Питание шуруповерта от сети своими руками: кврс2510 схема подключения

Аккумуляторный шуруповерт – удобный и необходимый в хозяйстве инструмент. При эксплуатации «от случая к случаю», он может верой и правдой служить многие годы. К сожалению, через 2-3 года, даже при не очень интенсивной эксплуатации, аккумуляторы шуруповерта практически полностью теряют свою емкость. Исправный инструмент, а пользоваться нельзя… Что делать?

Выбросить и купить новый. Самое разумное решение, если Вы эксплуатируете щуруповерт профессионально. А если он бывает нужен всего лишь несколько раз в году – починить забор, повесить полку и т.п. Рука не поднимается выбросить исправный аккумуляторный шуруповерт. Поиск в Интернете показал, что эта проблема волнует многих. Как же предлагают поступить в данной ситуации экономные россияне и жители братских республик.

Первое, самое очевидное решение — использовать внешний аккумулятор для питания шуруповерта. Старый автомобильный или герметичный свинцово-кислотный от ИБП. Но проблема в том, что шуруповерт даже на холостом ходу потребляет 1,5…3 А, а под полной нагрузкой потребляемый ток превышает 10 А. Придется использовать либо толстые, либо короткие соединительные провода.

И то и другое неудобно. Разве что работать с аккумулятором в рюкзаке…

Второе решение – сетевой блок питания шуруповерта. Ведь в большинстве случаев работы ведутся в пределах досягаемости электрической розетки. Несколько теряется мобильность, но зато щуруповерт постоянно готов к работе. В качестве блока питания можно использовать обычный трансформатор с выпрямителем. Просто, но тяжело и громоздко. Компьютерный блок питания легче, но проблема с проводами остается. Кроме того, стабилизированный блок питания при работе на коллекторный электродвигатель с резко меняющейся нагрузкой и искрящими щетками может вести себя непредсказуемо.

Самое разумное, на мой взгляд, смонтировать сетевой блок питания в аккумуляторном отсеке шуруповерта. Кабель питания в этом случае может быть небольшого сечения, гибкий и легкий. При необходимости можно использовать стандартный сетевой удлинитель. Сложность в том, что места в аккумуляторном отсеке очень мало. Тем не менее, задача вполне выполнима. Подобная конструкция описана в журнале «Радио» №7 за 2011г. – К. Мороз. Сетевой блок питания для шуруповерта. Эта статья растиражирована на многих сайтах, но практическая проверка описанной в ней конструкции показала, что электронный трансформатор для галогенных ламп, который предлагает использовать автор, – не лучшее, в данном случае решение.

Генератор с самовозбуждением на двух транзисторах хорошо работает на активную нагрузку, а вот искрящий коллектор и резко меняющаяся нагрузка – тяжелое испытание для него. В общем, после выгорания нескольких транзисторов я отказался от дальнейших экспериментов с электронным трансформатором.

Лучшее решение мне удалось найти, на форуме http://forum.easyelectronics.ru/viewtopic.php?f=17&t=1773. Его предлагает Дмитрий (dimm.electron) — под таким именем он зарегистрировался на форуме. Собранный по предложенной им схеме блок питания предназначен для установки в аккумуляторный отсек шуруповерта на 12 или 14 В, в котором находилось 10 или 12 никель-кадмиевых аккумуляторов. Схема блока показана на рисунке.

Учитывая, что это должна быть простая и дешевая конструкция «выходного дня» я слегка доработал авторский вариант. С целью экономии места исключил сетевой фильтр. Это конечно плохо, но учитывая, что пользоваться шуруповертом планирую не часто, и в основном вдали от радиоаппаратуры, вполне допустимо. Не хватило места также и для резистора, ограничивающего зарядный ток конденсаторов в момент включения в сеть. Тоже не очень хорошо, но оправдания те же самые…

В схеме максимально использованы детали от старого компьютерного блока питания. Это выпрямительный мостик VD1, конденсаторы C1, C2, трансформатор T1 и диодная сборка VD4. Силовые транзисторы тоже можно использовать от компьютерного блока питания, но они должны быть обязательно полевыми. В моем блоке они оказались биполярными, пришлось приобрести рекомендованные автором IRF840.

Еще одно упрощение – использование обычного выпрямителя VD4 на диодах Шоттки, вместо предлагаемого автором «хитрого» синхронного выпрямителя. Замечу, что необходимо использовать диодную сборку именно из диодов с барьером Шоттки. Отличить ее от обычной можно, если измерить мультиметром в режиме прозвонки прямое падение напряжения на диодах. На диодах Шоттки падает не более 0,2 В, тогда как на обычных диодах около 0,6 В. Учитывая ограниченные размеры радиатора нагрев обычных диодов будет недопустимым.

Ну и, наконец, питание микросхемы DD1 осуществляется через обычный гасящий резистор R3. Автор использует для этого еще одну «хитрую» схему – питание берется с точки соединения транзисторов VT3, VT4 через гасящий конденсатор и дополнительный выпрямитель на диодах. Сложно в наладке – надо довольно точно подбирать емкость конденсатора, он должен быть высоковольтным и термостабильным. Есть вероятность сжечь DD1.

В процессе обсуждения на форуме родился еще один вариант схемы питания – с дополнительной обмотки трансформатора. Это самый лучший вариант, бесполезный нагрев элементов минимален. Но на трансформаторе нужна дополнительная изолированная обмотка на 20-30 В.

Трансформатор – это самый важный элемент схемы блока питания шуруповерта, от качества его изготовления на 90% будет зависеть Ваше мнение об умственных способностях автора разработки. Если использовать первое попавшееся ферритовое кольцо неизвестной марки, ничего хорошего не получится. Кроме магнитной проницаемости у феррита есть и другие параметры, которые очень важны в данном случае. Необходимо использовать специально предназначенный для работы в сильных магнитных полях феррит, например от трансформаторов импульсных блоков питания компьютеров, телевизоров и др. аппаратуры мощностью не менее 200 Вт. Технология намотки тоже очень важна, автор подробно описывает, как должны быть расположены обмотки на сердечнике.

Я поступил проще – использовал готовый трансформатор от старого компьютерного блока питания. Он как раз подходит по всем параметрам. Лучше раскурочить старый блок мощностью 200-250 Вт, в нем высота трансформатора равна 35 мм – как раз помещается в аккумуляторном отсеке. Трансформаторы от более мощных блоков имеют большую высоту и не помещаются в моем корпусе.

Перед выпаиванием трансформатора нужно внимательно рассмотреть, как соединяются его обмотки и с каких выводов запитан выпрямитель +5 В. Тут возможны варианты, может потребоваться небольшая коррекция чертежа печатной платы блока питания шуруповерта. Обращаю внимание, что используется именно 5-и вольтовая обмотка, амплитуда напряжения на ней как раз около 12 В. Другие обмотки не используются.

А вот намотать на такой трансформатор дополнительную обмотку или изменить число витков существующих, к сожалению не получится. Трансформатор залит эпоксидкой и при его разборке велика вероятность сломать сердечник.

В микросхеме IR2153D между выводами 1 и 4 установлен стабилитрон на 15,6 В, поэтому питание нужно подавать обязательно через токоограничивающий резистор. Показанный на схеме пунктиром диод VD5 необходим только при использовании IR2153 без индекса «D». Конденсаторы C1, C2 можно заменить одним – 100…150 МК, 400 В. При его приобретении определяющий параметр – высота, желательно не более 35 мм, иначе может не поместиться в корпус.

Резистор R3 составлен из 4-х последовательно включенных по 8,2К, 2 Вт. Его номинал желательно подобрать при наладке так, чтобы при минимально возможном напряжении в сети, напряжение на конденсаторе C4 не падало ниже 11 В. Для уменьшения бесполезного нагрева номинал этого резистора должен быть максимально возможным, если его уменьшить, просто увеличится ток через этот резистор и внутренний стабилитрон микросхемы.

Элементы R5, R6, VD2, VD3, VT2, VT4 защищают полевые транзисторы от пробоя в случае аварийных режимов работы. Номинал C9 увеличивать не следует, т.к. это увеличит и без того большой бросок тока при включении в сеть. Мостик VD1 должен выдерживать ток не менее 5 А при напряжении 400 В. VD4 – сборка из диодов Шоттки с допустимым током не менее 30А. VD1 и VD4 отлично подходят от компьютерного блока питания. Вентилятор на 12 В, его внешние размеры 40х40 или 50х50 мм. Элементы в корпусах для поверхностного монтажа типоразмеров 0805 или 1206. DD1 в DIP корпусе, обратите внимание на надежность изоляции на плате между выводами 5 и 6.

Чертеж печатной платы показан на рисунке, вид со стороны печатных проводников. Перед ее изготовлением нужно разобрать имеющийся аккумуляторный отсек шуруповерта и убедиться, что плата в него вписывается. Скорее всего потребуется небольшая коррекция, т.к. отсеки у разных производителей имеют небольшие конструктивные отличия.

Силовые транзисторы VT1, VT3 и диодная сборка VD4 монтируются на небольших алюминиевых пластинках. Их габариты – по месту. В корпусе необходимо просверлить вентиляционные отверстия. Вентилятор придется разместить снаружи корпуса – без него длительная работа не гарантируется. Естественной вентиляции в данном случае недостаточно.

Как я переделывал шуруповёрт на работу от сети

И не забудьте про предохранитель FU1.

При первом включении блок лучше запитать от источника питания 20-25 В с током 100…200 МА. При этом резистор R3 временно шунтируется другим, с номиналом 1К. Если все нормально, на выходе будет 0,6…1 В. Можно посмотреть форму и частоту импульсов на вторичной обмотке трансформатора. Там должны быть прямоугольные импульсы со скважностью 50% и частотой 50…100 КГц. Частота определяется номиналами R4, C5.

Если все нормально, убираем временно установленный резистор 1К, включаем последовательно с блоком питания шуруповерта лампу накаливания на 60…100 Вт и включаем все это в сеть. В момент включения лампа кратковременно вспыхнет и погаснет, на выходе должно установиться напряжение около 12 В. Если все работает, убираем лампу и проверяем работу блока под нагрузкой около 1 Ом. Наконец, выбрасываем аккумуляторы, устанавливаем блок питания в корпус и проверяем работу шуруповерта в разных режимах.

Если эта конструкция Вас заинтересовала, можете ознакомиться с вариантами схемы от автора и его рекомендациями по самостоятельному изготовлению трансформатора. Также доступны для скачивания два моих варианта чертежа печатной платы в Sprint Layout.

готовые варианты и схема самодельного трансформаторного БП

Шуруповерт на аккумуляторной батарее применяется в строительной сфере. Он зарекомендовал себя очень хорошо благодаря его главному преимуществу — мобильности. Износ аккумулятора — основная причина покупки нового устройства, хотя некоторые сдают в мастерскую. Радиолюбители нашли выход из этой ситуации и предлагают использовать подручные материалы. Одним из таких является блок питания для шуруповерта 18в своими руками.

Способы реанимации шуруповерта

Главным преимуществом шуруповерта можно назвать мобильность. Аккумулятора хватает на длительное время и к тому же можно приобрести еще один аккумулятор для этой модели, если объем работ велик и сроки поджимают. Несмотря на то, что АКБ используется в основном литий-ионная (очень качественный тип аккумулятора), есть вероятность выхода из строя цепи питания, а также и самого автономного источника.

Производится питание и подзарядка шуруповерта от сети 220В. На батарею идет напряжение порядка 14в или 20 В (все зависит от конкретной модели). Аккумулятор выдает напряжение питания 12 или 18 вольт соответственно.

Если изделием часто не пользоваться, то со временем батарея приходит в негодность, хотя литий-ионный аккумулятор защищен от перезаряда и полного разряда, нет смысла надеяться на эту защиту. Основными решениями вопроса являются:

1. Заменить батарею на исправную (будет сделать достаточно сложно, хотя и возможно).
2. Приобрести новый шуруповерт.
3. Переделать шуруповерт с питанием от сети.

Очень просто переделать аккумуляторную модель в сетевую (шуруповерт от сети 220 вольт). Этот вариант обладает преимуществами, например:

1. Исчезает необходимость постоянной подзарядки аккумулятора.
2. Работа инструмента без перегрузок благодаря постоянному крутящему моменту.
3. Можно сделать такую модель, которая будет и подзаряжать аккумулятор любого типа.
4. Качество сборки (для блока питания будут использованы детали высокого качества, ведь пользователь делает это для своих целей. Не имеет смысла постоянно отвлекаться на ремонт электрической части — это лишнее ВРЕМЯ, а для некоторых — утрата части дохода).

При переделке шуруповерта на сетевой своими руками исчезнет его мобильность. Это можно исправить, переделав инструмент под аккумуляторную батарею любого типа и на любое питание.

Варианты переделывания

Существует несколько вариантов переделывания шуруповерта, и только пользователь решает для себя какой из них выбрать. Основные способы:

1. Применить зарядник для ноутбука (подключить адаптер для ноутбука).
2. Использовать компьютерный импульсный блок питания (далее БП) от персонального компьютера.
3. Использовать автомобильный аккумулятор.
4. Усовершенствовать БП для питания галогенных ламп.
5. Собрать БП самостоятельно.

Пункты с 1 по 4 практически не требуют особого навыка и подойдут большинству людей. Суть их заключается в использовании уже готовых устройств, ведь практически все готовые БП защищены от короткого замыкания (КЗ), различного рода перегрузок и помех, а автомобильный аккумулятор является вообще идеальным источником питания.

Зарядка для ноутбука

Очень простой способ, требующий минимум знаний в области радиоэлектроники. Для изготовления блока питания для шуруповерта 12в своими руками подойдет любое зарядное устройство для ноутбука. Для переделывания необходимо выяснить напряжение питания шуруповерта и подобрать соответствующую зарядку. Необходимо произвести следующие действия:

1. Разобрать аккумуляторный отсек и достать неисправную аккумуляторную батарею.
2. На зарядке от ноута отрезать выходной разъем (не сетевой — входящий. Это очень важно).
3. Зачистить провода.
4. Включить зарядку (провода не должны соприкасаться) и проверить прибором постоянное напряжение (для этих целей подойдет любой вольтметр с напряжением измерений свыше 50 В или обыкновенный мультиметр).
5. После произведения измерений параметров электропитания необходимо припаять провода, соблюдая полярность.
6. Закрыть аккумуляторный отсек, поместив в него зарядное устройство, и вывести шнур питания.
7. Включить в сеть и проверить работу инструмента.

При покупке зарядного устройства следует обратить внимание на его габариты, а лучше взять шуруповерт с собой, предварительно вытащив батарею и разобрав аккумуляторный отсек. При монтаже нужно соблюдать правила техники безопасности, чтобы избежать поражения электрическим током и предотвратить выход из строя зарядки для ноутбука.

Блок питания компьютера

Еще одним неплохим вариантом является использование блока питания от персонального компьютера и желательно форм-фактора АТ. Основные параметры БП: мощность 300..350 Вт, напряжение 12 В и ток величиной не менее 16 А. Этот вариант не подойдет для шуруповерта на 18 В. Основными преимуществами является наличие кнопки включения, защита от КЗ, перегрузок, а также система охлаждения, которой нет в заводской модели шуруповерта. Для реализации этой идеи необходимо выполнить следующие шаги:

1. Раскрутить блок питания АТ.
2. Защита от включения снимается путем замыкания зеленого провода с любым черным из этого разъема (при включении БП он не запустится, если не обойти защиту).
3. На белых разъемах, которые вставляются в жесткий диск или другой накопитель, оставить желтый и черный провода, а все остальные нужно обрезать и заизолировать.
4. Удлинить желтый и черный провода кабелем необходимой длины (желательно припаять, так как скрутки могут окисляться).
5. Припаиваем желтый и черный провод, соблюдая полярность, к контактам аккумуляторного отсека и собираем его.
6. Для БП можно использовать провод длиннее (сетевой шнур). Кроме того, нужно сделать кожух для БП компьютера в целях соблюдения техники безопасности при работе с электроприборами.

После всех проделанных шагов включаем БП в сеть и запускаем инструмент. Если все сделано верно, то он должен работать. Если вращение происходит в обратную сторону, необходимо разобрать аккумуляторный отсек и изменить полярность. При отсутствии питания следует удостовериться в наличии входного и выходного напряжений.

Автомобильный аккумулятор

Оптимальный способ источника электрической энергии, защищенный от случайных КЗ, напряжение стабилизированное и отсутствуют различные помехи. Существенными недостатками являются его габариты, масса и необходимость зарядки. Пример использования очень прост. Нужно всего-навсего запитать шуруповерт от клемм аккумулятора, использовав при этом кабель нужной длины, и предварительно выпаять старый аккумулятор.

К автомобильному аккумулятору необходимо приобрести зарядное устройство или сделать самодельное трансформаторное ЗУ. Кроме того, нужно защитить аккумулятор от попадания дождя и мусора. Для этого делается специальный корпус с выводами для зарядника и питанием для шуруповерта.

Самодельный БП

Необходимо приниматься за изготовление самодельного БП в том случае, если есть знания в области радиотехники. Нужно подготовить детали и инструмент заранее и полностью сосредоточиться на работе, во время которой возможен выход из строя радиоэлемента или поражение электрическим током (напряжение питания 220 В).

Простейшая схема

При изготовлении необходимо подготовить корпус для монтажа радиодеталей, инструмент, кусок гетинакса, провод и радиодетали. После чего приступить к сборке согласно схеме 1.

Схема 1 – Простой БП на 12 или 18 вольт.

Трансформатор подойдет практически любой со следующими параметрами: мощность 250..300 Вт, напряжение на вторичке 24..30 В, а ток номиналом от 15 А и выше. Диодный мост собирается из мощных диодов (подобрать по справочнику). После сборки необходимо проверить напряжение питания: если оно выше необходимого значения, то нужно уменьшить напряжение II обмотки (уменьшение количества витков). При низком напряжении домотать вторичку проводом такого же сечения. После сборки произвести монтаж в корпусе.

При условии, что шуруповерт недостаточно мощный, можно произвести монтаж, непосредственно, в аккумуляторном отсеке. Если БП собирается отдельно, рекомендуется обеспечить охлаждение, потому что во время запуска двигателя номинальный ток увеличивается в 7 раз. В результате этого увеличения происходит нагрузка на БП, и он начинает греться. Нагревание происходит из-за недостаточной мощности источника питания. После готовности БП нужно проверить шуруповерт: запускать его несколько раз и удостовериться в отсутствии нагрева радиоэлементов. При эксплуатации переделанного шуруповерта нужно придерживаться основных требований:

1. Необходимо давать инструменту время на остывание после каждых 20..30 минут работы.
2. Не работать на большой высоте или делать это аккуратно (возможно падение БП и, вследствие этого, утрата равновесия и получение травмы).
3. Следить за состояние питающего кабеля, он не должен пережиматься (может привести к КЗ, которое чревато отрицательными последствиями для инструмента и человека).

При КЗ происходит плавление металла. В результате этого возможны ожоги и металлизация кожи (вкрапление в нее частичек расплавленного металла). Кроме того, возможен преждевременный выход из строя самого инструмента и БП. При соблюдении мер предосторожности шуруповерт может прослужить очень долго.

Таким образом, при выходе аккумулятора шуруповерта на 18 В или 12 В, вовсе необязательно покупать новую батарею или шуруповерт. Все зависит от сферы применения инструмента: при надобности мобильности инструмента следует заменить аккумулятор или приобрести новый шуруповерт. В случае когда мобильность не играет особой роли, нужно переделать его на питание от сети. Следуя простым рекомендациям и соблюдая правила техники безопасности, можно не только увеличить вероятность продления срока эксплуатации, но и снизить риск получения травмы.

cxema.org — Блок питания для шуруповерта

У многих завалялись старые шуруповерты с никель кадмиевыми аккумуляторами, выкидывать их жалко, а покупать новые аккумуляторы довольно дорогое удовольно дорого. Но в то же время, валяясь без дела они никакой пользы приносить не будут. Возникает идея перевести их на сетевое питание.

Ранее я собирал мощный источник питания для шуруповерта на основе электронного трансформатора, в этот раз я решил сделать блок питания на IR2153. 

Это классическая полумостовая схема. Питание микросхемы IR2153 берется с переменной линии, гаситься резистором, выпрямляется, фильтруется и поступает на микросхему.

Силовые ключи в моем случае — это высоковольтные N-канальные полевые транзисторы 10N60, на 600 вольт 10 ампер.

Выходной выпрямитель однополярный со средней точкой, построен на диодной сборке на 45 вольт и 30 ампер, хватит с головой.

На выходе, после выпрямителя стоят пара конденсаторов на 35 вольт, большая емкость в принципе не нужна, но желательно взять их с низким внутренним сопротивлением.

Трансформатор можно взять готовый, от любого компьютерного блока питания, в ноем случае откопал такой

Можно использовать трансформаторы удлинненного типа, такие часто ставят в блоки АТХ450 ватт, перематывать их также не нужно, штатные обмотки позволят получить напряжение на выходе около 12-15 вольт.

В моем случае возникли проблемы так, как я забыл по вертикали отзеркалить трансформатор на шаблоне платы, а когда уже заметил, плата была вытравлена, а пол схемы собрана. Трансформатор я перемотал, нагрел паяльником минут 10, затем аккуратно разобрал сердечник, убрал все штатные обмотки и намотал новые.

В случае использования трансформаторов таких же размеров от компьютерных бп и с учетом рабочей частоты микросхемы IR2153 первичная обмотка содержит около 40 витков проводом 0.8 мм, вториная обмотка мотается с расчетом 1 виток 3-3,5 вольта, в моем случае намотал 2 по 5 витков, выходное напряжение получилось около 17 вольт, но под нагрузкой будет немного меньше.
Диаметр провода обмотки  1,2мм, этого хватит чтоб получить на выходе приличный ток.

Расчеты можно сделать с помощью нашего мобильного приложения https://play.google.com/store/apps/details?id=pulse.transformer.pro

Пример расчета импульсного трансформатора

Платку старался сделать максимально компактной, она без проблем должна влезть в корпус 18-и вольтового никель кадмиевого  аккумулятора шуруповерта, но возможно придется платку легонько подточить.

Собранный блок питания может отдавать в нагрузку мощность около 200-250 ватт, а если использовать трансформатор удлиненного типа, с блока можно выкачивать гораздо больше.

Шуруповерт может потреблять от аккумулятора огромные токи 20-30 и даже 40 ампер, если патрон полностью остановить. Собранный блок питания защит не имеет и при жестких перегрузках может не выдержать. Настоятельно рекомендую трещетку на самом шуруповерте никогда не устанавливать в положение максимального усилия, это очень важно, трещетка и есть защита.

Условия охлаждения блока питания не ахти, транзисторы и диод необходимо обязательно установить на радиаторы, а в корпусе самого аккумулятора высверлить отверстия для воздушного охлаждения.

Для уменьшения габаритных размеров источника питания я исключил входные и выходные фильтры, так как нагрузкой у нас является двигатель шуруповерта, а не усилитель мощности или прочее чувствительное устройство.

Конденсаторы полумоста на 200 -250 вольт, емкость от 220 до 470мкФ, каждый конденсатор зашунтирован выравнивающим резистором, которые одновременно разряжают их после отключения блока от сети. Такие конденсаторы также можно выдрать из компьютерных блоков питания.

Полевые транзисторы любые n-канальные с током от 7 Ампер на напряжение 500-600 вольт, старайтесь выбирать ключи с малой емкостью затвора и сопротивлением открытого канала, ими легче управлять и греться будут меньше.

Пленочный разделительный конденсатор с емкостью 1-1,5мкФ желательно взять с расчетным напряжением 400 вольт, на крайний случай 250В.

Выходной выпрямитель — это мощный сдвоенный диод шотки, такие можно найти в компьютерных блоках питания, обратное напряжение сборки 40-45 вольт, ток чем больше, тем лучше.

Печатная плата тут 

Как изготовить блок питания для шуруповерта 12в своими руками: схема сборки

Приобретая аккумуляторный шуруповерт, практически никто не задумывается о сроке службы аккумуляторных батарей. В зависимости от производителя и стоимости инструмента, аккумуляторы могут прослужить исправно и 5 лет, и менее года. Особенно это касается инструмента от безымянного производителя из Китая (а таких на рынке подавляющее большинство). Замена аккумуляторных батарей на новые по финансовым затратам сравнима с покупкой нового инструмента, поэтому часто возникает потребность сделать блок питания для шуруповерта 18В или 12В своими руками.

Аккумуляторный шуруповерт

Требования к источнику питания

Вне зависимости от того, на какое напряжение рассчитан шуруповерт, к блоку питания предъявляются особые требования: при высокой нагрузке на инструмент, например, при закручивании длинных шурупов в твердую древесину или в режиме сверления ток потребления двигателя может повышаться до десятка ампер. Если в режиме холостого хода потребляемый ток составляет не более 1-2 А и достаточно блока питания с мощностью 30-40 Вт, то для нормальной работы требуется мощность порядка 200 Вт.

С аккумуляторными батареями все просто. Специфика их работы такова, что они способны на короткое время выдавать большие токи, восстанавливая рабочее напряжение во время простоя. Возникает вопрос: зарядное устройство для любого шуруповёрта имеет малый вес и габариты, почему бы не использовать его в качестве источника напряжения? Ответ – однозначно нет. Зарядное устройство рассчитано на выдачу малого тока в течение длительного времени, нам же требуются большие токи на короткий срок. Поэтому внешний блок питания должен иметь запас по мощности.

Конструкция блока питания

Самодельные БП для шуруповертов могут иметь различные варианты схемотехнического и конструктивного исполнения:

• Встроенные в корпус стандартных аккумуляторов;
• В виде отдельного блока;
• Импульсные;
• Трансформаторные.

Теперь подробнее о каждом из них.

Встроенные

Несомненное преимущество встроенных устройств заключается в том, что из внешних деталей остается только лишь сетевой шнур маленького сечения. Самостоятельно изготовить такой блок питания под силу не всем. Тут требуется немалый опыт, поскольку малогабаритные мощные блоки питания можно сделать только по импульсной схеме. Трансформатор необходимой мощности классической конструкции в рукоять шуруповерта не поместится, а с подходящими габаритами будет иметь мощность в единицы ватт, чего хватит только для холостой работы.

Встроенный БП

Отдельный блок

Ввиду того, что блок питания находится вне корпуса шуруповерта, к нему не предъявляются ограничения по габаритам и массе, поэтому он может быть выполнен с желаемым запасом по мощности. Единственное ограничение – длина и площадь поперечного сечения соединительных шнуров между инструментом и источником питания, ведь, согласно закона Ома, при снижении напряжения при одинаковой мощности потребления растет ток, поэтому низковольтный шнур питания должен иметь большее сечение, чем сетевой на 220 В. К этому добавляется также требование по минимизации падения напряжения на проводах. Толстый шнур имеет повышенную массу и жесткость, что уменьшает удобство пользования инструментом.

Импульсные источники

Импульсные источники питания характеризуются тем, что понижающий трансформатор в них работает на повышенной частоте, в результате чего имеет минимальные габариты при той же мощности. Общие габариты устройства вполне позволяют разместить конструкцию в стандартном корпусе вместо неисправных аккумуляторов. Из минусов – сложность конструкции для самостоятельного повторения.

Трансформаторные устройства

Блоки питания на трансформаторах еще не потеряли своей актуальности ввиду простоты изготовления и надежности. Единственный минус таких изделий – большие габариты и масса, но это не существенно, когда устройство выполнено в виде отдельного блока и установлено стационарно.

Устройства на трансформаторах получили преимущественное распространение среди самодельных устройств, поэтому будут рассмотрены самым подробным образом.

Конструкция трансформаторного блока питания

Данное устройство характеризуется наличием следующих составных частей:

• Силовой трансформатор;
• Выпрямитель:
• Фильтр питания;
• Стабилизатор напряжения.

Силовой трансформатор представляет собой самую габаритную и тяжелую часть устройства. Он предназначен для преобразования высокого входного напряжения в низкое, соответствующее требованиям подключаемой нагрузки.

Задача выпрямителя состоит в преобразовании переменного напряжения в постоянное. Наибольшей эффективностью обладают мостовые схемы выпрямления, состоящие из четырех диодов или монолитного выпрямительного моста.

Фильтр сглаживает пульсации напряжения после выпрямительного моста.

Теоретически этих элементов достаточно для работы шуруповерта, но скачки напряжения в питающей сети, его просадки из-за увеличения нагрузки могут привести к нестабильной работе двигателя, а увеличение сверх нормы – к выходу из строя.

Задача стабилизатора состоит в поддержании стабильного напряжения на выходе, вне зависимости от величины нагрузки и уровня напряжения питающей сети.

Для самостоятельной сборки можно порекомендовать простую проверенную схему стабилизатора, которая отличается минимумом деталей и доступна для повторения любому, кто умеет держать в руках паяльник и пользоваться измерительными приборами.

Блок питания со стабилизатором

В приведенной схеме можно увеличить емкость конденсатора до 1000-2000 мкФ, а транзисторы использовать типов КТ807, КТ819 с любой буквой.

Основная проблема состоит в подборе трансформатора с необходимым уровнем выходного напряжения. Оно должно быть несколько больше того, что требуется для инструмента, поскольку часть будет оставаться на элементах стабилизатора. Для нормальной работы стабилизатора требуется, чтобы выпрямленное напряжение превышало стабилизированное на несколько вольт. Слишком много нельзя, поскольку его излишек будет падать на ключевом транзисторе, нагревая его, а низкое значение в ряде случаев приведет к снижению выходного напряжения.

Обратите внимание! После мостового выпрямителя и фильтра значение постоянного напряжение будет превышать входное переменное примерно в 1.4 раза.

Таким образом, блок питания для шуруповерта на 12В требует трансформатор с выходным напряжением 12-14 В переменного тока.

Важно! Транзистор обязательно должен крепиться на радиатор охлаждения.

Использование блока питания компьютера

Собрать блок питания для шуруповерта с двигателем 12В своими руками рационально из блока питания от компьютера. Стандартные напряжения материнской платы и внешних устройств компьютера составляют:

• + 3.3 В;
• + 5 В;
• + 12 В;
• – 12 В.

Стандартные БП способны выдавать в цепи +12 В ток до 10-15 А, что абсолютно приемлемо для большинства моделей шуруповертов. На разъемах питания необходимое напряжение присутствует на черном (масса) и желтом проводах. Остальные провода не нужны, и их желательно отпаять прямо на плате блока питания, чтобы они не мешались и не создавали повода для замыкания.

Компьютерный БП

В некоторых случаях, возможно, использовать компьютерный блок питания для шуруповерта 14 В. Правда будет наблюдаться небольшое падение мощности. А вот шуруповерты на 16 и 18 Вольт с такими устройствами работать не будут. При наличии квалификации можно внести в схему стандартного блока питания изменения с целью повышения напряжения, но рядовому пользователю такое обычно не под силу.

Обратите внимание! Все сказанное относится к устаревшим, но еще встречающимся блокам питания АТ. Более современные ATX требуют некоторых переделок для возможности включения, поскольку оно организовано на материнской плате компьютера специальной схемой.

При должной аккуратности это можно сделать самостоятельно. Для этого на самом большом разъеме устройства нужно найти провод зеленого цвета. Замыкая его через кнопку на черный провод массы, можно включить блок питания.

Разъем блока АТХ

Используя любой источник, не требуется вносить каких-либо изменений в конструкцию инструмента. Для подачи напряжения следует воспользоваться корпусом от неисправных аккумуляторов, просверлив в нем отверстия для питающих проводов. Сами проводники нужно аккуратно, не расплавив пластик, припаять к выходным клеммам, строго соблюдая полярность.

Собранную конструкцию требуется поместить в подходящий корпус и, при необходимости, снабдить ручкой для переноски.

Бестрансформаторные устройства

В интернете можно встретить рекомендации по переделке пускорегулирующих устройств мощных люминесцентных ламп (экономок) для использования в качестве блока питания шуруповерта. Но мало где говорится, что такие конструкции имеют гальваническую связь с сетью переменного тока и пользоваться ими небезопасно. Не следует повторять подобные конструкции и подвергаться риску удара электрическим током.

Конструирование внешнего источника может послужить временной мерой в качестве замены аккумуляторов, поскольку именно мобильность и независимость от сети являются основным преимуществом аккумуляторных устройств. Неудобно, когда шнур питания путается и мешает работать, особенно в труднодоступных местах.

Видео

способы переделки с питанием от сети

Основное достоинство аккумуляторного шуруповерта — автономность. Правда, все аккумуляторные батареи спустя некоторое время перестают держать зарядку. Из-за этого пользоваться инструментом становится все труднее, ведь после нескольких закрученных шурупов батарея полностью разряжается.

Конечно, можно просто купить новый аккумулятор, но в большинстве случаев стоит он столько, что начинаешь задумываться о приобретении шуруповерта. Лучшим выходом станет переделка одной батареи (как правило, в комплекте идет несколько аккумуляторов) в блок питания. Тем самым получится работать как от аккумуляторной батареи, так и от электросети.

Подготовительный этап

Прежде чем приступить к переделке, нужно сначала найти подходящий по величине сетевой блок питания для шуруповерта. Желательно, чтобы он мог умещаться в корпус батареи.

Кроме этого, из корпуса следует удалить все наполнение, и измерить его внутреннее пространство, поскольку габариты снаружи и изнутри могут отличаться.

После этого следует изучить маркировку или инструкцию на корпусе инструмента для выяснения напряжения питания. Затем придется самостоятельно высчитать ток потребления шуруповерта, ведь такой параметр изготовители нигде не указывают. Правда, для этого необходимо знать мощность.

Чтобы избежать вычислений, можно подобрать блок питания на глаз. При покупке обращайте внимание не только на ток зарядного устройства, но и на емкость батареи. К примеру, если емкость составляет 1,2 ампер-часа, а зарядка — 2,5, тогда вырабатываемый ток должен быть приблизительно между этими цифрами.

Вдобавок, перед тем как искать подходящий блок питания, необходимо сначала записать на бумаге следующее:

• Размеры;
• Минимальный ток;
• Требуемое напряжение питания.

Несколько советов по выбору

Сетевой блок питания для шуруповерта обязательно должен быть надежным, удобным, легким и малогабаритным. Еще при покупке такого инструмента надо обратить внимание на падающую нагрузочную характеристику. В случае перегрузки именно она поможет избежать повреждения инструмента. К тому же немаловажно обратить внимание на доступность деталей и простоту конструкции.

Лучше свой выбор остановить на импульсном блоке питания, поскольку он компактнее и легче, нежели трансформаторный. А вот китайские модели нередко маркируются сильно завышенными характеристиками. Можно использовать советские блоки питания. Однако у них слишком низкий КПД и внушительные размеры.

Искать это устройство рекомендуется на радиолюбительских и блошиных рынках. При его покупке сразу обговорите с продавцом возможность возврата. Дома обязательно проверьте работу блока питания. Для этого подключите его к инструменту, и попробуйте закрутить несколько шурупов.

Способ переделки шуруповерта

После покупки и проверки блока питания, его придется разобрать. Хорошо, если корпус закреплен шурупами, а не склеен. В последнем случае понадобится молоток, которым простукивают по всему периметру шва. Сложностей возникнуть не должно. Если все же появятся проблемы, то возьмите нож, и установите его острием вниз, постучите аккуратно по рукоятке. Корпус начнет наверняка расходиться.

Далее, паяльником от вилки отделяются выводы и шнур. В том месте, где была аккумуляторная батарея, необходимо разместить содержимое корпуса. Потом через отверстие в нем выводится шнур для работы от сети и припаивается к блоку питания. Выход его присоединяется к клеммам, соблюдая при этом полярность. Останется только собрать корпус и подключить блок питания к шуруповерту для тестирования.

Кстати, если корпус аккумулятора не совпадает по габаритам с блоком питания, тогда придется встроить в рукоятку прибора подходящее гнездо.

Чтобы напряжение во время работы инструмента не пошло на батарею, следует подключить блок параллельно питающим выводам и поставить в разрыве плюсового провода диод необходимой мощности. Устанавливать его надо минусом в сторону мотора.

Применение автомобильного аккумулятора

Он может стать отличной альтернативой для подключения шуруповерта, особенно когда работы выполняются вдали от электрической сети. Для этого достаточно отключить от инструмента зажимы и подсоединить их аккумулятору. Конечно, использовать его в таком режиме долгое время не стоит.

Создание трансформаторной катушки

Имеется и другой метод модернизации устройства в сетевой прибор. Заключается он в изготовление переносного блока питания. К шуруповерту подключается гибкий кабель, на другой стороне которого имеется вилка.

Правда, придется сделать отдельный блок питания или использовать готовый трансформатор, который оснащается выпрямителем. Подойдет любой, главное, чтобы его характеристики совпадали с параметрами инструмента.

Неопытному человеку будет тяжело сделать своими руками трансформаторные катушки. Вдобавок можно легко ошибиться в количестве витков и выборе диаметра проволоки, поэтому не стоит этого делать. Существует много ненужной современной техники, в конструкции которой уже есть необходимый трансформатор. Надо лишь выбрать подходящий и создать для него выпрямитель.

Для пайки выпрямительного мостика используют полупроводниковые диоды. Важно, чтобы их параметры совпадали с устройством.

Другой метод переделки шуруповерта

Что делать, если нужно проводить ремонтные и строительные работы на крыше или улице? В данной ситуации следует заменить аккумулятор на более мощный. Подойдут батареи от любой старой техники. Например, можно использовать у отжившего свой срок ноутбука литиевую батарею на 2200 ампер.

Первым делом разбирается корпус прибора, чтобы извлечь старый аккумулятор. Проводку от новой батареи соединяют со старой, соблюдая полярность. Делается это при помощи паяльника. После чего инструмент необходимо включить, чтобы проверить работу. Разъем для зарядки выводится через отверстие в корпусе и монтируется штекер. Шуруповерт можно заряжать как ноутбук.

Сама аккумуляторная батарея крепится термоклеем. Затем собирается корпус устройства.

Советы по эксплуатации шуруповерта

Домашние мастера, которые смогли переделать свой инструмент в сетевой, должны при его применении соблюдать несколько правил:

• После непрерывной работы в течение 20 минут, нужно давать отдохнуть устройству;
• Блок питания следует постоянно очищать от пыли;
• Нельзя использовать блок без заземления;
• Запрещается пользоваться переделанным инструментом на высоте больше двух метров;
• Не допускается подключение в сеть с применением огромного количества удлинителей.

Если не игнорировать все эти правила, то прибор сможет прослужить намного дольше. Разумеется, минусом станет потеря мобильности, но взамен удастся получить устройство, не нуждающееся в постоянной зарядке.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Питание аккумуляторного шуруповерта от сети 220 В. — Радиомастер инфо

Тема питания аккумуляторных шуруповертов от сети 220 В достаточно актуальна. Аккумуляторы выходят из строя, покупать новые дорого, а сам шуруповерт еще рабочий. Вот и начинает народ изобретать. Информацией об этом заполнен интернет. Кто пишет нужно блок питания с током 10 А, кто 20 А и больше. Приводятся данные с фиксацией скачков тока до 40 А. К этим значениям подтягивают якобы требуемые значения выходного тока блоков питания для шуруповертов. Так какие же параметры должны быть у блока питания заменяющего аккумуляторы в шуруповерте? Об этом и пойдет речь в статье.

Разбираться будем на примере популярной недорогой модели аккумуляторного шуруповерта         “Einhell BAS 18-2/1HA ”.

В штатном режиме для питания этого шуруповерта использовались 15 аккумуляторов Ni-Cd напряжением 1,2 В и емкостью 1,2 А/час.

Внутри шуруповерта расположен двигатель, регулятор оборотов, переключатель направления вращения, двухскоростной редуктор с муфтой (трещеткой) позволяющей устанавливать требуемое значение крутящего момента.

Для начала выясним характеристики используемого двигателя.  На двигателе есть его модель:

HRS-550S DC 18V

Такие двигатели продаются отдельно с более полным указанием характеристик. Вот пример:

Нас интересует ток, потребляемый этим двигателем. Его максимальное значение составляет 4 А.

Отсюда определяем мощность двигателя как произведение питающего напряжения на максимальный ток:

P = U × I = 18 В × 4 А = 72 Вт

Разумно предположить, что при максимальном крутящем моменте 20 Н/м ток двигателя также максимальный, около 4 А. Чтобы двигатель не сгорел в шуруповертах используют муфту (трещетку) которая позволяет поддерживать требуемый крутящий момент и защищает двигатель от перегрева и выхода из строя.

Теперь у нас есть вся необходимая информация для того, чтобы подобрать блок питания.

Ориентируемся на напряжение 18 В и ток 4 А. Но поскольку в шуруповертах, из-за специфики работы (старт, срабатывание трещетки) присутствуют броски тока, желательно выбрать блок питания с запасом по мощности.

Я выбрал китайский импульсный блок питания ALC195615 с выходным напряжением 19,5 В и током 6,15 А.

Его мощность около 120 Вт. Это почти вдвое превышает мощность двигателя равную 70 Вт.

Необходимо учесть еще одну важную особенность. При бросках тока возможно срабатывание защиты импульсного блока питания. Чтобы этого избежать, можно последовательно с шуруповертом включить мощный резистор номиналом около 1 Ом. При бросках тока это позволит избежать срабатывания защиты. Возможно потребуется подобрать величину этого резистора. У меня его нет, а роль этого резистора выполняют провода от блока питания до шуруповерта, длиной около 2 метров.

Да, напряжение на шуруповерте будет проседать, но в переходные моменты оно проседает и на штатных заряженных аккумуляторах. На качестве работы это существенно не отражается.

Важно не перегружать шуруповерт. Для закручивания больших шурупов 100 мм и более нужны мощные шуруповерты с крутящим моментом 40 Н/м и более. Можно и в слабом шуруповерте скрутить голову трещетке и заставить его работать при токах 10 и более ампер. Необходимо помнить, что в данной модели двигатель рассчитан на токи до 4 А, в нем обмотки намотаны проводом около 0,5 мм. Естественно при завышенных значениях рабочего тока он перегреется и сгорит.

На видео ниже приведены испытания по закручиванию шурупов до 75 мм при питании шуруповерта от такого блока питания.

Блок питания для шуруповерта своими руками (БП) — сетевой, схема

Мобильность не очень важна для сверляще-закручивающего инструмента, применяемого в мастерской или для работ на дому. В таких случаях вместо аккумуляторной батареи можно сделать блок питания для шуруповерта своими руками. Это позволит использовать технику в полную мощность без ограничений.

С чего начать

Для того чтобы блок питания в полной мере соответствовал электроприбору, первым делом стоит уточнить технические характеристики мотора. Большинство работает от напряжения 12 вольт. Реже встречаются модели с вольтажом 14, 16 или 18.

Понадобится и еще один существенный параметр — сила тока. Приблизительно подсчитать количество потребляемых двигателем ампер можно, оценив емкость батареи и время заряда. Например, для литий-ионных аккумуляторов при 1,2 А/ч и 2,5 часов соответственно сила тока будет находится в районе 1,9 А. Точное значение можно узнать, поделив мощность шуруповерта (полную электронагрузку) в ваттах на рабочее напряжение в вольтах.

Получив конкретные цифры, можно заняться подбором подходящего блока питания. Лучшими кандидатами будут наиболее компактные и легкие устройства. По этой причине отдавать предпочтение лучше аппаратуре, построенной по импульсной схеме.

Важно! Трансформаторные образцы советского производства подходят в меньшей степени: они тяжелы и отличаются низким КПД.

Для размещения блока лучше всего подойдет корпус нерабочего аккумулятора. Достаточно вытащить непригодные элементы питания и измерить освободившееся место. В зависимости от модели шуруповерта может оказаться удобнее размещать внутри корпуса, тогда определяется именно этот объем доступного пространства. После проделанной работы станут известны:

• вольтаж и ампераж;
• габариты.

Теперь достаточно назвать полученные цифры консультанту в специализированном магазине или продавцу на радиорынке, чтобы быстро найти блок питания.

Преобразование

Переделывать начинают с пайки. Выходы блока питания надежно фиксируются припоем на контактах зарядного отсека. Создать надежное соединение между медью проволоки и латунью контактов трудно. Чтобы повысить силу и надежность сцепления, поверхности обрабатывают специальной кислотой. Так как блок питания выдает постоянное напряжение, важно соблюдать полярность.

Токоподводящий кабель подводится к блоку питания внутри зарядного устройства через аккуратно проделанное отверстие и защищается от перегиба специальной демпфирующей насадкой. Внутри корпуса кабель и преобразователь напряжения желательно надежно зафиксировать. Подойдет клей, образующий вязкие, не боящиеся тряски и ударов соединения. Можно также использовать уплотняющие элементы. При таком крепеже лучше создать точечные подложки, не закрывающие площадь поверхности блока питания и не препятствующие отводу тепла.

Если позволяет конструкция шуруповерта, можно изъять из корпуса блока питания начинку и смонтировать прямо внутри. Это обеспечит наилучшие условия теплообмена для греющейся в процессе работы техники.

Важно! Подключение БП посредством аккумуляторной кассеты – наиболее щадящий способ, сохраняющий возможность использования шуруповерта в мобильном варианте с батареей. Интеграция же БП внутрь корпуса зачастую предполагает существенную переделку, после которой аккумулятор будет использовать невозможно.

Предложенный способ преобразования аккумуляторного шуруповерта в сетевой прост и по плечу любому, кто хоть раз мастерил фонарик или подобный простой электроприбор. Это вдохнет новую жизнь в немало послуживший прибор, позволив использовать его даже без отслужившей батареи.

Полезные статьи, новости и обзоры на нашем канале Яндекс Дзен

Подписаться