USB зарядное устройство из шуруповерта своими руками.

Изготовление устройства зарядного для шуруповёрта своими руками

При использовании шуруповёрта пользователи часто сталкиваются с повреждением зарядного устройства (ЗУ). В первую очередь это связано с нестабильностью параметров электрической сети, к которой подключается устройство заряда, а во вторую — с выходом из строя аккумуляторной батареи. Решается эта проблема двумя способами: покупкой нового зарядного устройства для шуруповёрта или его самостоятельным ремонтом.

Виды зарядных устройств

Популярность шуруповёрта вызвана тем, что он упрощает процесс закручивания или выкручивания различного крепёжного элемента. Характеризуясь мобильностью и небольшими размерами, он незаменим при сборке мебельных конструкций, разборке техники, кровельных и других строительных работах. Своей мобильностью инструмент обязан входящим в его конструкцию аккумуляторным батареям.

Достоинство применения аккумуляторов в возможности их неоднократного использования. Аккумуляторы, отдавая накопленную энергию устройству, периодически сами нуждаются в подзарядке. Для восстановления величины их ёмкости и служат зарядные устройства.

Зарядка аккумулятора шуруповёрта происходит двумя способами: встроенным или внешним зарядным прибором. Встроенное ЗУ позволяет заряжать батарею, не извлекая её из шуруповёрта. Схема восстановления ёмкости расположена непосредственно вместе с аккумулятором. В то время как выносное подразумевает их извлечение и установку в отдельное приспособление для заряда. Различают ЗУ по типу восстанавливаемых батарей. Применяемые аккумуляторы бывают:

  • никель-кадмиевые (NiCd);
  • никель-металл-гидридные (NiMH);
  • литий-ионные (LiIon).

Конечная стоимость шуруповёрта не в последнюю очередь зависит от типа используемых батарей и возможностей зарядного устройства. ЗУ выпускаются на 12 вольт, 14,4 вольта и 18 вольт. Кроме этого, ЗУ разделяются по возможностям и могут иметь:

  • индикацию;
  • быструю зарядку;
  • разный тип защиты.

Наиболее используемые ЗУ используют в работе медленный заряд, обусловленный малым током. Они не содержат в своей конструкции индикацию работы и не отключаются автоматически. Это более справедливо к встроенным приборам восстановления ёмкости. ЗУ, построенные на импульсных схемах, обеспечивают возможность ускоренного заряда. Они автоматически отключаются по достижению требуемой величины напряжения или в случае возникновения аварийной ситуации.

Типы применяемых батарей

Никель-кадмиевые аккумуляторы не испытывают проблем при заряде в ускоренном режиме. Такие батарейки обладают высокой нагрузочной способностью, невысокой ценой и спокойно переносят работы при минусовой температуре. К недостаткам относят: эффект памяти, токсичность, большую скорость саморазряда. Поэтому перед тем, как заряжать такого типа аккумулятор, его необходимо полностью разрядить. Батарея имеет высокую степень саморазряда и быстро разряжается, даже если её не используют. В настоящее время практически не выпускаются из-за своей токсичности. Из всех типов обладают наименьшей ёмкостью.

Никель-металл-гидридные по всем параметрам превосходят NiCd. У них меньше величина саморазряда, меньше выражен эффект памяти. При одинаковых размерах они имеют большую ёмкость. В их составе нет токсичного материала, кадмия. В ценовой категории этот тип занимает среднее положение, поэтому наиболее распространённый тип ёмкостных элементов в шуруповёрте именно он.

Литий-ионные характеризуются высокой ёмкостью и низким значением саморазряда. Эти аккумуляторы плохо переносят перегрев и глубокий разряд. В первом случае они способны взорваться, а во втором уже не смогут восстановить свою ёмкость. Они также способны работать при отрицательных температурах и не имеют эффекта памяти. Использование ЗУ с микроконтроллером позволило защитить батарею от перезаряда, тем самым сделав этот тип наиболее привлекателен к применению. По цене они дороже, чем первые два типа.

Кроме этого, основной характеристикой аккумуляторных батарей, является их ёмкость. Чем выше этот показатель — тем дольше работает шуруповёрт. Единица измерения ёмкости — миллиампер в час (мА/ч). Конструкция батареи заключается в последовательном соединении элементов питания и помещение их в общий корпус. Для Li-Ion напряжение на одном элементе составляет 3,3 вольта, для NiCd и NiMH — 1,2 вольта.

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.

Когда кнопка «Пуск» SK1 нажата, на 16-й вывод контроллера U1 поступает стабилизированный сигнал через резистор R6. Ключ Q1 открывается и через него поступает ток на выводы реле. Контакты прибора S3-12A замыкаются и начинается процесс зарядки. Диод VD8, включённый параллельно транзистору, защищает его от скачка напряжения, вызванного отключением реле.

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.

Читайте также:  Компактный откидной стол для мастерской

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.

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.

Часто можно встретить вредные советы, что зарядить аккумулятор можно, используя диодный мост и лампу накаливания на 100 Вт. Так делать категорически нельзя, потому что отсутствует гальваническая развязка и, кроме смертельного поражения электрическим током, существует большая вероятность взрыва батареи.

Переделка зарядного шуруповерта в зарядное свинцовых АКБ. Dexter 45ВТ

Уже года 2 валяются без дела два зарядных устройств. Одно зарядное от шуруповерта фирмы Makita модель DC1414 о котором позже расскажу. Второе зарядное устройство от шуруповерта фирмы Dexter. Сам шуруповерт Dexter сломан(кстати возможно у кого-то есть кнопка лишняя, не могу найти кнопку. у нас такие не продают), а вот зарядное от него способно выдавать при 12,3В 45Вт мощности, что при 14,4В примерно 3А. По идеи должно не плохое зарядное устройство получится для зарядки свинцовых автомобильных аккумуляторов.

Недолго думая разобрал зарядное, извлек плату и обнаружил, что блок питания собран на очень известной ШИМ 3842 или 3845.
Защита зарядного собрана следующим образом. В блоке питания стоит токоизмерительный шунт, ограничивающий ток в первичной обмотке, тем самым ограничивающий максимальную выходную мощность. Стабилизация выходных напряжений выполняется с помощью оптопары, завязанной через Tl431 с делителем на 2,5В и дополнительным управлением с процессора на 1 ногу TL431 через диод 1n4148 и резистор 10кОм.
Питание на заряжаемые LI-ION аккумуляторы проходило через защитное реле с транзисторным каскадом управляемый с процессора. По минусовой линии токоизмерительный шунт, для контроля тока заряжаемых АКБ. Cтоит ОУ LM324, для усиления напряжения шунта, для усиления напряжения с терморезистора, а дальше я не разбирался. Так же стоял «мозг», то есть процессор который контролировал напряжения батарей и управлял всей схемой.

Разобравшись с принципом работы этого зарядного устройства, взялся за его переделку. Пошел я по самому простому экспериментальному пути.

Снял реле и напрямую подключил выход. Включил зарядное устройство и смотрю на выходное напряжение, аккумуляторная батарея не установлена. Напряжение в пределах 6В. Теперь отключаю тот самый диод идущий на 1 ногу TL431 от процессора и делаю замер, выходное напряжение 12,43В. Это говорит о том что все блокировки сняты и блок питания способен выжать по максимуму. С помощью переменного резистора пробую выставить напряжение 14,4В. Диапазона переменного резистора оказалось мало, тогда верхний по схеме SMD на 36кОм заменяю на 43кОм и напряжение становится как положено.

Напряжение на выходе управляемое процессором в режиме ожидания

Отключил процессор. Чистый выход зарядного 12,4В

Зарядное под нагрузкой 3,6А

Схема обвязки оптопары и TL431

Подумав над этим зарядным устройством, пришел к выводу, что никакие дополнительные примочки в этой зарядке не нужны, регулятор тока не нужен. Это зарядное будет в гараже и время от времени будет заряжаться автомобильная батарея на 55А. Разве что добавить к схеме защиту от переполюсовки и короткого замыкания, такую добавлял к зарядному на LM317 и сделать индикатор окончания заряда но это в следующий раз

Зарядное подключал к разным нагрузкам, заряжал аккумуляторы. Все как по маслу. Для облегчения души всю обвязку вокруг процессора я распаял. Оставил только цепи управления оптопарой.

Для индикации сети поставил перемычку на светодиод. Так же дополнительно нагрузил выход блока питания двумя резисторами 330Ом 1Вт, что бы блок питания не запускался без нагрузки.

Плата зарядного после переделки

Зарядное устройство заряжает автомобильный аккумулятор 55А 12В

Вот видео где я продемонстрировал работу переделанного зарядного устройства

В следуйщий раз покажу как переделал зарядное устройство MAKITA DC1414 в зарядное для свинцовых аккумуляторов.Если интересно подписывайтесь на ленту и добавляйтесь в группу ВКонтакте Мастерская Эдуарда Орлова, остались вопросы задайте их в комментариях

Что бы не пропустить последние обновления в мастерской, подписывайтесь на обновления в Вконтакте или Одноклассниках, так же можно подписаться на обновления по электронной почте в колонке справа

Не хочется вникать в рутины радиоэлектроники? Рекомендую обратить внимание на предложения наших китайских друзей. За вполне приемлемую цену можно приобрести довольно таки качественные зарядные устройства

Зарядное устройство 12В 1.3А

Простенькое зарядное устройство с светодиодным индикатором зарядки, зеленый батарея заряжается, красный батарея заряжена.

Есть защита от короткого замыкания, есть защита от переполюсовки. Отлично подойдет для зарядки Мото АКБ емкостью до 20Ач, АКБ 9Ач зарядит за 7 часов, 20Ач — за 16 часов. Цена на это зарядное всего 403 рубля,доставка бесплатна

Этот тип зарядного способен автоматически заряжать практически любые типы автомобильных и мото аккумуляторов 12В до 80АЧ. Имеет уникальный способ зарядки в три этапа: 1. Зарядка постоянным током, 2. Зарядка постоянным напряжением, 3. Капельная дозарядка до 100%.
На передней панеле два индикатора, первый указывает напряжение и процент зарядки, второй указывает ток зарядки.
Довольно качественный прибор для домашних нужд, цена всего 781,96 руб, доставка бесплатна. На момент написания этих строк количество заказов 1392, оценка 4,8 из 5. При заказе не забудьте указать Евровилку

Зарядное устройство для самых разнообразных типов аккумуляторов 12-24В с током до 10А и пиковым током 12А. Умеет заряжать Гелиевые АКБ и САСА. Технология зарядки как и у предыдущего в три этапа. Зарядное устройство способно заряжать как в автоматическом режиме, так и в ручном. На панеле есть ЖК индикатор указывающий напряжение, ток заряда и процент зарядки.

Хороший прибор если вам надо заряжать все возможные типы АКБ любых емкостей, аж до 150Ач

Цена на это чудо 1 625 рублей, доставка бесплатна. На момент написания этих строк количество заказов 23, оценка 4,7 из 5. При заказе не забудьте указать Евровилку

Если какой то товар стал недоступен, пожалуйста напишите в комментарий внизу страницы.
С ув Admin-чек

Вы все купили для нового проекта? Пора закупиться, пока подешевело

Понижающий Dc-Dc преобразователь XL4016

Вх. напряжение 4-40V

Вых. напряжение 1.25-36V

Макс. мощность 200 Вт КПД: 94%

Размер: 61*41*27 мм

4 комментариев для “Переделка зарядного шуруповерта в зарядное свинцовых АКБ. Dexter 45ВТ”

Здравствуйте, скажите у вас случайно нет схемы от зарядного устройства DEXTER ACG18LD .В НЕТЕ СХЕМА ТАКОГО КАЧЕСТВА ЧТО ПРОЧИТАТЬ НЕВОЗМОЖНО. Интересует первичка шим , транзистор по питанию шим а , стабилитроны. Спасибо.

Здравствуйте. Схемы нет вообще никакой, но там обычный обратноход похожий на 3842. Так что схема почти стандартная

Здравствуйте. Может подскажете, данное зарядное устройство от «Декстера», думаю вышло из строя. Не хочет заряжать родную батарею шуруповерта. После i3 раз моргания зеленым индикатором, включается красный индикатор, сигнализирующий поврежденную батарею и процесс зарядки прекращается. Таже батарея на другом зарядном устр. нормально заряжается. .

если визуально не видно повреждений. значит надо искать

Способы зарядки шуруповерта без зарядника

Для проведения быстрых ремонтных работ, разбора и сбора съемных конструкций используют нестационарное устройство, которое разряжается за короткий промежуток времени при беспрерывном применении. Не всегда под рукой есть родное ЗУ, поэтому нужно знать, как зарядить шуруповерт без зарядного устройства.

Техника безопасности и меры предосторожности

При использовании любого метода зарядки прибора необходимо быть аккуратным и соблюдать меры предосторожности:

  1. Наблюдать за процессом. Когда аккумулятор наполнится энергией, процедуру прекращают. Иначе переполнение АКБ может привести к закипанию ее электрических элементов. При резком возрастании температуры маленькая искра вызовет взрыв всей конструкции.
  2. Все детали должны правильно включаться в цепь. Во время сборки ведут строгий учет технических параметров устройства, обеспечивая безопасность процедуры и соблюдая полярность. ЗУ, сделанные своими руками, могут полностью испортить аккумулятор, исключая возможность его восстановления в дальнейшем.
  3. АКБ заряжается за короткий промежуток времени при небольших различиях в характеристиках модулей (10-12 Вольт)

Как заряжать аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства

Без ЗУ обходятся при:

  • монтаже USB-разъема;
  • использовании автомобильного ЗУ;
  • применении универсального зарядника;
  • использовании стороннего электрооборудования.

С помощью USB

Для оснащения прибора разъемом USB необходимо подготовить:

  • скотч;
  • предохранитель на 10 А;
  • краску;
  • розетку 220 В;
  • зарядник USB;
  • изоленту;
  • паяльник;
  • разъемы.

Сначала разбирают шуруповерт. Рабочую часть ручки сверху отделяют, используя нож. Предохранитель устанавливают в отверстие, которое делают в корпусе. Провод припаивают к предохранителю и вставляют в ручку полученную конструкцию. Чтобы закрепить детали, можно использовать термопистолет.

Для повышения надежности элемент покрывают слоем скотча, после чего монтируют в батарейку прибора. Оставшиеся провода и разъемы размещают в верхней части шуруповерта. Корпус покрывают изолентой, красят и шлифуют.

Использование автомобильного зарядного устройства

Основным недостатком зарядки автомобильным ЗУ является переполнение аккумулятора. Батарея в электроинструменте отличается от свинцовой автомобильной АКБ своими характеристиками.

Читайте также:  Ночник из старой люстры

Для восстановления заряда применяют прибор с электронным регулятором напряжения и тока. При емкости батарейки 1,3 А*ч выставляют 150-650 мА.

Аппарат для автомобильной АКБ применяют для работы с высокими показателями тока зарядки, и необходимый показатель для заряжения шуруповерта может находиться вне рамок его функционирования. Чтобы ограничить ток, необходимо балластное сопротивление – лампа на 12 В, которую включают в цепь вместе с батареей. Без этой детали не рекомендуется использовать такой способ восстановления заряда АКБ.

Перед подключением минус и плюс при необходимости определяют в автомобильном ЗУ и АКБ шуруповерта. После подсоединяют клеммы автозарядника к аккумулятору устройства. В некоторых случаях требуется применение дополнительных закрепителей – гибких пластин или скрепок из металла, обеспечивающих оптимальный контакт.

Затем устройство включают в сеть и контролируют процесс восстановления емкости аккумулятора. Для начала потребуется 15-20 минут. Когда в заряженной батарее шуруповерта возникнет теплоотдача, ЗУ отключают.

Универсальные ЗУ

Для зарядки шуруповерта приобретают специальный универсальный прибор, которым можно заряжать и другую технику, работающую от аккумуляторов. Это может быть мобильное устройство или лабораторный источник. Такой вид аппаратов обладает преимуществами – универсальностью и большим количеством регулировок, предназначенных для выбора подходящего режима зарядки. Батарея восстанавливается за 1 час. В комплектацию входят зажимы-крокодилы и переходники на распространенные разъемы.

Использование внешнего источника тока

Применение внешних источников тока является не самым удобным способом восстановления емкости батареи шуруповерта. Если инструмент старый и покупать для его зарядки специальное оборудование невыгодно, тогда можно воспользоваться данным методом.

Для работы подойдет батарея с необходимым уровнем напряжения. Во время применения аккумулятора высокой мощности нужно защищать электродвигатель. Для этого подойдет плавкий предохранитель на 10 А, который устанавливают в цепь питания.

Сечение провода должно быть большим при низком напряжении, а при питании от сети в 220 В выбирают кабель с маленьким диаметром. При применении самодельных аппаратов следят за правильностью их подключения в соответствии с техническими характеристиками АКБ и режимом заряда батареи. При работе с внешним источником тока необходимо обеспечить безопасность, чтобы не испортить электроинструмент, окружающую обстановку и не навредить здоровью.

Способы зарядки шуруповерта без зарядника

Электрический аккумуляторный инструмент оснащается заводским зарядным приспособлением, позволяющим восполнить емкость батареи. При утере и поломке блока у владельца возникает вопрос о том, как зарядить шуруповерт без зарядного устройства. Помимо приобретения оригинального блока, существует несколько методик подзарядки источника тока от бытового или автомобильного оборудования.

Техника безопасности и меры предосторожности

Основные требования по технике безопасности во время зарядки источников питания инструмента от нестандартных зарядных блоков:

  1. Для зарядки аккумуляторов инструмента используется постоянный ток.
  2. Подключение выполняется кабелями с защитным изолятором, необходимо предусмотреть надежную фиксацию электропроводки на контактных штекерах батарей.
  3. При восполнении емкости элементов происходит нагрев, сопровождаемый выделением газов. Элементы аккумуляторных банок оборудованы аварийными клапанами, но потекший компонент не пригоден к дальнейшей эксплуатации.
  4. Рекомендуется выполнять работы в проветриваемом помещении, глаза и руки предохраняются с помощью средств индивидуальной защиты. При перегреве корпуса, появлении дыма или следов электролита на корпусе банки зарядка немедленно прекращается. Повторное подключение выполняется после выяснения причин неисправности.
  5. Подсоединение адаптеров питания, не предназначенных для зарядки батареи шуруповерта, является крайней мерой. Из-за несоответствия токовых параметров компоненты цепи работают с перегрузкой, что вызывает повышенный нагрев и возгорание. Постоянное использование неоригинальных зарядных блоков не рекомендуется.

Как заряжать аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства

В конструкции электрического инструмента используется 3 типа источников питания:

  1. Никель-кадмиевые элементы, отличающиеся способностью выдерживать высокую нагрузку и работать при отрицательной температуре воздуха.
  2. Батареи отличаются выраженным эффектом памяти и ускоренным саморазрядом. Перед подключением аккумулятора к зарядной станции необходима полная разрядка банки.
  3. Допускается кратковременное подключение аккумуляторной банки к неоригинальному зарядному блоку.
  4. Никель-металлогидридные элементы отличаются сниженным эффектом памяти и увеличенной емкостью. Подключать батареи к неоригинальным зарядным устройствам не рекомендуется.
  5. Литий-ионные источники питания, не допускающие глубокого разряда и перегрева. Для зарядки используются специальные блоки с микропроцессорным управлением, контролирующим состояние элементов. Использовать зарядные блоки от автомобильных батарей или иных источников питания запрещается.

Перед подключением внешнего блока необходимо выяснить тип, емкость и зарядный ток источника питания. Информация указывается на заводской этикетке, расположенной на корпусе аккумуляторной банки. Если наклейка утрачена, то потребуется вскрыть кожух и выяснить рабочие параметры по маркировке на элементах.

С помощью USB

Для восполнения емкости возможно подключение внешнего зарядного блока через самостоятельно установленный порт USB. Рекомендуется применять адаптеры, рассчитанные на ток 5-7 А. Использовать для подачи тока компьютеры или ноутбуки не рекомендуется, поскольку повышенный ток в цепи перегревает контроллер и выводит узел из строя.

Алгоритм оснащения аккумулятора шуруповерта разъемом USB:

  1. Демонтировать аккумуляторную банку, а затем разделить секции корпуса (элементы держатся на винтах и дополнительных пластиковых фиксаторах).
  2. Прорезать в секции корпуса отверстие для установки разъема USB. Место установки порта не должно препятствовать размещению источника питания в рукоятке инструмента или в штатной зарядной станции. Конфигурация канала зависит от внешнего вида подготовленного штекера. Колодка устанавливается в полученном гнезде и фиксируется при помощи специального термоклея.
  3. Разместить в цепи, соединяющей штатный контроллер зарядки и разъем типа USB, плавкий предохранитель номиналом 10 А. Для крепления защитного элемента и электропроводки используется термоклей. Кабели соединяются пайкой свинцово-оловянным припоем, места фиксации защищаются изоляционными материалами.
  4. Соединить секции корпуса при помощи штатных винтов. Если производилась резка неразъемной конструкции, то линия стыка покрывается полоской ткани или малярного скотча с нанесенной жидкой эпоксидной смолой. После застывания материала поверхность шлифуется и окрашивается в цвет корпуса аккумуляторной банки.
  5. Провести тестовую зарядку источника постоянного тока. Поскольку напряжение в цепи зарядки составляет 5 В, то восполнение емкости занимает до 6-8 часов для батарей емкостью 1-2 А*ч.

Использование автомобильного зарядного устройства

Применение зарядного блока, предназначенного для обслуживания автомобильного аккумулятора напряжением 12 Вольт, может необратимо повредить источник питания для электроинструмента.

Перед соединением устройств необходимо привести рабочие параметры зарядки к необходимым требованиям.

Если оборудование оснащается бесступенчатыми регуляторами напряжения и силы тока, то требуется выставить параметры, идентичные штатному блоку. Для снижения токовой нагрузки используется балластное сопротивление (например, автомобильная лампа габаритных огней).

Если информация о рабочих параметрах штатной зарядки неизвестна, то для никель-кадмиевой батареи емкостью 1,3 А*ч устанавливается ток зарядки в пределах 50-100% от номинальной емкости. Напряжение устанавливается на минимальный уровень. Затем определяется полярность аккумуляторной банки (по заводской маркировке), расположение минуса и плюса при необходимости уточняется тестовым прибором.

Для замеров необходимо просверлить пластиковый кожух банки и установить внутри датчик (например, от бытового тестового прибора). В зависимости от параметров тока зарядка продолжается от 30 минут до 2 часов, при достижении пороговой температуры внешний блок отключается.

Универсальные ЗУ

Универсальное оборудование для зарядки аккумуляторов поддерживает ступенчатую или плавную регулировку напряжения и силы тока в выходной цепи. Блок оборудован приборами и индикаторами, позволяющими контролировать ход зарядки.

Если в конструкции устройства предусмотрен переключатель типа батареи, то необходимо выбрать соответствующее значение. Универсальное зарядное оборудование рекомендуется использовать для обслуживания изношенных элементов.

Использование внешнего источника тока

Методика подразумевает подключение инструмента к автомобильному аккумулятору или зарядной станции при помощи кабелей. Напряжение внешнего источника питания должно соответствовать параметрам электрического двигателя. При работе инструмента нагрузка на мотор меняется, что приводит к изменению силы тока в цепи. Внешний блок питания должен обеспечить работоспособность двигателя и не перегреваться при длительной эксплуатации.

В цепи питания предусматривается предохранитель, номинал зависит от мощности мотора и рабочего напряжения. Например, при установке двигателя мощностью 200 Вт и напряжении в цепи питания 18 В потребуется установка плавкой вставки номиналом не менее 200/18=11 А. Применение предохранителя с завышенными параметрами приводит к перегреву и разрушению обмоток двигателя. При изготовлении соединительной проводки учитывается сила тока в цепи питания.

Кабели оснащаются коммутационной колодкой, изготовленной самостоятельно или снятой со штатной неисправной аккумуляторной банки. Предусматривается фиксация штекера при помощи клейкой ленты. Приклеивать колодку не рекомендуется, поскольку возникнут сложности с размыканием деталей.

Самодельное зарядное устройство для литий ионных аккумуляторов шуруповерта

В предыдущей статье я рассматривал вопрос о замене никель-кадмиевых (никель-марганцевых) NiСd(NiMn) аккумуляторов шуруповерта на литиевые. Надо рассмотреть несколько правил по зарядке аккумуляторов.

Литий ионные аккумуляторы размера 18650 в основном могут заряжаться до напряжения 4,20В на ячейку с допустимым отклонением не больше 50 мВ потому, что увеличение напряжения может привести повреждению структуры батареи. Ток заряда аккумулятора может составлять 0,1хС до 1хС (здесь С-емкость). Лучше выбрать эти значение по даташиту. Я применил в переделке шуруповерта аккумуляторы марки Samsung INR18650-30Q 3000mAh 15A . Смотрим даташит-ток зарядки -1,5А.

Наиболее правильным будет провести заряд литиевых аккумуляторов в два приема по методике CCCV (ток постоянный, постоянное напряжение).

Первый этап- должен обеспечить постоянный ток заряда. Величина тока равна 0.2-0.5С. Я применил аккумулятор емкостью 3000 мА/ч, значит номинальный ток заряда будет 600-1500мА. После зарядка банки идет на неизменном напряжении, ток постоянно уменьшается.

Поддерживается напряжение на аккумуляторе в пределах 4.15-4.25В. Аккумулятор зарядился если ток уменьшится до 0.05-0.01С. Принимая во внимание вышесказанное используем электронные платы с Алиэкспресс. Понижающая плата CC/CV с ограничением по току на микросхеме XL4015E1 или на LM2596. Предпочтительней плата на XL4015E1 так, как она более удобна в настройках.

Читайте также:  Простейший сварочный аппарат своими руками


Характеристики XL4015E1.
Максимальный выходной ток до 5 А.
Напряжение на выходе: 0.8 В-30 В.
Напряжение на входе 5 В-32 В.
Плата на LM2596 имеет аналогичные параметры, только ток до 3 А.

Перечень инструментов и материалов.

-адаптер 22012 В, 3 А -1шт;
-штатное зарядное устройство шуруповерта (или источник питания);
-плата заряда CC/CV на XL4015E1 или на LM2596 -1шт;
-соединительные провода -паяльник;
-тестер;
-пластмассовая коробка для плата заряда -1шт;
-минивольтметр -1шт;
-переменный резистор (потенциометр) на 10-20 кОм -1шт;
-разъем питания для аккумуляторного отсека шуруповерта -1шт.

Шаг первый. Сборка ЗУ аккумуляторов шуруповерта на адаптере.

Плату cccv мы уже выбрали выше. В качестве источника питания можно применить любой с такими параметрами-выходное напряжение не ниже 18 В (для схемы 4S),ток 3 А. В первом примере изготовления зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов шуруповерта я использовал адаптер 12 В, 3 А.

Предварительно я проверил какой ток он может выдать пир номинальной нагрузке. Подключил к выходу автолампу и выждал полчаса. Выдает свободно без перегруза 1,9 А. Также измерил температуру на радиаторе транзистора-40°C. Вполне нормальный режим.

Но в этом случае не хватает напряжения. Это легко исправимо, с помощью всего одной копеечной радиодетали-переменного резистора (потенциометр) на 10-20 кОм. Рассмотрим типовую схему адаптера.

На схеме есть управляемый стабилитрон TL431, он находится в цепи обратной связи. Его задача поддерживать стабильное выходное напряжение в соответствие с нагрузкой. Через делитель из двух резисторов он подключен к плюсовому выходу адаптера. Нам нужно припаять к резистору(или выпаять его совсем и на его место припаять, тогда напряжение будет регулироваться и в меньшую сторону) который подключен к выводу 1 стабилитрона TL431 и к минусовой шине переменный резистор. Вращаем ось потенциометра и выставляем нужное напряжение. В моем случае я задал 18 В (небольшой запас от 16,8 В для падения на плате CC/CV). Если у вас напряжение указанное на корпусах электролитических конденсаторах стоящих на выходе схемы будет больше нового напряжения они могут взорваться. Тогда надо заменить их с запасом 30% по напряжению.

Далее подключаем к адаптеру плату для управление зарядом. Выставляем подстроечным резистором на плате напряжение 16,8 В. Другим подстроечным резистором выставляем ток 1,5 А, предварительно подключаем тестер в режиме амперметра к выходу платы. Теперь можно подсоединить литий-ионной сборку шуруповерта. Зарядка прошла нормально, ток к концу заряда упал до минимума, батарея зарядилась. Температура на адаптере была в пределах 40-43°C, что вполне нормально. В перспективе можно в корпусе адаптера для улучшения вентиляции (особенно в летнее время) насверлить отверстия.

Окончание заряда батареи можно увидеть по включению светодиода на плате на XL4015E1. В данном примере я использовал другую плату на LM2596 так, как случайно в ходе экспериментов сжег XL4015E1. Советую делать зарядку лучше на плате XL4015E1.

Шаг второй. Сборка схемы зарядного устройства аккумуляторов шуруповерта на штатном зарядном.

У меня было штатное зарядное от другого шуруповерта. Оно рассчитано на зарядку никель-марганцевых аккумуляторов. Задача стояла в том чтобы заряжать и никель-марганцевые аккумуляторы и литий-ионные.


Это решилось просто- припаял к выходным проводам (красный плюс, черный минус) провода к плате CC/CV.
Напряжение холостого хода на выходе штатное зарядного было 27 В, это вполне подходит для нашей зарядной платы. Далее все то же как и варианте с адаптером.

Окончание зарядки здесь мы видим по изменению цвета свечения светодиода(переключился с красного на зеленый).

Саму плату CC/CV я поместил в подходящую пластмассовую коробку, выведя провода наружу.

Если у вас штатное зарядное на трансформаторе то можно подключить плату CC/CV после диодного мостика выпрямителя.

Способ переделки адаптера под силу начинающим и может пригодиться в других целях, в результате получим бюджетный блок для питания различных устройств.

Подробнее в ролике:

Всем желаю здоровья и успехов в жизни и творчестве!

USB зарядное устройство из шуруповерта своими руками.

Теги статьи:Добавить тег

“Народный” зарядник для шуруповёрта

Автор: arhimed2007, arhimed@ukr.net
Опубликовано 27.10.2015
Создано при помощи КотоРед.

Мрр-мяу! Воистину, лень – тормоз прогресса. Уже лет несколько валялся у меня в загашнике шуруповёрт. Польский (если верить паспорту), марки “VERTO”, на 12 В. Когда-то выменял его на одну из древних мобил. НОВЫЙ! В УПАКОВКЕ. Но, блин, аккумулятор. С полного заряда его через месяц работы уже не хватало на десяток шурупов. Чуть позже я унюхал кем-то выброшенную начинку от аккумулятора BOSH и ею перепаковал свой аккумулятор. Но. те же грабли! Новые покупать задавила жаба. В общем, забросил я его куда подальше.

Так поляцкий продухт и валялся несколько лет. А недавно мне приволокли в ремонт другой шурик, на 14,4 В, марки “MATRIX”. Один из шедших в комплекте аккумуляторов сдох, причём бОльшую часть банок тупо закоротило. В результате зарядное издало пшик и прогорело так, что аж корпус деформировался, и блок питания скис. Как всегда, термопредохранитель. Второй аккумулятор оказался вполне живым.

Естественно, просто восстановить “родной” зарядник – не вариант, если возможны такие дефекты. Нужна как минимум защита от перегрузки. Серьёзный зарядник с анализатором городить было влом, кроме того, в умных книжках говорилось, что самым простым в исполнении для NiCd является “капельный” режим заряда – током 0,1С, где С – численный эквивалент ёмкости батареи в ампер-часах. При этом не случается перезаряда и ток заряда по окончании процесса просто компенсирует саморазряд, который у банок от дядюшки Ляо достаточно высок. Таким образом, зарядник просто должен представлять собой стабилизатор тока. Он же не даст спалить блок питания в случае повторения истории с дохлой батареей.

“Родные” же зарядники, как оказалось, не блещут не только сложностью, но и качеством работы. Токозадающий резистор в них очень часто прогорает до дыр в плате, ток задаётся наобум Лазаря, ни тебе защиты, ни стабилизации! Посему от оригинальных китайских плат было решено избавиться и вставить вместо них более пристойный зарядник.

Изваять оный девайс было решено, как всегда, из подручных средств, а именно старого компьютерного железа. В качестве регулирующего элемента был выбран мощный MOSFET с материнской платы. Типовая схема стабилизатора тока на полевом транзисторе была дополнена индикацией питания и процесса заряда. Получилось вот что:
Собственно стабилизатор тока выполнен на элементах VT2, VT3 и токоизмерительном резисторе R5. Стабилитрон VD2 защищает MOSFET от превышения напряжения сток – затвор. На VT1 выполнен индикатор окончания заряда, гасящий красный светодиод HL2, когда напряжение на истоке VT3 упадёт ниже порога открывания минус падение напряжения на R4. А это, в свою очередь, происходит при увеличении напряжения на батарее свыше 15 В. Второй светодиод горит всё время, индицируя наличие питания на заряднике. Диод VD1 предохраняет батарею от разряда через схему при отключении БП.

В качестве VT1, VT2 были взяты самые распространённые в компьютерном барахле MMBT3904 (корпус SOT-23 с маркировкой 1Ам, t04, р04 или ещё несколько вариантов). VT3 – APM2025, шотя походу сойдёт любой n-MOSFET, применяемый в стабилизаторах питания материнских плат. Резисторы типоразмера 1206 взяты со старых серверных плат, хотя можно применить и меньшие. Просто под 1206 легче изготовить плату. Оттуда же был сдут и конденсатор того же типоразмера. Единственный выводной резистор – R5, который я установил мощностью 3 Вт. Хотя при желании его можно изваять из нескольких включенных параллельно 1210 от винчестеров, они такой ток выдержат.

Плата, как всегда, была разведена в Sprint Layout 6 и выполнена методом ЛУТ. Совмещение сторон выполнялось булавками через отверстия по краям платы. Переходы между слоями выполнены обрезками выводов, запаянными с двух сторон. Красный провод на фото – ошибка, которая в выложенном варианте платы уже исправлена. 🙂 Разводка выполнялась точно под корпус. Разъём блока питания прикошачен непосредственно к плате. Подгонять эту конструкцию под направляющие в корпусе пришлось дремелем с фрезой, хотя можно и резаком, правда, не так аккуратно.

Заработал зарядник сразу и на ура, что говорит об отсутствии ошибок в монтаже. Рабочую батарею зарядил примерно за три часа, дохлая же не вызвала серьёзного перегрева элементов в течение 20 минут, после чего АКБ была перепакована.

Следующим номером я решил сделать аналогичный девайс и под свой 12В шуруповёрт. Ведь ёмкость их аккумуляторов одинакова, значит, и ток заряда такой же. Вдруг когда дойдут руки купить солидные банки для перепаковки его батареи! Вот вариант его платы:

Как оказалось, перепакованные бошевские банки этой штуковиной заряжаются отнюдь не так уж плохо! Заряда батарей хватало примерно на час непрерывной работы, что для такой дешёвки очень даже пристойно. Вся технология изготовления была такой же, как и в клиентском шуруповёрте. Только стабилитрон я поставил советский двунаправленный – его давно надо было куда-нибудь деть 🙂

Разъём был посажен в корпус посредством того же подпиливания дремелем, после чего плата легла как родная.

В итоге имеем несложную и халявную замену примитивным зарядникам, поставляемым в комплекте с дешёвыми шуруповёртами, что позволяет использовать их батареи на всю доступную ёмкость. Разумеется, при нынешних достижениях микроминиатюризации можно напичкать тот же корпус ещё массой дополнительных прибамбасов – таймером, переключателем режимов заряда, звуковой сигнализацией и т.д. Но это всё уже снижает доступность схемы для повторения слесарем дядей Васей 🙂

Ссылка на основную публикацию