Питание шуруповерта от электронного трансформатора. Сетевой блок питания для аккумуляторного шуруповёрта. Зачем переделывать аккумуляторный шуруповёрт

Очень многие любители мастерить сейчас пользуются аккумуляторными дрелями-шуруповертами. Инструмент действительно очень полезный, так как ускоряет и упрощает работу по завинчиванию шурупов, болтов и не связывает вас с электросетью. В то же время, емкости

стандартного аккумулятора явно не достаточно Очень жаль что нет в продаже каких-то сетевых блоков питания для шуруповертов (я имею в виду именно блоки питания, способный крутить мотор, а не зарядное устройство). Я это понял когда решил заменить в квартире старый деревянный пол новым Начитавшись интернета решил крепить доски не гвоздями, а шурупами, так как. судя по прочитанному материалу, это должно положительно сказаться на уменьшении скрипа пола, плюс всегда можно заскрипевшую доску « подкрутить ». Приступил к работе, и тут выяснилось что одного 12-вольтового аккумулятора шурупорверта едва хватает на прикручивание 4-5 досок (доски длиной 4 метра, лаги через 30-40 см, таким образом на 40-50 шурупов). Затем наступает длительная пауза на зарядку. Даже наличие запасного

аккумулятора не помогает, потому что разрядка происходит за 15-20 минут такой работы, а на зарядку требуется несколько часов. Работать же от своего зарядного устройства шуруповерт не может из-за недостаточного тока на его выходе. Тогда я нашел выход из положения запитав шуруповерт от большущего старого лабораторного источника питания. Но это не дело, так как лабораторный источник слишком тяжел и громоздок, и потому появилось желание сделать компактный сетевой блок питания для шуруповерта.

Стал изучить содержимое своей кладовки на предмет поиска подходящей основы для блока питания. Сначала обратил взор на блоки МП-1 и МП-3 от старых телевизоров, блок питания от неисправного принтера «HP», а потом попался на глаза « электронный трансформатор » для низковольтных галогеновых светильников. Измеренный ток потребления шуруповертом на максимальной нагрузке (муфту на «14» и держим руками патрон так чтобы муфта прищелкивалась) оказался равен 7-8А.

Таким образом, мощность источника должна быть где-то около 100 W. « Электронный трансформатор » был именно такой мощности (плохо что без существенного запаса)

Хочу напомнить что « электронный трансформатор » для галогеновых ламп представляет собой простой импульсный источник питания, на выходе которого есть переменное напряжение частотой в несколько десятков кГц. модулированное напряжением сети частотой 50 Гц. Для питания ламп это возможно и подходит, но не для питания электромотора постоянного тока с регулятором мощности, что собственно и представляет собой шуруповерт с электротехничес-кой точки зрения.

На рисунке 1 показана срисованная с платы схема « электронного трансформатора » марки «Tachiba» (судя по всему, китайская подделка под «Toshiba»). Недостатки схемы лежат на поверхности. - нет сглаживающего конденсатора после сетевого выпрямителя (потому и модуляция частотой 50 Гц) и нет выходного выпрямителя с накопительным конденсатором большой емкости.

На рисунке 2 показана доработанная схема. Лампа Н1 нужна как нагрузка при работе

блока на холостом ходу, необходимая для его запуска. Но для неё нашлось и практическое применение Лампа помещена в металлическую трубку и примотана изолентой к корпусу шуруповерта, так что получился весьма полезный фонарик. В отличие от встроенной светодиодной подсветки, которая есть в шуруповерте, он более удобен так как и светит ярче и световое пятно шире и, что самое важное, светит все время, а не только когда работает электромотор.

Конструктивно все сделано довольно компактно.

Но пришлось пожертвовать одним из аккумуляторных блоков (в комплекте шуруповерта их два). Все аккумуляторы из блока вынуты, оставлен пустой корпус с контактами.

Затем, в этом корпусе при помощи клея « жидкие гвозди » закреплена плата электронного трансформатора, выходной диодный мост и дополнительные конденсаторы. Плата очень компактная (55 x35 мм), а конденсаторы импортные малогабаритные, поэтому все поместилось без проблем. Осталось в корпусе просверлить дырку для сетевого шнура с вилкой. Теперь, обычно работаю с сетевым блоком, но если нужна автономная работа снимаю его и пристегиваю аккумуляторный.

Каримов А М

Опытный мастер в сфере строительства всегда имеет под рукой свой незаменимый инструмент – шуруповерт. Это объяснимо тем, что это устройство многофункционально и существенно облегчает работу, чего нельзя сказать про вкручивание шурупов с помощью отвертки. Однако, со временем любая техника, включая аккумуляторный шуруповерт, утрачивает свою эффективность при работе и уже работает не так как прежде. Как быть и что предпринять, если вы столкнулись с такой проблемой? Разумеется, можно приобрести новый аккумулятор, но мы не ищем легких путей, да и цена новой батареи «кусается», поэтому предлагаем следующую альтернативу. Одним из выходов из сложившейся ситуации является конструирование самодельного блока питания для инструмента.

Прежде чем начать переделывать устройство, нужно подобрать подходящий по размеру сетевой блок питания для шуруповерта, чтобы он поместился в корпус аккумулятора.

Помимо этого, нужно убрать все в середине, и померить внутреннее пространство, размеры внутреннего и наружного содержимого отличаются между собой.

Далее следует изучить маркировку либо конструкцию на корпусе рабочего инструмента, чтобы определить напряжение питания. Если показатель отличен от 12в – поиски прибора-заменителя продолжаются. Затем надо произвести подсчет тока потребления шуруповерта, такой параметры не указывается производителем. Для этого нужно знать мощность.

Для того чтобы исключить какие-либо вычисления, можно также подобрать блок питания на глаз. В процессе покупки, помимо тока «зарядки» поинтересуйтесь емкостью батареи. Возьмем, к примеру, емкость 1,2 Ампер, а зарядка- 2,5, то получаемый ток должен колебаться примерно между этими значениями. Перед тем как найти недостающий блок питания, рекомендовано на бумаге отобразить следующее:

Габариты
Минимальный ток
Требуемое напряжение питания

Электрическая схема аккумулятора шуруповерта

Поочередность действий при наличии необходимого блока:

После того как вы найдете оптимальный блок питания и проверите его на сходство с заявленными характеристиками, шуруповерт разбирается, а старый накопитель извлекается. Если корпус склеен, можно немного простучать по периметру шва молотком. Или брать тоненький нож, поставив на шов острием, аккуратно постучать молотком. Проблема решится.
Шнур, а также выводы от вилки отделяются посредством паяльника.
Место, ранее занятое блоком питания аккумуляторного шуруповерта, располагает в себе прочее содержимое корпуса.
Шнур, подсоединяемый к сети, выходит через проем в корпусе, впоследствии подключается к блоку питания паяльником.
Снова пайкой объединяется выход блока питания вместе с клеммами батареи. Важным правилом является соблюдение полярности.
Блок питания подсоединяется к прибору, после этого происходит тестирование.
Если габариты нового блока превышают прежний, имеется возможность встраивания его в середину рукоятки шуруповерта.
Параллельным питающим выходом устанавливается диод необходимой мощности изнутри разрыва провода «+» между гнездом батареи, в том числе ее выводом, но полюсом «-» в сторону движка. Это выполняется для того, чтобы напряжение не поступало от сети к батарее.

Преимущества обновления

Трансформация аккумуляторного инструмента в устройство, работающее непрерывно от сети имеет следующие плюсы:

Необходимость в подзарядке устройства полностью отпадает, сокращается время простоя в ходе длительных работ.
Обеспечение постоянной силой тока, благодаря чему крутящий момент получает неизменное значение.
Шуруповерт можно долгое время не использовать, его технические параметры не ухудшаются.

Единственным недостатком усовершенствования прибора является наличие электрической розетки возле выполняемых работ. Эта проблема легко решается подключением удлинителя.

Список материалов и рабочих инструментов

Трансформировать аккумуляторный шуруповерт в сетевой довольно легко и познавательно. При наличии необходимых навыков и всех составляющих потребуется немного времени. Вам пригодится:

зарядное приспособление от шуруповерта;
устаревший («заводской») аккумулятор;
мягкий электрокабель (многожильный);
паяльник, припой;
кислота;
лента для изоляции.

Способы модификации

Использование блока питания от старого ноутбука + (Видео)

Батарея для ноутбука вполне сгодится для внедрения блока питания для шуруповерта.

Последовательность действий:

Полностью разбирается корпус шуруповерта. Старый источник убирается, проводки разбираются паяльником.
Подключение проводки нового блока к проводке старого, которая удерживала прошлый. Соблюдайте полярность!
Активировав кнопку «пуск», проверить работоспособность шуруповерта, а также правильность подсоединения.

Корпус шуруповерта предусмотрен отверстием, куда помещается штекер с разъемом для зарядки. Теперь инструмент не только работает от 220в, но и подзаряжается как ноутбук (компьютер).
Новый источник питания устанавливается в середине с помощью клея.
Другие корпусные элементы возвращаются обратно на место. Вот и все, можно приступать к работе!

Автомобильный аккумулятор + (Видео)

Аккумулятор может служить отличным вариантом для подключения шуруповерта, особенно если речь идет о работах вдали от электросети. Для реализации задуманного, вам необходимо отсоединить от рабочего инструмента зажимы и запитать к «аккуму». Предостережение! Не рекомендуется использование источника в длительном режиме!

Сварочный инвертор + (Видео)

Для превращения старой конструкции в блок питания, нужно проделать некоторое усовершенствование, а именно добавить вторичную катушку.
Достоинство инвертора, если сравнивать с батареей ноута сразу заметно. Конструкция дает возможность получить требуемое напряжение + силу тока на выходе. Метод хорош для тех, кто разбирается в радиотехнике.

Создание трансформаторной катушки + (Видео)

Также существует и другая технология трансформации аппарата в сетевой прибор. Основан на производстве передвижного блока питания. К шуруповерту подсоединяется эластичный провод, на противоположной стороне которого расположена вилка.

Правда, потребуется смастерить отдельный блок питания либо взять готовый трансформатор, оснащенный выпрямителем. Важно, чтобы его параметры совпадали с характеристиками инструмента.

Незнающему человеку будет сложно выполнить трансформаторные катушки своими руками. Есть вероятность ошибиться в числе витков и подборе диаметра проволоки, поэтому не рекомендуется этого делать. Сегодня есть много техники, в которой уже встроены нужный трансформатор. Надо только подобрать подходящий и сделать для него выпрямитель. Для пайки выпрямительного моста применяют полупроводниковые диоды. Их параметры должны совпадать с устройством.

Эксперты изменения шуруповертов, которые с легкостью справляются с установленной задачей, советуют начинающим следовать определенным правилам:

Сетевой шуруповерт в состоянии функционировать несколько часов подряд, поэтому давайте ему пятиминутные передышки для предохранения от перегрузок.
Провод должен крепиться в области локтя для предотвращения помех при работе.
Блок питания систематически надо чистить от пыли и грязи.
Аккумулятор (новый) предусмотрен заземлением.
Не рекомендовано употреблять большое количество удлинителей.
Не применять шуруповерт при высотных работах (начиная от двух метров и выше).

На просторах интернета встречается множество схем импульсных блоков питания для шуруповертов. Они или сложны и врятли поместятся в батарейный отсек, или слишком сырые, недоработанные и ненадежные. Глядя на подобные схемы возникает много вопросов, ответов на которые нет.

Данный блок питания адаптируется под любой батарейный шуруповерт путем подбора вторичной обмотки, помещается в корпус батарейного NiCd отсека и самое главное - уверенно переносит "холодный" старт двигателя. Известно, что двигатель шуруповерта имеет значительный стартовый ток, который способен вывести из строя даже мощные ИБП или как минимум спровоцировать срабатывание защиты. Описываемое устройство справляется с большими импульсами тока, обладая при этом довольно простой конструкцией.

Схема

Вот несложная схема блока, схема была нарисована на скорую руку, может позже уделю ей время и перерисую в более понятный вид. Картинка увеличивается по нажатию.

Прототипом взята схема из советских времен и усовершенствована с помощью советов обитателей форума "Радиокот". По сути это схема электронного трансформатора с "лишними" для китайских производителей деталями. Добавлен узел обратной связи по напряжению, он выделен красным. В идеале эта часть схемы не задействована, но это в процессе наладки.

Транзисторы взяты SBW13009 с запасом, это повышает надежность блока в целом. Схема обладает весьма полезным свойством: благодаря резисторам в эмиттерных цепях, блок во время холодных пусков, когда токи значительно превышают номинальные - повышает частоту преобразования. Благодаря этому импульсы больших токов ему не страшны. Запуск выполнен на VS1 и блокируется диодом VD5, когда устройство выходит на автогенераторный режим. В процессе опытов с блоком было решено отказаться от узла защиты, которая блокирует запуск при перегрузке - с шуруповертом она будет только мешать.

По совету "радиокотов" был введен снаббер C5R3, он снижает обший уровень помех от блока, уменьшает потери на коммутацию транзисторов и предотвращает появление сквозных токов. Выпрямление во вторичной цепи происходит по схеме со средней точкой, благодаря такому решению количество диодов уменьшено до 2 (диодная сборка) и уменьшены потери на тепло. Так же, для уменьшения потерь взята сборка из диодов Шоттки.

В отличие от электронного трансформатора (ЭТ) в схеме реализованы две обратные связи, по току и по напряжению. Благодаря этому блок запускается без нагрузки. Однако практика показывает, при работе вхолостую нагреваются силовые ключи, поэтому если удается добиться уверенного пуска шуруповерта без ОС по напряжению - C15 попросту не впаивается в схему.

Конденсаторный баян на выходе, вместо одного электролита необходим по причине тех же больших пусковых токов. Когда у меня стоял один конденсатор, его выводы плавились при определенном положении кнопки шурика. То есть выводы одного конденсатора не рассчитаны на такие токи, в принципе, как и сам одиночный конденсатор.

Резистор R8 выполняет две роли: первая - это не позволяет на холостом ходу развиться напряжению выше номинального, вторая - с отключенной ОС по напряжению дает пусковой ток во вторичной цепи и позволяет запуститься ШИМ-у шуруповерта.

Перемычка "П" используется в процессе наладки блока, при первом пуске и настройке вместо нее подключается лампа накаливания 100Вт, при испытании на шуруповерте просто замыкается перемычкой или предохранителем.

Детали

Рассмотрим используемые детали и возможность их замены.

Транзисторы

В качестве силовых ключей VT1-VT2 использованы биполярные n-p-n транзисторы SBW13009 в корпусе TO-3PN. Встречаются они в качественных АТХ-блоках, иных мощных импульсниках. В компьютерных АТХ обычного качества чаще встречаются MJE13009 в корпусах TO-220, их токовые параметры в два раза меньше. Их так же можно использовать, но нужно 4 транзистора вместо 2 и включать их нужно попарно, с индивидуальным резистором в эмиттере.

Данные транзисторы используются в мощных ИБП, поэтому снять их откуда-либо получится редко. А использовать MJE13009 как замену я бы не рекомендовал. Лучше раскошелиться на мощные, стоимость их в районе ста рублей за штуку.

Коммутирующий трансформатор

Трансформатор Тр2 намотан на колечке из феррита с прямоугольной петлей намагничивания. Такие кольца встречаются в подобных автогенераторных преобразователях - ЭТ, балласт энергосберегающей люминесцентной лампы. В светодиодных лампах таких колец нет! Категорически не рекомендую использовать обычный феррит, блок будет работать, но очень ненадежно, на транзисторах будет рассеиваться много тепла, сквозные токи будут обычным делом. Желтые кольца из компьютерной техники так же не подойдут!

Вариант извлечения из ЛДС энергосберегающей лампы мне кажется самым доступным - колечко можно взять из сгоревшей лампы. Так как обмотки будут выполнены обмоточным эмалированным проводом, нужно покрыть кольцо парой слоев цапонлака, на крайняк лаком для ногтей без блесток. Главное проследить чтобы лак попал на всю поверхность, в том числе на внутреннюю сторону. Лак выступает в качестве дополнительной изоляции.

Все обмотки выполнены эмалированным проводом ПЭЛ или подобным, если имеется ПЭЛШО (в дополнительной шелковой оплетке) это еще лучше. Обмотка 1 содержит один законченный виток провода не тоньше 0.8 мм. Для дополнительной изоляции его лучше поместить в отрезок изоляции монтажного провода. Обмотки 2,3,4 содержат по 4 витка 0.3-0.4 мм. Очень важно мотать все обмотки в одну сторону и помечать начало, и конец!

Силовой трансформатор

Трансформатор Тр1 намотан на двух сложенных вместе ферритовых кольцах К31х18.5х7 М2000НМ. Первичная обмотка содержит 82 витка провода 0.6 мм. Обмотка намотана по всей окружности кольца. Кольца изначально изолированы от обмотки, так же между обмотками следует выполнить надежную изоляцию. Я использовал изоленту, но лучше использовать более термостойкую, например лакоткань.

Сетевую обмотку следует аккуратно уложить виток к витку по всей окружности. Если провод не влез в один слой - нужно изолировать первый и домотать вторым слоем. Для намотки удобно использовать челнок-мотовило из более толстой проволоки.

Данные вторичной обмотки зависят от рабочего напряжения шуруповерта, для 12-вольтового 8+8 витков (16 витков в одну сторону с отводом от середины) провода не тоньше 1.4 мм. Вообще диаметр провода вторичной обмотки следует брать максимально возможный. Лучше мотать жгутом из нескольких жил (4-5 шт) провода 0.8-1 мм. Главное, чтобы обмотка уместилась в окно колец. Я к примеру, взял провод с дросселя АТХ. Про точный подбор витков для шуруповертов более 12 В или меньше немного ниже.

Во время намотки вторичной обмотки следует оставить свободное место под 2 витка обмотки номер три. Выполнить ее можно как эмалевым проводом 0.3, так и монтажным. Обмотки один и три следует помечать, где начала.

Два витка обмотки 3 должны находиться на свободном от вторичной обмотки месте.

Для трансформатора можно использовать ферритовые кольца проницаемостью 2000 других, близких размеров, главное, чтобы площадь поперечного сечения колец была не меньше. В магазине я нашел кольцо R36x23x15 PC40, в недалеком будущем испытаю его. Такое колечко может заменить два К31х18.5х7. Аналогично коммутирующему трансу, желтые комповские кольца неприменимы!

Некоторые умельцы на форумах утверждают, что мотали данный трансформатор на кольце К28Х15Х11. Возможно так и было с другими намоточными данными (первичка 100+ витков), я не рекомендую рассматривать такой вариант - нужно обладать нехилым мастерством, чтобы уложить все обмотки на маленькое кольцо!

Если для обмоток используется б/у-шный провод, следует пристально следить, чтобы лаковая изоляция не была повреждена!

Дроссель

А вот для дросселя L1 желтое колечко наоборот в самый раз! Точнее не любое желтое, а именно с дросселя групповой стабилизации (ДГС) из компьютерного блока питания. Я применил кольцо с внешним диаметром 27 мм. Намотать нужно не менее 20 витков проводом, сечением не ниже, чем у вторичной обмотки Тр1.

Конденсаторы

Все конденсаторы "горячей" части схемы должны быть рассчитаны не менее чем на 400В. В качестве C3-C4 я применил пленочные из АТХ, они на 250В, терпимо, но лучше ставить на 400. Емкость их может быть ниже, но тогда может произойти снижение мощности. Так же можно снизить C2 с 200 мкф до 100, возможно, тогда падение напряжения на нагрузке будет более крутым.

Конденсатор снаббера C5 минимум на 1000В, изначально берется 3.3n и подбирается по нагреву резистора. C15 достаточно на напряжение 50В.

В низковольтной части C6-C7 не ниже 50В, электролитические C8-C14 не ниже 25В. Количество электролитических кондеров не принципиально, главное не меньше 5 шт, номиналом 100-1000 мкф.

Резисторы

Резисторы берутся согласно указанных на схеме номиналов и мощностей. R3 взят из снаббера АТХ, габариты его несколько больше стандартных 2ВТ, поэтому не могу сказать о его мощности точно. Данный резистор может прилично греться, поэтому мощность его лучше брать побольше.

В качестве R1 взят термистор из того же АТХ, он очень малогабаритный. В крайнем случае его можно заменить на резистор 3-5 Ом 5Вт, но он занимает много места.

Диоды

Диодный мост VDS1 на 3-4А из полюбившегося АТХ, можно заменить на четыре диода 400В 3А. Диоды FR107 взяты оттуда же, меняются на любые другие с обратным напряжением не менее 1000В. Динистор VS1 можно взять из сгоревшей лампы вместе с кольцом, как правило, динистор целый.

Диодная сборка из двух диодов Шоттки VD3-VD4 - S30D40C взята с 5-вольтовой шины АТХ. Держит она 40В и 30А. Вообще, эти диоды можно взять на свое усмотрение, напряжение должно превышать рабочее в два раза и ток 15-20А. Для не слишком мощных шуруповертов можно брать сборку с 12-вольтовой шины АТХ, это актуально, когда напряжение питания шуруповерта превышает 20В, 40-вольтовая S30D40C становится не так надежна. Запас по напряжению необходим, ибо на выходе силового трансформатора могут присутствовать выбросы, превышающие номинальные значения.

Налаживание

Для налаживания следует собрать схему на макетной плате, категорически не советую собирать сразу рабочую конструкцию. Слишком большой разброс параметров трансформаторов может потребовать дополнительных решений.

Первый пуск

Для первого включения вместо перемычки "П" подключается лампа накаливания 220В 100Вт. Так же, на выход нужно подключить лампу 20-30Вт, автомобильную или галогенку 12В. Перед пуском C15 выпаивается. Правильно собранный блок начинает работать сразу: при включении галогенка на выходе светится (напряжение около 14В), защитная лампа слабо тлеет. При включении без нагрузки в трансформаторе Тр1 слышен слабый писк - это попытки пуска VS1. Защитная лампа не должна вспыхивать при включении, без нагрузки на выходе блока лампа даже не тлеет.

Работа без нагрузки

Если все совпадает с описанным - можно продолжать, если нет - ищем ошибки в монтаже или неисправные компоненты. Далее нужно определить надобность ОС по напряжению - на выход следует подключить шуруповерт. При включении шура, он должен запускаться, защитная лампа вспыхивать. Возможно, пусковых импульсов будет недостаточно для старта электроники шуруповерта. На выход подключают вольтметр и контролируют напряжение, оно должно быть в районе рабочего. При напруге в 2-3В следует уменьшить сопротивление R8, чтобы на выходе появилось устойчивое 13-15В. Резистор R8 не должен греться, максимум чуть теплым, для меньшего нагрева можно увеличить его рассеиваемую мощность. Если удалось подобрать резистор и шурик работает без дополнительной нагрузки - ОС по напряжению не нужна и C15 не понадобится вообще. При включенном блоке и не нажатой кнопке шуруповерта из блока слышен слабый писк.

При работе на галогенку транзисторы практически не греются, при работе без нагрузки нагрева нет. Максимум, что должно греться во всей схеме - резистор снаббера R3, но это пока не важно.

Если все-таки шуруповерт не запускается из-за низкого начального напряжения и подбор R8 ничего не дал, в пределах разумного, без нагрева - придется делать ОС по напряжению. Следует подключить цепь с C15, и включить блок без нагрузки. Напряжение на выходе должно быть 13-14В (при указанных намоточных данных вторички). Если блок не хочет запускаться, следует увеличить емкость C15. Так же, следует попробовать поменять местами выводы обмотки 3 силового транса. В итоге нужно добиться стабильного пуска без нагрузки с минимальной емкостью C15. При включениях защитная лампа не должна вспыхивать и даже тлеть. Недостатком ОС по напряжению может стать небольшой нагрев транзисторов на холостом ходу. Нужно погонять блок 5-10 минут для определения приемлемости нагрева.

Альтернативой для холостого запуска может стать дроссель от ЛДС энергосберегайки, включенный параллельно первичной обмотке силового трансформатора. Данный метод обладает высокой стабильностью, однако на предмет нагрева мной не исследовался.

Результатом налаживаний должен стать стабильный пуск блока (с ОС по напр.) или попытки пуска с напряжением на выходе, достаточным для запуска электроники кнопки. На холостом ходу ничего не должно греться, ну или греться незначительно. Исключение может составлять резистор снаббера R3, но это уже следующим этапом.

Вольтаж шуруповерта

Намоточные данные вторичной обмотки 8+8 витков рассчитаны на шуруповерт 12В. Могу с уверенностью сказать, что данная обмотка подойдет к профессиональны моделям 14,4В. Я подключал блок к своему рабочему шуруповерту 14,4В на литиевой батарее, который без проблем закручивает саморезы 4Х80 мм в сырое дерево без предварительного сверления. Такие саморезы от блока конечно не закручивал, но кожу подсодрал, пытаясь остановить вал.

Если вольтаж вашего отличается от 12В, то следует подкорректировать намоточные данные обмотки 2. Доматывая или отматывая витки, нужно мерить напряжение с нагрузкой - галогенной лампой 30Вт, без нагрузки напряжение будет немного больше. Я ориентировался на напряжение питания (12В) + 1В на просадку (можно не учитывать). Вообще, если шуруповерт 14,4В, не следует сразу мотать лишние витки, возможно все будет работать с должной мощностью без добавления витков. Так же хочу отметить 18В шуруповерты - несмотря на надписи на корпусе, зачастую там стоят двигатели на 12В. Про испытания на мощность немного ниже.

Так же нужно иметь в виду, что без нагрузки блок может развивать немного большее напряжение, поэтому хорошим делом будет поискать датащиты на кнопку и максимальное напряжение ее ШИМ-а. Самое главное, чтобы напруга на ХХ не превышала этот максимум. Между прочим, на аккумуляторной батарее шуруповерта без нагрузки так же напряжение немного выше номинального, для 14,4В батареи это 16 с небольшим вольт. Однако, из-за сложности подобрать напряжение обмотки точно, блок может выдавать немного больше или меньше, чем на батарее. В общем здесь все подбирается экспериментально и с головой, а если вы собрали макетный блок - голова работает.

Рабочий пуск

Теперь следует снять защитную лампу и заменить ее перемычкой или предохранителем 3-4А. Не уверен, что от предохранителя есть толк, я его ставил для самоуспокоения. Попробовать пуск с галогенкой на выходе, холостом ходу - все должно быть стабильно и без перегрева.

Теперь можно подключать шуруповерт и оценить мощность вращения. Мой зеленый бош работал так, что наверное с новой батареей было меньше мощности, при этом не перегревался. Для защиты шуруповетра от слишком больших токов в разрыв цепи можно воткнуть ограничительный шунт, заодно и померить токи. Защиту на полевом транзисторе делать я не стал, да и толку от нее не вижу: напряжение падает пропорционально увеличению тока, импульсы тока при слабом нажатии кнопки огромны (хоть и очень короткие) и будут заставлять защиту включаться.

Необходимо проверить конденсаторный баян на выходе на нагрев при больших нагрузках. У меня фиксировалась самая большая нагрузка в момент слабого нажатия кнопки, когда двигатель пищит. При этом ноги одиночного конденсатора обгорали.

Я не смог остановить шуруповерт рукой никак! Зато натер приличные мозоли! Все-таки ограничительный шунт не помешает в рабочем блоке, здесь следует руководствоваться ощущением силы вращения, а не измерениями, и контролировать нагрев двигателя. Я шунт не поставил в конечную версию, слишком много места он занимает. Ориентировочно, шунт, ограничивающий ток в 20А это: 12В(по факту просядет ниже)/20А=0,6 Ом. Взять щунт 0,6 Ом и ориентируясь на мощность вращения корректировать в сторону уменьшения, пока не появится излишнего нагрева.

Китайским мультиметром и шунтом я намерял максимальный ток где-то между 15 и 20А, это при торможении, на сколько хватало сил и руки. При слабо нажатой кнопке, когда двигатель пищит еще не запускаясь, токи были более 20А. Стоит отметить, что измерения очень приблизительные и могут сильно отличаться от реальности - цифровой мультиметр не в состоянии адекватно измерить пульсирующее напряжение на шунте. Если вы совсем новичок и не знаете, как измерить большой ток шунтом и мультиметром - про это будет небольшой обзорчик, а пока... Зачем оно вам надо?

Снаббер

Как я писал выше, цепочка C5R3 может сильно греться, точнее именно резистор. И даже если нагрева нет на ХХ или малых нагрузках, при большой нагрузке резистор может аж вонять. Объясняется это повышением частоты преобразования с повышением выходного тока, следовательно, сопротивление конденсатора уменьшается. Изначально C5 следует брать 3.3 нанофарада (3300 пФ) и подбирать по нагреву резистора, уменьшая емкость. Я остановился на 1000 пФ. Обратите внимание, что щупать детали следует на выключенном блоке и разряженном конденсаторе C2. Выпрямленное и отфильтрованное сетевое напряжение составляет около 310В!

Не стоит уменьшать емкость конденсатора с запасом, чтобы нагрева не было вообще! Тогда от него будет мало толку. Нагрев должен быть терпимым для длительного использования.

Печатная плата

Я плохой проектировщик печаток, поэтому плата у меня получилась громоздкой, двухэтажной. Если кто будет разрабатывать свою печатную плату - буду благодарен если предоставите рисунок, контакты в подвале сайта.

Два уровня платы сделаны из двух кусков стеклотекстолита 70Х70 мм. На первом этаже находятся фильтрующие конденсаторы, силовой трансформатор и мягкими проводами подпаяны транзисторы. Печатка прорезана острым резаком без всякого травления. Монтаж деалей обычный, в отверстие, рисунок со стороны медной фольги. Подпаянные транзисторы находятся на радиаторе под платой вместе с диодной сборкой Шоттки VD3, VD4.

Платы соединены между собой медным одножильным монтажным проводом, перемычка с эмиттера VT1 лишняя, она задумывалась для работы защиты, от которой я отказался.

Вторая плата выполнена поверхностным монтажем. У меня влезли не все выходные конденсаторы, пришлось их добавлять в корпус батареи.

На вторую плату подается сетевое напряжение, с нее же берется выходное. С диодной сборки приходит +, на которую в свою очеред приходят крайние выводы вторички Тр1. При уверенной работе без ОС по напряжению, цепь с С15 не нужна, как и соответствующие этой цепи обмотки.

На плату не влезли все конденсаторы выходного конденсаторного баяна, поэтому несколько конденсаторов пришлось расположить в клеммном углублении батарейного отсека.

Дно батарейного корпуса пришлось вырезать, так как плата не влезла полностью, к тому же для надежности был использован радиатор. В конечном итоге у меня получился такой блок:

При грамотном проектировании и использовании подходящих компонентов, блок все-таки можно поместить в родной корпус батареии не вылазия за его пределы. Мне это почти удалось. С другой стороны, если использовать блок отдельно от шуруповерта, можно вообще не переживать за габариты. Однако в таком случае придется использовать провод от преобразователя до шурика сечением не менее 2,5 мм2. На 4-х метровом проводе 1,5 мм2 мощность немного падает.

Данное решение является интересным с точки зрения применения: никаких ШИМ-ов и сложных схем, его можно применять для питания различных мощных приборов. Не зря ведь эту схему широко используют для питания галогенных ламп!

На этом мы закончим описание, позднее здесь же дам объективную оценку использования блока в реальных, рабочих условиях стройки. Предварительная оценка по мощности вращения: 5+!

Те, кто использовал аккумуляторный шуруповерт – оценил его удобство. В любой момент, не путаясь в проводах, можно подлезть в труднодоступные ниши. Пока не разрядится .

Это первый недостаток – нуждается в регулярной подзарядке. Рано или поздно циклов перезаряда.

Это второй недостаток. Этот момент наступит тем раньше, чем дешевле ваш инструмент. Экономя средства при покупке, мы чаще всего приобретаем недорогие китайские «no-name» приборы.

В этом нет ничего зазорного, но следует отдавать себе отчет: производитель экономит так же, как и вы. Следовательно, самый дорогой блок (а это именно батарея) при комплектации будет самым дешевым. В результате мы получаем отличный инструмент с исправным двигателем и не изношенным редуктором, который не работает по причине некачественного аккумулятора.

Есть вариант приобрести новый комплект батарей, или заменить в блоке неисправные . Однако это бюджетное мероприятие. Стоимость сопоставима с покупкой .

Второй вариант – применение запасного или старого аккумулятора от автомобиля (если он у вас имеется). Но стартерная батарея имеет большой вес, и пользование таким тандемом не очень комфортно.

ВАЖНО! Многие шуруповерты имеют рабочее напряжение 16-19 вольт. Даже полностью заряженный автомобильный аккумулятор такого напряжения не обеспечит. А мы подразумеваем использование АКБ б/у, где на клеммах может быть максимум 10,5-11,5 вольт.

Выход есть – переделка шуруповерта в сетевой

Да, при этом теряется одно из преимуществ аккумуляторного инструмента – мобильность. Но для работ в помещениях с доступом к сети 220 вольт – это отличный выход. Тем более что вы даете новую жизнь сломанному инструменту.

Есть две концепции, как из аккумуляторного шуруповерта сделать сетевой:

Внешний блок питания. Идея не такая абсурдная, как может показаться. Даже крупный и тяжелый понижающий выпрямитель может просто стоять возле розетки. Вы одинаково привязаны к блоку питания, и к воткнутой сетевой вилке. А низковольтный шнур можно сделать любой длины;

ВАЖНО! Закон Ома гласит – при одинаковой мощности, уменьшая напряжение – повышаем силу тока!

Соответственно, питающий шнур на 12-19 вольт должен быть с большим сечением, нежели на 220 вольт.

Блок питания в корпусе от аккумулятора. Мобильность сохраняется, вы ограничены лишь длиной сетевого кабеля. Единственная проблема – как втиснуть достаточно мощный трансформатор в небольшой корпус. Вопросы по поводу того, как работает магазинный компактный шуруповерт от сети – можно не задавать. Там изначально установлен мотор на 220 вольт. Снова вспоминаем закон Ома, и понимаем, что мощный электродвигатель на 220 вольт может быть компактным.

Шуроповерт считается незаменимым аппаратом для специалистов, работающих им постоянно и для любителя, выполняющего отдельные виды работ. Этот инструмент стал лучшей альтернативой для отвертки, которая очень медленно справляется со своими обязанностями. С шуруповертом: «Вжик, вжик – и все готово!»

Однако со временем бодрые возгласы инструмента ослабевают, и он работает хуже, чем прежде. Зарядка показывает, что все в порядке, а работа замедляется, ухудшается. Это указывает на то, что износился блок питания. Его можно заменить, купив новый. Но это – самый лёгкий и дорогостоящий вариант. Мы выбираем другой путь! Попробуем поменять свою промышленную аккумуляторную батарею на другой блок питания.

Конструкция прибора по выкручиванию и закручиванию шурупов

Перед началом переделки нужно ознакомиться с конструкцией шуруповёрта. Он состоит из:

корпуса;
аккумуляторной батареи с диапазоном питающих напряжений для марок инструмента от 12 до 18 вольт;
двигателя постоянного тока;
кнопки запуска;
регулятора усилий;
регулятора оборотов вращения с реверсом;
планетарного или обычного редуктора;
рукоятки изменений направления движения.

На фото 1 представлена конструкция шуроповерта.

Процесс подготовки

Попытаемся изготовить блоки питания для шуруповерта 12в и 18в своими руками. Перед началом работ надо ознакомиться с теми показателями мощности и напряжения питания, которые представлены в документации оригинала или на корпусе. Затем нужно определиться с использованием подходящего сетевого блока питания по размерам. В старом устройстве нужно вынуть все содержимое, измерить размеры внутренней части.

Фото 1 — Конструкция прибора
Фото 2 -Замена блоков питания для шуруповерта 12в и 18в своими руками. Этапы 1-4

Фото 3 — Этапы работ 5-8
Фото 4 — Этапы работ 6-9

Действия при замене блока питания для шуруповерта 12в и 18в своими руками

Найти подходящий источник питания можно на рынке или у кого-то из знакомых. При выборе обращают внимание на его надежность, легкость, габариты. Для этого подойдет:

батарея питания от ноутбука или другой спецтехники;
зарядка для автомобильных аккумуляторов;
БП от старого компьютера;
самодельный БП.

Сначала надо проверить его работоспособность, а затем разобрать. Корпус, скрученный шурупами, легко демонтируется. Склеенный корпус разбирают, простучав по шву молотком. В этом случае может понадобиться тоненький ножик. Его ставят острой стороной на рубец и с аккуратностью стучат по нему тяжелым предметом.

Следующим этапом является отделение шнуров и выводов от электровилки. Сделать это проще всего электропаяльником. Туда, где были спрятаны внутренности прибора для выкручивания и закручивания шурупов, помещают внутренности с новой батареи. Провод для работы от электросети выводится через отверстие и припаивается к блоку питания при условии соблюдения правил полярности. Провода изолируют. Затем корпус собирается, а переделанный инструмент проверяют на деле.

После переделки, изменились характеристики устройства. Работа от электросети не дает мгновенного достижения максимальности крутящего момента. В связи с тем, что увеличивается мощность прибора, шуроповерт быстрее нагревается. Потому при работе с этим инструментом следует делать перерывы каждые 15-20 минут. Не стоит забывать также о качественной изоляции и заземлении. Благодаря своим действиям, вы получили инструмент, исправно работающий от батареи и от электричества (в случае с ноутбуком) или только от электроэнергии.

Фото 5 — Шуруповерт после ремонта
Фото 6 — Блок питания 12 В

Преимущества

Замена блока питания для шуруповерта 12в и 18в своими руками сэкономит ваши деньги и принесет удовлетворение от полученного результата. Правда, не всегда можно пользоваться этим инструментом без электрической розетки. Во всем остальном – только положительные моменты.

Вывод

Вместо того, чтобы платить большие деньги за замену аккумуляторной батареи для шуроповерта, можно обойтись заменой БП от приборов, бывших в употреблении. С этим заданием может справиться почти каждый мужчина-любитель. Так что, уважаемые мастера, ищите выгодный вариант!