Как работает зарядное устройство
На вид пластиковый корпус скорее имеет сходство с подставкой под аккумулятор. Но за счет металлических контактов на этой установке происходит процесс заряда в случае, если устройство включено в сеть. Обычно производители укомплектовывают свою технику и наносят все обозначения на блоке. Это и название бренда, и технические параметры, какие нужно соблюдать при использовании данной техники.
Для работы требуется сеть 220V. После подключения никаких оповещений индикатором или звуком не происходит. И только светодиоды на корпусе красного и зеленого цветов выдают, идет процесс зарядки или нет. Если предусмотрено производителем, может быть на корпусе пусковая кнопка. Тогда замыкается сеть, и происходит питание от электросети. Этот процесс сопровождается красным светом индикатора. После завершения заряда будет вновь гореть зеленый, так как цепь питания будет прервана.
То, насколько длительным может быть процесс заряда, определяется двумя критериями:
- емкостью аккумулятора, которая определяется в ампер-часе. Есть стандартные бытовые модели до 1,5 Ач и профессиональные, на 2,5 Ач. Чем больше емкость, тем мощнее шуруповерт;
- напряжением аккумулятора, что варьируется от 2,4 В до 36 В. Для шуруповертов этот критерий чаще всего составляет 9 В и 12 В.
Это интересно: Адаптер для скважины: объясняем вопрос
Общая характеристика
Для правильного обслуживания аккумулятора и продления срока его службы подзарядка требуется при падении напряжения на клеммах ниже 11,2 В. При таком напряжении двигатель, скорее всего, запустится, но при долгой стоянке зимой это приведёт к сульфатации пластин и, как следствие, к снижению ёмкости батареи. При длительной стоянке зимой необходимо регулярно следить за вольтажом на клеммах АКБ. Оно должно составлять 12 В. Лучше всего снять батарею и занести её в тёплое место, не забывая при этом следить за уровнем заряда.
Зарядка АКБ производится постоянным или импульсным током. При использовании блока питания постоянного напряжения ток для правильной зарядки должен составлять одну десятую часть от ёмкости батареи. Если ёмкость АКБ составляет 50 А-ч, то для зарядки необходим ток 5 ампер.
Для продления срока службы АКБ применяют методики десульфатации аккумуляторных пластин. Батарею разряжают до напряжения менее пяти вольт многократным потреблением большого тока краткой длительности. Пример такого потребления — запуск стартера. После этого производят медленную полную зарядку маленьким током в пределах одного ампера. Повторяют процесс 8—9 раз. Метод десульфатации является долгим по времени, но согласно всем исследованиям даёт хороший результат.
Нужно помнить, что при зарядке важно не допускать перезаряда АКБ. Заряд производится до напряжения 12,7—13,3 вольт и зависит от модели батареи. Максимальный заряд указывается в документации к аккумулятору, которую всегда можно найти в интернете
Максимальный заряд указывается в документации к аккумулятору, которую всегда можно найти в интернете.
Перезаряд вызывает закипание, увеличивает плотность электролита и, как следствие, разрушение пластин. Заводские устройства зарядки имеют системы контроля заряда и последующего отключения. Собрать самостоятельно такие системы, не обладая достаточными знаниями в электронике, достаточно сложно.
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.
https://youtube.com/watch?v=Bpi_lmaHkio
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:
- Питание включено на выходе и розетка не подключена к сети.
- Проверить электрический шнур и заменить его, если он неисправен.
- Опробовать блок питания и выполнить ремонт.
- 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:
- Напряжение постоянного тока.
- Автоматическое отключение при полной зарядке.
- Максимальный ток 5 ампер, аккумуляторы могут заряжаться в обычном режиме.
- Полностью настраиваемый режим согласно спецификациям батареи.
- Низкая себестоимость.
- Оптимальная электросхема. Никаких специальных деталей не требуется, все они стандартные и легко доступны.
- Светодиодные индикаторы для контроля состояния отсечки и зарядки.
- 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:
- Резисторы.
- Конденсаторы.
- Симистры.
- Стабилитроны.
- Редуктор.
https://youtube.com/watch?v=rRr9IAJDCB8
Особенности литиевых батарей
Li-ion АКБ являются очень неприхотливыми в эксплуатации. При бережном обращении они прослужат около 3-4 лет. Однако стоит ориентироваться на то, что даже если аккумуляторы не используются, они медленно умирают. Поэтому запасаться аккумуляторами к устройству впрок не совсем резонно. 2 года – это нормальное время от момента производства. Если прошло больше, то это могут быть уже вышедшие из строя батареи.
Интересно. Самый распространенный размер банки 18650 в среднем имеет ёмкость в 3500 мАч. Нормальная цена для такой батареи – 3-4 доллара. Поэтому производители, обещающие за 3 доллара Power bank объемом 10000 мАч, мягко говоря, обманывают. Хорошо, если там будет хотя бы 3000 мАч.
Устройство беспроводных источников питания
Зарядники аккумуляторных батарей преобразуют переменный ток 220 В от сети в постоянный ток. Для выполнения своих функций зарядное устройство имеет трансформатор и специальную печатную плату. Батареи производят ток благодаря химической реакции между двумя электродами и электролитом. Напряжение находится в диапазоне от 1,2 до 24 В или более, в зависимости от типа аккумулятора и силы тока.
Многие беспроводные устройства питаются от перезаряжаемой никель — кадмиевой (nicad) батареи или аккумуляторной батареи, состоящей из 20 ячеек. Каждая ячейка обеспечивает постоянный ток около 1,2 В. Пакеты встраиваются непосредственно в инструмент и имеют защёлкивающиеся зажимы.
Никелевые батареи
Никелевые батареи с примесью кадмия (Ni Cd) –отлично держат заряд, длительно работают, на условиях, что потребители не начинают бесконтрольно заряжать устройство при мельчайшем понижении уровня энергии. Объем вместимости батареи будет падать и аппарат, работает меньше времени, если создавать частую зарядку. Лучше дождаться, пока аккумулятор на сто процентов не разрядится и только позже подключать зарядное устройство.
Не нужно длительно корпеть над вопросом, как зарядить
шуруповерт, если вы купите маловесный энергоемкий аккумулятор Ni Cd. Наверное мастера больше доверяют конкретно таким моделям инструмента. Зарядите устройство до предельного максимума и расслабленно работайте пока, пока отметка энергии не упадёт до вероятного минимума. Если проход с никелевыми батареями действует принцип “двух крайностей”. Даже после покупкишуруповерта рекомендуется зарядить его вполне, и только позже начать внедрение. Когда устройство не будет употребляться долго, то лучше бросить его в наполовину заряженном состоянии. Так, после долгого затишья для вас придется поначалу на сто процентов зарядить батарею и только потом приступать к работе.
Что предлагает рынок
Знаменитые бренды обеспечивают свои шуруповерты фирменными комплектующими, в том числе и зарядовыми блоками. В случае выхода из строя только этого предмета искать остается только среди б/у товаров.
чтобы не покупать полный комплект, нужно рассмотреть вариант с приобретением совместимых зарядных устройств. Рассматривать следует по совместимости величин – тока и напряжения. Есть и универсальные модели, подходящие практически к любым аппаратам.
Универсальный вариант
Покупка бюджетом всего около 1000 рублей позволит приобрести уникальный вариант для шуруповерта 12, 14 или 18 В. Тогда можно будет заряжать любые батареи. Причем выбирать лучше всего среди отечественных брендов, исключив из списка кандидатов китайские модели.
Ценовой аспект
Универсальные аппараты варьируются в цене с 800–2500 рублей. Они имеют защиту от перегрева заряжаемого аккумулятора до 450 С. Профессиональные аппараты в несколько раз дороже, и начинаются их ценники с 7,5 тысяч рублей.
Что необходимо знать при зарядке АКБ
Заряжая автомобильный аккумулятор, важно соблюдать ряд правил. Это поможет вам продлить срок службы аккумулятора и сохранить своё здоровье:
- Все свинцовые аккумуляторы заряжают током не выше одной десятой от ёмкости батареи. Если у вас в авто стоит АКБ ёмкостью 60 А/ч, то расчёт зарядного тока выглядит так: 60/10=6 А.
- В процессе зарядки могут выделяться взрывоопасные газы. Особенно это касается обслуживаемых аккумуляторов. Достаточно одной искры, чтобы скопившийся в гараже или другом помещении водород взорвался. Поэтому заряжать аккумуляторы нужно в хорошо проветриваемом помещении или на балконе.
- Зарядка батареи сопровождается выделением тепла, поэтому постоянно контролируйте температуру корпуса АКБ на ощупь. Если батарея заметно нагрелась, то немедленно уменьшите зарядный ток или вообще прекратите зарядку.
- Если батарея обслуживаемая, постоянно контролируйте уровень электролита в банках и его плотность. В процессе заряда электролит «выкипает», а плотность повышается. Если пластины в банке оголились или плотность поднялась выше 1.29, а зарядка ещё не закончена, добавьте в электролит дистиллированной воды.
- Не допускайте перезарядки батареи. Максимальное напряжение на ней при подключённом ЗУ — 14.7 В.
- Не допускайте глубокой разрядки батареи, подзаряжайте её периодически. Если напряжение на батарее при отключённой нагрузке опустится ниже 10.7, АКБ придётся выбросить.
Вопрос о создании простого зарядного устройство для аккумулятора своими руками выяснен. Все достаточно просто, осталось запастись необходимым инструментом и можно смело приступать к работе.
https://youtube.com/watch?v=a42DqbWE6bI
Originally posted 2018-07-04 08:34:51.
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.
https://youtube.com/watch?v=XUZh5O4COVM
Проверка состояния аккумулятора мультиметром
Не всегда, когда аккумулятор быстро садится или вообще не функционирует, необходимо покупать новый или нести блок к специалистам сервисного центра. Причину неисправности сможет самостоятельно найти во многих случаях даже неопытный электрик, ознакомившись с алгоритмом поиска. Для этого понадобится воспользоваться мультиметром либо аналогичными ему по измерительным возможностям приборами. Кроме данного устройства, потребуются также следующие инструменты:
- отвертка;
- паяльник с набором для пайки;
- нож;
- плоскогубцы.
Чтобы точно установить причину неполадок АКБ, необходимо выяснить работоспособность каждого отдельного питающего элемента. Но сначала рекомендуется проверить зарядное устройство. С помощью мультиметра это делают таким образом:
- включают прибор;
- устанавливают переключатель измеряемых величин мультиметра на постоянное напряжение;
- устанавливают щупы в соответствующие гнезда мультиметра и прикасаются ими к контактам («+» и «-») зарядного устройства;
- сравнивают отображаемую на табло прибора величину с выходным напряжением зарядного устройства, указанным в инструкции по эксплуатации или на корпусе;
- если значения не совпадают, то ремонтируют адаптер или покупают новый.
Чтобы проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром, выполняют следующие действия:
- заряжают полностью аккумуляторный блок;
- проверяют мультиметром выходное напряжение АКБ, установив переключатель прибора на его постоянную величину, а щупами дотрагиваясь до плюса и минуса;
- если установлено несоответствие измеренного параметра указанной в эксплуатационной инструкции величине, то разбирают аккумуляторный блок и достают все батареи;
- когда отсутствуют поврежденные банки (потекшие либо вздутые), тогда проверяют мультиметром напряжение на выводах каждой батареи, предварительно с помощью паяльника распаяв цепь;
- к элементам питания по очереди подсоединяют нагрузку на одинаковое время (например, лампочку соответствующего вольтажа);
- на какой батарее произошла наибольшая просадка, та и является поврежденной.
Для проверки никель-металлогидридные и никель-кадмиевые накопители энергии разряжают полностью — это делают, чтобы избежать «эффекта памяти».
Найдя дефектную батарею, ее можно заменить новой либо попытаться временно восстановить с помощью добавления дистиллированной воды либо воздействия высокого напряжения. Также мультиметром можно измерять силу тока: если она растет и за первый час превышает 1 А, то аккумуляторная батарея считается работоспособной.
https://youtube.com/watch?v=AJinB8mAYj8
Если напряжение на выходе аккумулятора отсутствует, то велика вероятность нарушения целостности цепи внутри блока. При этом также разбирают блок и ищут вначале визуально, а затем с помощью мультиметра место обрыва.
Приступая к эксплуатации нового аккумуляторного шуруповерта, необходимо внимательно изучить инструкцию по пользованию данным изделием, прилагаемую производителем. Следует учитывать особенности установленного на электроинструмент типа элементов питания, чтобы правильно выполнять их зарядку, а также хранить продолжительное время. Соблюдение простых рекомендаций позволит продлить срок службы АКБ до полного исчерпания ресурса. Когда отсутствует фирменное зарядное устройство, тогда временно помогут приведенные альтернативные способы подзарядки.
При падении емкости батарей, снижении времени работы на одном заряде, можно своими руками их отремонтировать. Для этого достаточно установить с помощью мультиметра величины выходного тока или напряжения и сравнить их соответствие нормативным значениями данных параметров.
https://youtube.com/watch?v=5l54wanhOas
Схема зарядного устройства для шуруповерта. Электронная схема зарядного устройства шуруповерта
Огромное количество современных шуруповертов работают от батареи аккумуляторной. Емкость их средняя составляет 12 мАч. Для возможности устройство всегда оставалось в исправности, нужно зарядное устройство. Но по напряжению они достаточно очень отличаются.
Сейчас выпускаются модели на 12, 14 и 18 В. Также принципиально отметить, что российского автопрома используют разные комплектующие элементы для зарядных устройств. Для возможности разобраться в этом деле, следует посмотреть на стандартную схему зарядного.
Виды
Существует множество зарядок, подходящих для определенных марок и моделей инструментов. Все их можно разбить на основные виды.
Аналоговые со встроенным блоком питания
Аналоговые со встроенным блоком питания — довольно востребованы. Это объясняется невысокой стоимостью. Обычно не относятся к профессиональному оборудованию, быстро выходят из строя и «не хватают звезд с неба». Минимальная задача, которую, как правило, ставят их производители — получить постоянное напряжение и токовую нагрузку, необходимую для работы.
Устройства работают по принципу стабилизатора. Можно сделать самостоятельно, используя приведенную схему. Для работы нужно запомнить:
- Напряжение на выходе блока-зарядки — больше номинала батареи.
- Подходит любой тип аккумулятора.
- Можно использовать обычную монтажную плату.
- Такие стабилизаторы применяют компенсационный принцип: ненужная энергия, тепло отводится. Для его рассеивания можно взять, например, медный радиатор. Площадь — 20 см².
- Трансформатор на входе (Тр1) изменяет напряжение с 220 до 20 В. Его мощность определяется по току и напряжению на выходе.
- Ток выпрямляется диодным мостом (VD1).
- Можно позаимствовать решение производителей: сборку диодов Шоттки.
- После выпрямления ток — пульсирующий, что вредно. Для сглаживания нужен электролитический конденсатор (С1).
- В качестве стабилизатора идет КР142ЕН. Для 12 В ее индекс — 8Б.
- Управление — на основе транзистора (VT2) и резисторов (подстроечных).
- Автоматическое отключение после зарядки обычно не предусматривается. Придется самостоятельно определять необходимое время. Как вариант, можно использовать цепь, включающую диод (VD2), транзистор (VT1). После зарядки светодиод (HL1) тухнет. Есть и более серьезные варианты с коммутатором и электронным ключом, отключающиеся автоматически.
Аналоговые зарядки с внешним блоком питания
Аналоговые с внешним блоком, как видно из названия, состоят:
- из сетевого блока;
- зарядника.
Блок — обычный, включает:
- трансформатор;
- диодный мост;
- выпрямитель;
- конденсаторный фильтр.
В фабричных сборках обычно нет теплоотвода. Его роль может выполнять резистор повышенной мощности. Одна из типичных причин поломок — в тепловом режиме.
Чтобы исправить ситуацию, для начала нужно выяснить, работает ли источник питания. Если функционирует, его дополняют схемой управления, если нет — ищется другой. Вполне подойдет, например, от ноутбука. Он имеет 18 В на выходе, что вполне достаточно. Остальные детали обычно найти не составляет труда. Они очень мало стоят, можно позаимствовать из другой техники.
Схема блока управления представлена ниже. Используется транзистор KT817, для усиления — КТ818. Нужен радиатор. Примерная площадь — 30−40 см². Здесь будет рассеиваться до 10 Вт
Многие китайские производители пытаются экономить буквально на каждой мелочи. Этого нужно избегать, если нужно более или менее достойное качество. В самодельной схеме есть подстроечник на 1 кОм. Он нужен для точной установки тока. На выходе — резистор на 4,7 Ом. Он рассеивает тепло. Светодиод оповестит об окончании зарядки
Импульсные
Аналоговые устройства долго заряжаются: в среднем — 3−5 часов. Хотя для бытовых целей это не страшно. Другое дело — профессиональная сфера, где «время — деньги». Стоит такая продукция — соответствующе, в наборе обычно два аккумулятора.
Профессионалы чаще используют импульсные зарядные устройства. Они обладают интеллектуальной схемой управления процессом. Время полной зарядки впечатляет: около одного часа. Конечно, можно сделать такой же быстрый аналоговый зарядник, но тогда впечатлять будут его вес и размеры.
Импульсные устройства компактны и безопасны. Высокие качества требуют продуманной, сложной схемы. Однако можно повторить и ее. Схема ниже подходит для работы с никель-кадмиевыми аккумуляторами с третьим сигнальным контактом.
Применяется известный контроллер MAX713. Входное напряжение —25 В. Источник питания — простой, поэтому его схемы здесь нет.
Полученное в итоге зарядное для шуруповерта «отличается умом и сообразительностью». Оно проверяет напряжение и включает режим ускоренного заряда. Аккумулятор готов примерно через 1−1,5 часа. Схема позволяет выбирать:
- напряжение заряда;
- тип батареи.
На ней указано значение резистора (R 19) для переключения режимов и положение перемычек. Используя предложенный рисунок, можно отремонтировать поломку. Дополнительным стимулом станет финансовый вопрос. Экономия как минимум в два раза.
