться так, что блок зарядки батарей выйдет из строя или аккумуляторы, не будут заряжаться.
Используем источник питания от старого компьютера
Что бы изготовить задуманный прибор, подойдет практически любой блок на основе микросхемы tl 494 или аналога ka 7500 (отечественная кр1114 ЕУ4). Сначала, естественно, необходимо убедиться в работоспособности устройства питания компьютера. Для этого понадобится лампочка на 12 вольт и проволочная перемычка. В блоке питания есть три разъема с цветными проводами, сначала берем который средний по количеству подходящих проводов, смотрим: красный провод - + 5 В; 2 черных провода - это минусовые провода; желтый провод - + 12 вольт.
К 12В линии мы подключается лампочка на 12В х 25Вт (автомобильная) путем присоединения контактов с желтым и черным проводом - это будет своего рода индикатор, что источник тока рабочий.
На самом большом разъеме, задействуем зеленый и черный провода, которые нужно замкнуть между собой проволочной перемычкой. Такая схемная обманка нужна для обводки схемы защиты. После подачи 220В вентилятор закрутился, лампочка загорелась - это говорит о том, что блок рабочий и его можно модернизировать. Монтаж микросхемы TL494 необходимо изменить как показано на схеме, подключив элементы как показано на схемном рисунке. Это делается для снятия защиты работы импульсного генератора, чтобы он работал устойчиво и не отключался при нагрузке. После несложной переделки необходимо еще раз проверить работоспособность устройства, подключив лампочку по предыдущей схеме, при этом защита отключена и импульсный генератор будет работать без перебоев.
Перепайки элементов вполне достаточно для работоспособности блока, но можно еще улучшить показатели. Журнал Радио №1 за 2009 год.
Улучшаем характеристики по мощности и устойчивости
Что бы это сделать, необходимо все ненужные провода отпаять от схемы, оставив только 12В линию. Также необходимо посмотреть схему выхода 12В от микросхемы, возможно на развязке стоит электролитический конденсатор 16 Вольт, его нужно поменять минимум на 25 В. Так как мы будем поднимать рабочее напряжение до 16 Вольт.
Чтобы поднять напряжение в схеме переделываем монтаж согласно указанной схемы справа. Еще раз необходимо проверить выходную цепочку на 12В, проверив, чтобы сопротивление R7 стояло 12кОм и перепаять регулировочное сопротивление R9 на переменный номинал 10 кОм. Ручку регулировки можно вывести на лицевую панель.
Проконтролировать выходное напряжение, например, мультиметром, установив переменным резистором напряжение до 15 - 16В. Этого напряжения вполне достаточно для надежной работы шуруповерта с рабочим напряжением на 12-14В.
Закрыв крышку, смонтировать клеммные зажимы для кабелей (подходят от силовых бытовых розеток или выключателей), на лицевую панель можно смонтировать амперметр и вольтметр для контроля за параметрами работы схемы.
После этого можно считать, что импульсный блок питания для шуруповерта 12в завершен.
Блок питания из энергосберегающих ламп
Еще совсем недавно, энергосберегающие лампы, которые пришли на смену лампам накаливания, казались чудом инженерной мысли, экономя расход электроэнергии почти в 10 раз. Сейчас видим, что энергосберегающие лампы меняются на светодиодные, которые еще более экономичны и экологически безопасны. Сами трубки с вредными ртутными парами необходимо утилизировать, а схем запуска лампы еще может пригодится.
Если посмотреть на конструкцию энергосберегающей лампы, то видно, что на состоит из колбы с люминесцентным газом и резьбовым патроном, между ними находится балласт - электроника для запуска. Типовой балластник состоит: диодный вход; трансформаторный дроссель; два транзистора; трансформатор обратной связи с наружной обмоткой.
Прежде чем снять плату необходимо убрать провода от нитей накаливания (их две) лампы, которые присоединены к плате на штырьках.
Перед самой переделкой балласта в импульсный источник постоянного напряжения необходимо на дроссель намотать дополнительную вторичную обмотку в 5 -7 витков эмаль-провода диаметром 0,5 - 0,6 мм, для этого лучше дроссель выпаять и аккуратно намотать провод.
Теперь необходимо удалить все, что по схеме обозначена между точками А - А. Так - как, энергосберегающим лампам необходимы две нити накаливания у них на плате имеются 4 точки вывода, обозначенные Р1 -Р2 и Р3-Р4 ставим перемычку между P1 и Р4 исключая схему, относящуюся к запуску лампы.
Далее проверив работу схемы контрольной 12В лампочкой на 25Вт. Мощность зависит от толщины намотанного эмальпровода на дросселе.
При изменении диаметра сечения вторичной обмотки на дросселе от рекомендуемой необходимо проверить работу схемы контрольной лампой. Возможен нагрев транзисторов. В этом случае лучше поставить более мощные или установить на существующие радиаторы.
Теперь дело осталось за установкой выходного диодного моста и сглаживающего конденсатора. Диоды лучше всего установить импульсные. Электролитический конденсатор 3-4 мФ. Импульсный выпрямитель готов. Такой импульсный источник постоянного тока можно использовать для светодиодных ламп, светодиодных лент, зарядки аккумуляторных сборок (небольшая пульсация на выходе улучшает характеристики зарядки).
Если вы прочли статью, и решили, что автор (ну, я) - глупая баба и бездарность, пожалуйста, не сообщайте об этом автору, а просто больше не читайте мой канал.