Как повысить напряжение с 12 до 24 Вольт для питания шуруповерта?

Переделка шуруповерта на питание от сети: 5 способов

Ценность шуруповерта как домашнего или строительного инструмента, чаще всего, заключается в его портативности. Однако в силу тех или иных обстоятельств от портативности иногда приходится отказываться в пользу функциональности. Речь идет о переделке аккумуляторного шуруповерта в инструмент с питанием от сети. Этот процесс имеет ряд тонкостей, которые желательно соблюдать.

Варианты источника питания

Любой шуруповерт требует гораздо меньше напряжения, чем выдает обычная розетка. Поэтому для подпитки обязательно понадобится специальный преобразователь, на выходе которого получится необходимый вольтаж. Все источники питания делятся на две большие группы: импульсные и трансформаторные. Рассмотрим каждую из них в отдельности.

Импульсный

Принцип работы импульсных систем заключается в том, что напряжение сначала выпрямляется, а потом преобразуются в специальный импульсный сигнал. При этом важно добиться стабильного напряжения. В этом может помочь трансформаторная обмотка или резисторы.

Импульсные источники питания достаточно эффективны и могут быть использованы в разных условиях. При этом они имеют высокий уровень защиты от короткого замыкания и подобных эффектов. Однако по мощности импульсные системы явно проигрывают трансформаторным. К тому же подобные блоки очень капризны к входному напряжению. Если оно ниже установленного, то элемент может попросту не работать.

Трансформаторный

Более распространенные блоки питания, которые доказали свою надежность и эффективность во многих сферах. Состоит прибор из понижающего трансформатора и выпрямителя, через который проходит пониженное напряжение. Выпрямители могут быть разными, в зависимости от количества используемых диодов.

Такие элементы просты в изготовлении, дешевы и надежны. Поэтому зачастую именно им отдается предпочтение. Они обеспечивают стабильное напряжение без помех с большой максимальной мощностью. Но есть и несколько недостатков. Главный недостаток заключается в громоздкости, при гораздо меньшем КПД, чем у импульсных источников. Этот факт требует подбирать для шуруповерта блок питания с мощностью большей, чем необходимо инструменту. Так как часть мощностей будет уходить на побочные процессы.

Необходимые материалы и инструменты

Материалы и инструменты при переделке шуруповерта полностью зависят от типа инструмента и вида источника питания, а также его особенностей. Но если обобщить, то можно выделить несколько основных инструментов:

отвертки;
пассатижи;
нож;
изолирующие материалы;
кабель для подвода электричества;
паяльник и материалы для паяния;
какой-либо корпус для будущего блока питания.

Как переделать своими руками

Перед тем, как переделать шуруповерт, необходимо четко определить, какая мощность и какое напряжение необходимо инструменту для работы. От этого и надо будет исходить.

Затем открывается корпус инструмента. Две половинки корпуса могут быть скреплены винтами или же при помощи клея. При разборке может очень пригодиться нож.

После вскрытия корпуса, внутрь вставляется блок питания или провод, контакты которого необходимо припаять к зарядному аппарату. Пайка должна быть максимально эффективной, с использованием специальных растворов.

Второй конец провода должен быть предназначен для подпитки от сети. Так что там должна быть вилка. Рекомендуется заранее сделать в корпусе отверстие, через которое будет проходить кабель.

Самодельный блок питания можно получить несколькими способами. В любом случае получится полноценный инструмент, которым можно будет выполнять работы после подключения к сети. Желательно предварительно подготовить схему, которая поможет не ошибиться при создании блока.

Переделка блока питания китайского производства

Отлично для создания блока питания для шуруповерта 12 вольт своими руками подойдут обыкновенные китайские блоки питания, имеющие выходное напряжение 24 В, а силу тока 9 А. Но так как инструменты используют меньшее напряжение, необходимо его для начала понизить.

Для достижения цели нужно заменить исходный резистор R10 на настраиваемый резистор, при помощи которого можно будет добиться нужного напряжения. Это делается в несколько этапов:

вынимается постоянный резистор;
на его место вставляется заранее подготовленный настраиваемый резистор, на котором будет выставлено сопротивление 2300 Ом;
пока что напряжение все также составляет 24 В;
при помощи настроек резистора нужно добиться необходимого напряжения на контактах.

После всех манипуляций нужно проверить, что напряжение на выходе составляет нужную величину (12 В, 14 В и т.д.), а также что сила тока превышает 9 А.

Переделка покупных блоков

Также можно запитать от любых других покупных блоков питания. Процесс переделки в данном случае будет практически таким же, однако помимо резистора, возможно понадобится впаивать дополнительные диоды. Самое главное, добиться необходимых выходных параметров. А это легко можно сделать при помощи комбинации из комплектующих.

Используем зарядку от ноутбука

Отличным вариантом считается использование зарядки от ноутбука. Такие устройства обычно работают с напряжением от 12 до 19 В. Этого вполне достаточно для обеспечения качественной работы шуруповерта. Но не стоит пренебрегать показателями выходного тока. Чем ближе он к требуемому, тем лучше.

В данном случае переделка шуруповерта на питание от сети сводится к элементарной припайке проводов от зарядного устройства к плате в инструменте. Желательно все изолировать при помощи изоленты или других подобных материалов. После этого провод выводится наружу и инструментом можно пользоваться.

Блок питания от компьютера

Сделать шуруповерт от сети можно при помощи ненужного блока питания от компьютера. Существует множество разновидностей подобных устройств, однако практически все они подойдут для шуруповерта. Необходимые провода можно обнаружить по цветам, наведя справки на сайте производителя.

Блоки питания от компьютеров отличаются долговечностью, продвинутой защитой от перегрузок и массой других преимуществ. Они могут быть не слишком удобны из-за своих габаритов, однако длинный провод поможет решить эту проблему.

Порядок действий при подключении компьютерного блока питания к шуруповерту:

разобрать блок;
снять защиту от включения, отсоединив от платы зеленый провод;
этот провод необходимо соединить с черным разъемом на устройстве;
отделить все провода кроме желтого и черного;
эти два провода припаиваются к удлинительному кабелю;
второй конец кабеля напрямую подключается к шуруповерту;
все открытые контакты по возможности изолируются.

Таким образом, из компьютерного устройства получится блок питания для шуруповерта 14 вольт.

Питание из зарядного устройства автомобиля

Еще довольно распространены блоки питания, переделанные из зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов. Принцип переделки тут примерно такой же, как и у компьютерного блока питания, однако имеется несколько особенностей.

Главная особенность заключается в том, что обычно такие устройства позволяют легко регулировать напряжение и силу тока. Это значительно упрощает процедуру использования, а также позволяет применять способ для всех шуруповертов.

Использование автомобильных зарядных устройств сводится к нескольким простым действиям:

нужно подготовить специальные провода, которыми будут соединяться блок питания и шуруповерт;
края провода зачищаются и вставляются в клеммы на инструменте (для лучшего удержания можно воспользоваться хомутами);
при соединении необходимо соблюдать полярность, которая обычно обозначена на креплениях или самих проводах;
теперь все соединения тщательным образом укрепляются и изолируются.

После всех этих процедур пользователь получит функциональный шуруповерт, который способен работать от сети 220 вольт.

Все перечисленные методы достаточно эффективны для создания сетевого инструмента из аккумуляторного. Но не стоит забывать, что в таком случае мобильность шуруповерта значительно снизится, что может повлиять на качество работы. Но если же аккумулятор вышел из строя, а работу нужно срочно продолжить – логично подключать внешние источники питания.

Как сделать блок питания для шуруповерта своими руками

Чтобы самостоятельно сделать блок питания для вашего инструмента, нужно обладать определенными навыками и умениями в области электрики. Если ваш уровень знаний в этой сфере находится на начальном уровне, во избежание потери времени и получения травм электрическим током, лучшим решением будет заказать в магазине новый блок или отнести вышедший из строя в ремонтную мастерскую.

Блок питания для шуруповерта

Все современные шуруповерты работают от аккумулятора. Чтобы он всегда оставался в заряженном состоянии, требуется блок питания. Зарядные устройства разных производителей могут существенно различаться. Во-первых, блоки комплектуются разными элементами, а во-вторых, их вольтаж бывает 12, 14 или 18 вольт.

В зарядных устройствах на 12 В используются транзисторы емкостью до 4,4 пФ, проводимость при этом находится на уровне 9 мк. Для нивелирования показателей тактовой частоты используются конденсоры. В зарядниках, использующих такое напряжение, чаще всего устанавливаются полевые резисторы.

Схема блока питания 12 В

В блоках на 14 В уже применены 5 транзисторов и импульсные конденсаторы. Используется микросхема преобразования тока четырехканального типа. Емкость резистора не превышает 6,3 пФ.

Схема зарядного устройства 14 В

В зарядниках 18 В используются только транзисторы переходного типа. Для нормализации максимальной частоты установлен сеточный триггер. Проводимость тока находится в районе 5,4 мк. На микросхеме находятся 3 конденсатора. Вместе с диодным мостом располагается тетрод. В некоторых моделях используются хроматические резисторы. Иногда применяются дипольные транзисторы.
Схема зарядного устройства 18 В

Блок питания для шуруповерта своими руками

Стандартное зарядное устройство использует трехканальную микросхему. На ней, в зависимости от вольтажа, размещается различное количество транзисторов, например, в заряднике на 12 вольт ставится 4 транзистора.
Чтобы снижать негативные воздействия тактовой частоты, в блоках устанавливаются конденсаторы. Они бывают импульсного или переходного типа. Чтобы минимизировать последствия от перегрузок электрической сети, в зарядных устройствах применяются тиристоры.

Стандартная схема зарядки шуруповерта

Блок питания для шуруповерта из энергосберегающей лампы
Для того чтобы сделать ИБП из энергосберегающей лампы, необходимо содержащийся в каждой лампе электронный дроссель немного изменить, поставив перемычку, и после подключить к импульсному трансформатору и выпрямителю.
Для источников питания небольшой мощности (от 3.7 в до 20 ватт), можно обойтись без трансформатора. Для этого необходимо просто добавить несколько витков полупроводника на магнитопровод располагающегося в балласте лампы дросселя, если там будет место для этого. Обмотку можно делать прямо поверх заводской. Для этого лучше использовать провод с изоляцией из фторопласта.

Блок питания для шуруповерта из зарядного устройства

Один из самых дешевых способов сделать блок питания – это использовать обычное зарядное устройство для смартфона. В каждом доме сейчас их два или более, а если у вас нет лишнего, можно приобрести за 50–100 рублей.

Так выглядят внутренности зарядки от смартфона

Переделка зарядки производится в следующей последовательности:

• С помощью эмалированного проводника маленького диаметра нужно добавить один виток обмотки. После этого включаем зарядку и подключаем к аккумулятору шуруповерта. Посредством осциллографа замеряем амплитуду импульсов и определяем напряжение, создаваемое одним витком дополнительной обмотки.
• Выпаиваем разъем USB, снимаем тестовый виток и доматываем нужное количество витков до получения необходимого напряжения. Новая обмотка припаивается к заводской последовательно.
• Меняем штатный конденсатор и стабилитрон на новые, соответствующие требуемому напряжению.

Импульсный блок питания для шуруповерта своими руками

Для импульсного блока подбирается подходящая микросхема, и сборка осуществляется в следующей последовательности:

• Диодные мосты и термистор ставятся на входе.
• Устанавливаются два конденсатора.
• Для синхронизации работы затворов полевых транзисторов применяются драйвера.
• При установке транзисторов фланцы не закорачивают. С помощью изоляционных шайб и прокладок они крепятся к радиатору.
• На выходе устанавливаются диоды.

Блок питания для шуруповерта из электронного трансформатора

Чтобы приспособить трансформатор под зарядное устройство вашего инструмента, его нужно доработать. Для этого нужно подключить конденсатор на выходе выпрямительного моста. Емкость определяется следующим образом – 1 мкФ на 1 Вт. Напряжение конденсатора должно быть не меньше 400 В. В разрыв одного сетевого кабеля нужно установить терморезистор, чтобы ограничить пусковой ток.
Диодный мост устанавливается для выпрямления напряжения частотой 30 кГц. Для нормального функционирования устройства требуется обеспечить плавный пуск. С этим отлично справляется дроссель Л1.

Выпрямитель для шуруповерта своими руками

Выпрямитель необходим для преобразования переменного тока в постоянный. Он функционирует за счет полупроводниковых диодов, которые играют роль преобразователей. Чтобы проанализировать работу устройства, применяют осциллограф.
Главным в изготовлении выпрямителя является правильный выбор диодов. Для использования в блоке питания подойдут элементы с показателями обратного тока до 10 ампер. Количество диодов равно 4, и их следует устанавливать по мостовому типу. Если применять схему на одном полупроводнике, полезное действие блока снижается вдвое.

Трансформаторный блок для питания шуруповерта

Трансформаторными источниками питания называются такие приборы, в которых располагается понижающий входное напряжение трансформатор. Помимо него, в таких блоках установлен диодный выпрямитель и конденсатор фильтра.
Конденсатор сглаживает пульсации выходного напряжения. По сути, трансформатор выдает напряжение того же вида, что и в сети 220 вольт, а точнее, синусоидальной. При работе от бесперебойных источников его форма может быть совсем несинусоидальной. Форма выпрямленного напряжения непостоянна во времени, поэтому необходима установка элемента, поддерживающего выходное напряжение постоянной величины, что выполняется на сглаживающем конденсаторе.

Плюсы трансформаторных блоков:

• Простота и надежность.
• Составные элементы легко найти в продаже.
• Отсутствие частей, создающих радиоволновые помехи.

Сетевой блок для питания шуруповерта

Для того чтобы своими руками запитать шуруповерт от бытовой электросети, вам потребуются вышедший из строя аккумулятор, зарядное устройство от него, многожильный провод, изолента, припой, паяльник и кислота.
В первую очередь нужно припаять к контактам зарядника электропровод со штепсельной вилкой. Поскольку в блоке используются латунные клеммы, а в проводе медные жилы, чтобы их спаять, следует использовать в качестве соединителя кислоту. От качества этого соединения напрямую зависит функционирование всего устройства.
На втором этапе работа ведется с вышедшим из строя аккумулятором инструмента. Следует разобрать батарею и удалить из нее внутренние части. При этой операции нужно пользоваться средствами личной защиты, а внутреннее наполнение рекомендуется не выбрасывать в бытовой мусор, а утилизировать в безопасном для людей месте.
На заключительном этапе необходимо провода зарядного устройства спаять с выводами аккумулятора, которые располагаются во внутренней части корпуса.

При самодельном изготовлении блока питания для шуруповерта необходимо тщательно соблюдать технику безопасности при работе с электричеством. Перед началом работы нужно тщательно взвесить все за и против (сколько на это потребуется времени, какова будет стоимость материалов и запчастей), иногда будет проще и дешевле отнести зарядник в специализированную мастерскую или приобрести новый блок.

Из чего можно сделать блок питания для шуруповерта

Срок жизни аккумуляторов шуруповерта намного меньше срока эксплуатации самого электроинструмента. После выхода АКБ из строя можно купить новые элементы питания, что недешево. Но иногда хорошим выходом будет изготовить самостоятельно блок питания от сети 220 вольт и забыть о проблеме аккумуляторов навсегда. При этом произойдет потеря в мобильности, но во многих случаях (условия стационарной мастерской и т.д.) это не имеет значения.

Общая схема и ток потребления шуруповертов 12, 14 и 18В

Шуруповерты различных производителей построены на разной элементной базе, но структурная электрическая схема у всех примерно одинакова. Электроинструмент состоит из:

съемного аккумулятора;
платы управления;
куркового выключателя, совмещенного с регулятором оборотов;
переключателя диапазонов регулирования частоты (может отсутствовать);
электрического двигателя (коллекторного или бесщеточного).

При изготовлении своими руками источника питания для шуруповерта надо обращать внимание на два параметра:

напряжение;
номинальный выходной ток.

С напряжением все просто – новый источник питания должен иметь выходное напряжение, равное номинальному напряжению питания электроинструмента. Понижение ведет к потере крутящего момента, повышение – к снижению ресурса. Работа платы управления при пониженном напряжении не гарантируется, при повышенном – вероятен выход ее из строя.

Необходимый рабочий ток определить сложнее. Производители электроинструмента крайне редко указывают потребляемый ток. Немногим чаще указывают мощность в ваттах. Но на шильдиках шуруповертов можно найти следующие данные:

рабочее напряжение (в вольтах);
частота вращения (в оборотах в минуту);
вращаюший момент (в ньютонах на метр).

Эти данные выглядят достаточными для расчета рабочего тока.

На самом деле не все так радужно. Если задаться данными с реального шуруповерта и попытаться рассчитать номинальный ток, то получится абсурдный результат.

Сначала рассчитывается выходная мощность по формуле:

P=T*RPM/9550, где:

P – мощность, кВт;
T – вращающий момент, Н/м;
RPM – частота вращения, об/мин;
9550 – коэффициент, объединяющий перевод из одних единиц в другие.

Для указанных данных получается:

P=42*1350/9550=5,9 кВт.

Эту развиваемую мощность надо разделить на КПД (примерно равный 0,8), в итоге потребляемая мощность равна около 7 кВт. При напряжении 20 вольт аккумуляторы должны отдавать ток 350 А. При емкости 2 А*ч батарея разрядится за 20 секунд (если даже теоретически АКБ обеспечит такой ток). Это и есть обещанный абсурд. Причиной этого могут быть лукавые декларации по оборотам или крутящему моменту. Возможно, наибольший крутящий момент выдается только при определенной частоте вращения, но даже если ее знать, то практического смысла будет мало. Ведь шуруповерт работает на разных частотах.

Поэтому ориентироваться нужно на следующие цифры, полученные экспериментальным путем:

холостой ход – 1..2 ампера;
средняя нагрузка – 4..6 А;
максимальная нагрузка – 8..11 А;
броски тока при полном торможении – до 30 А.

Уточнить эти цифры для конкретного шуруповерта можно, замерив реальный потребляемый ток на разных режимах, собрав для этого несложную схему и погоняв электроинструмент на различных нагрузках.

А можно не уточнять, а ориентироваться на цифры, указанные выше. Блок питания понадобится на наибольший ток 10 А (но никак не меньше 5..6), желательно с защитой от сверхтока.

Из чего можно собрать блок питания

Блок питания для зарядки шуруповерта можно сделать по различным схемам. Все зависит от квалификации, наличия приборов и имеющихся материалов.

Из БП компьютера

Неплохой блок питания для шуруповерта напряжением 12 в можно получить из БП для компьютера. Сначала надо проверить, подходит ли он по параметрам.

В приведенном примере БП имеет два 12-вольтовых канала – на 11 А и на 13 А. Каждого канала достаточно для питания выбранного электроинструмента на 12 вольт. В интернете можно найти советы по параллельному соединению каналов до получения суммарного тока (в приведенном случае – 24 А). Делать это не рекомендуется, потому что из-за разницы в напряжениях один канал может стать потребителем для другого — весь риск на выбор хозяина. Из блока питания выходит шлейф проводов. Надо обрезать все, кроме:

двух черных (общий провод);
одного зеленого (провод управления);
одного или двух желтых (выход 12 вольт).

Иногда надо оставить и красный провод – некоторые схемы требуют базовой нагрузки. Для этого между красным и любым черным надо подключить лампочку на 12 вольт. Если в ее отсутствие БП не выключается, значит, ее можно убрать. Зеленый провод надо подключить к любому черному. А 12 вольт снимать с желтого и черного (любого) проводников.

Из трансформатора

Если есть подходящий трансформатор, можно построить источник питания на нем. Общая схема нестабилизированного источника питания показана на рисунке. Такое устройство состоит из:

понижающего трансформатора;
диодного моста;
сглаживающего конденсатора.

Если есть готовый промышленный трансформатор, надо по справочнику найти его данные. Если они устраивают, БП можно собрать на нем. Если нет – его можно переделать, предварительно проверив его пригодность для работы в требующихся условиях. Пригодность трансформатора определяется его мощностью. Если задаться выходным током в 10 А, напряжением 14 В и КПД системы (от трансформатора до выходного вала шуруповерта) равным 0,5, то потребуется трансформатор мощностью P=10 А*14 В/0,5=280 Вт (можно округлить до 300 Вт).

Чтобы определить мощность трансформатора по железу, надо найти площадь сечения его сердечника в сантиметрах (в большинстве случаев можно снять размеры без разборки). Получившуюся площадь в квадратных сантиметрах Sc надо подставить в формулу:

Если полученный результат превышает 300 Вт, трансформатор пригоден для изготовления блока питания. Далее надо удалить все вторичные обмотки и намотать новую. Число витков можно определить экспериментально. Для этого надо намотать любое известное количество витков любым проводом и замерить выходное напряжение. Допустим, намотав 10 витков, на выходе получается 5 вольт. Значит, на один вольт приходится два витка, и для получения 14 вольт надо намотать 28 витков. Для 10 ампер сечение провода должно быть не менее 2,5 кв.мм, это соответствует толщине 1,8 мм.

После изготовления трансформатора надо выбрать диоды, способные работать при выбранном токе. Их надо поставить на радиаторы. И последнее – установить сглаживающий конденсатор. Он должен быть рассчитан на напряжение не менее 25 вольт и иметь емкость 4000-10000 мкФ (можно больше, но увеличатся габариты). Для таких задач трансформаторный блок питания получается достаточно громоздким и тяжелым.

Его можно дополнить стабилизатором напряжения, тогда он будет сохранять крутящий момент при любой нагрузке (но это необязательно – ведь в штатном режиме аккумуляторы также просаживаются при большом токе).

Можно собрать стабилизатор на интегральной микросхеме серии 78ХХ (79ХХ для отрицательного плеча), умощнив ее внешним транзистором.

Важно! Линейный стабилизатор работает при определенном превышении входного напряжения перед выходным, поэтому в этом случае понадобится трансформатор с выходным напряжением 17..18 вольт. Габаритная мощность также должна быть увеличена – общий КПД схемы уменьшится. Это надо учесть при подборе или изготовлении.

Готовый источник надо поместить в корпус. Его можно сделать самостоятельно или подобрать готовым.

Из ноутбука

Неплохой результат можно получить, применив бок питания от ноутбука. Такие устройства рассчитаны на выходное напряжение 19 вольт и на различный ток нагрузки. Можно подобрать источник, выдающий ток до 6 ампер, этого хватит для большинства домашних работ. Перегружать такой источник не следует – сработает защита или отключится самовосстанавливающийся предохранитель на входе (самостоятельно восстанавливается он не всегда, и придется его заменять).

Универсальный БП

Для питания шуруповерта можно использовать регулируемые и нерегулируемые источники питания постоянного тока, применяемые, например, в лабораториях. Их достоинство в том, что выходное напряжение можно регулировать, и установить, в зависимости от модели электроинструмента, как 12 В, так и 18 В. Проблема в том, что трудно найти лабораторный источник напряжения, рассчитанный на выходной ток 10 А. Так, представленный на фото блок на каждый канал имеет ограничение тока немногим более 3 А. Напряжение при этом около нуля, поэтому работать в таком режиме шуруповерт не сможет. В лучшем случае этот блок питания обеспечит холостой ход электроинструмента.

Импульсный источник

Наилучшим вариантом является импульсный источник питания. легкий, компактный, не содержит мощного тяжелого трансформатора за счет того, что преобразование уровня напряжения происходит на более высокой частоте. Минус такого решения – сложная схемотехника. Чтобы изготовить импульсник своими руками, потребуется определенная квалификация.

Схема одного из вариантов импульсного БП приведена на рисунке. Переменное напряжение выпрямляется мостом на VD1-VD4. Генератор на VT1 управляет работой ключей на VT3, VT4. В обмотке 1 трансформатора T2 создаются мощные импульсы тока высокой частоты. С обмотки 3 снимаются импульсы с пониженной амплитудой, выпрямляются мостом VD7, сглаживаются емкостью С5 и подаются на нагрузку. Намоточные данные трансформаторов указаны в таблице.

Трансформатор Магнитопровод Обмотка Количество витков Провод

T1	Феррит 1000 НМ (2000 НМ, 3000 НМ) 12х8х3 (кольцо)	1,2,3	20	ПЭВ 0.33
T2	Феррит 1000 НМ (2000 НМ, 3000 НМ) 40х25х11 (кольцо)	1	100	ПЭВ 0.54
		2	9	ПЭВ 0.33
		3	13	ПЭВ 0.96

Типовые ошибки при изготовлении

Типовые ошибки при изготовлению блоков питания сводятся к неправильному соединению элементов. Если вести монтаж внимательно, то этих проблем можно избежать. Также надо помнить, что шуруповерт сбалансирован по весу для работы с АКБ. Если батарею снять совсем, то работать будет очень неудобно. Поэтому надо оставить неработоспособный аккумулятор, удалив контактные пластины.

Из видео узнаете, что можно сделать из старого зарядного от шуруповерта.

Другой вариант – удалить из корпуса АКБ отработанные элементы, закрепив вместо них внутри соответствующий груз. В остальном изготовлении блока питания проблем вызвать не должно, и старый инструмент получит новую жизнь.

Сетевой блок питания для аккумуляторного шуруповёрта

Знакомый попросил собрать внешний блок питания для шурупоповёрта. Вместе с шуруповёртом (рис.1) принес трансформатор питания от старого советского выжигателя-гравёра «Орнамент-1» (рис.2) – посмотреть, нельзя ли его использовать?

Сначала, конечно, разобрали аккумуляторный отсек, посмотрели на «банки» (рис.3 и рис.4). Проверили зарядным устройством на работоспособность каждую «банку» несколькими циклами заряда-разряда – из 10 штук только 1 хорошая и 3 более-менее нормальные, а остальные совсем «сдохли». Значит, точно придётся делать внешний блок питания.

Чтобы собирать блок питания, надо знать какой ток потребляет шуруповёрт при работе. Подключив его к лабораторному источнику, узнаём, что двигатель начинает вращаться при 3,5 В, а при 5-6 В появляется приличная мощность на валу. Если нажать пусковую кнопку при подаче на него 12 В, срабатывает защита у блока питания – значит, ток потребления превышает 4 А (защита настроена на это значение). Если шуруповёрт запустить на низком напряжении, а потом его повысить до 12 В – работает нормально, ток потребления около 2 А, но в тот момент, когда вкручиваемый шуруп входит наполовину в доску, защита у блока питания опять срабатывает.

Чтобы посмотреть полную картину потребляемых токов, шуруповёрт подключили к автомобильному аккумулятору, поставив в разрыв плюсового провода резистор сопротивлением 0,1 Ом (рис.5). Напряжение падения с него подавали в компьютерную звуковую карту с открытым входом, для просмотра использовали программу SpectraPLUS. Получившийся график показан на рисунке 6.

Первый импульс слева – пусковой при включении. Видно, что максимальное значение достигает 1,8 В и это говорит о протекающем токе 18 А (I=U/R). Затем, по мере набора двигателем оборотов, ток падает до 2 А. В средине второй секунды головка шуруповёрта зажимается рукой до срабатывания «трещётки» — ток в это время возрастает примерно до 17 А, затем падает до 10-11 А. В конце 3-ей секунды пусковая кнопка отпущена. Получается, что для работы шуруповёрта требуется блок питания с возможностью отдавать мощность 200 Вт и ток до 20 А. Но, учитывая, что на аккумуляторном отсеке написано, что он на 1,3 А/ч (рис.7), то, скорее всего, всё не так плохо, как кажется на первый взгляд.

Вскрываем блок питания выжигателя, меряем выходные напряжения. Максимальное – около 8,2 В. Мало, конечно. Учитывая падение напряжения на диодах выпрямителя, выходное напряжение на фильтрующем конденсаторе будет около 10-11 В. Но деваться некуда, пробуем собрать схему по рисунку 8. Диоды использованы марки КД2998В (Imax=30 А, Umax=25 В). Крепление диодов VD1-VD4 выполнено навесным монтажом на лепестках контактных гнёзд выжигателя (рис.9 и рис.10). В качестве конденсатора большой ёмкости использовано параллельное включение 19-ти штук меньшей ёмкости. Вся «батарея» обмотана малярным скотчем и конденсаторы подобраны таких размеров, чтобы вся связка с лёгким усилием входила в аккумуляторный отсек шуруповёрта (рис.11 и рис.12).

В выжигателе очень неудобно стоит предохранительная колодка, поэтому она была убрана, а предохранитель подпаян «напрямую» между одним из проводов 220 В и выводом помехоподавляющего конденсатора С1 (рис.13). При закрывании корпуса сетевой провод туго обжимается проходным резиновым кольцом и это не позволяет проводу болтается внутри при изгибании его снаружи.

Проверка работоспособности шурупововёрта показала, что всё работает нормально, трансформатор после получасового сверления и закручивания саморезов нагревается примерно до 50 градусов по Цельсию, диоды нагреваются до такой же температуры и в радиаторах не нуждаются. Шуруповёрт с таким блоком питания имеет меньшую мощность в сравнении с запиткой его от автомобильного аккумулятора, но это понятно – напряжение на конденсаторах не превышает 10,1 В, а во время увеличения нагрузки на валу ещё дополнительно уменьшается. Кстати, прилично «теряется» на питающем проводе длиной около 2 метров, даже применяя его сечением 1,77 кв.мм. Для проверки падения на проводе была собрана схема по рисунку 14, в ней контролировалось напряжение на конденсаторах и напряжение падения на одном проводнике питающего провода. Результаты в виде графиков при разных нагрузках показаны на рисунке 15. Здесь в левом канале – напряжение на конденсаторах, в правом – падение на «минусовом» проводе, идущем от выпрямительного моста к конденсаторам. Видно, что во время остановки головки шуруповёрта рукой, напряжение питания просаживается до уровней ниже 5 В. На шнуре питания при этом падает примерно 2,5 В (2 раза по 1,25 В), ток носит импульсный характер и связан с работой выпрямительного моста (рис.16). Замена шнура питания на другой, с сечением около 3 кв.мм привела к повышению нагрева диодов и трансформатора, поэтому вернули назад старый провод.

Посмотрели ток в цепи между конденсаторами и самим шуруповёртом, собрав схему по рисунку 17. Получившийся график – на рисунке 18, «лохматость» — это пульсации 100 Гц (то же, что и на предыдущих двух рисунках). Видно, что пусковой импульс превышает значение 20 А – скорее всего, это связано с меньшим внутренним сопротивлением источника питания за счёт использования параллельного включения конденсаторов.

В конце замеров посмотрели ток через диодный мост, включив между ним и одним из выводов вторичной обмотки резистор 0,1 Ом. График на рис.19 показывает, что при торможении двигателя ток достигает значения 20 А. На рис.20 – растянутый по времени участок с максимальными токами.

В результате, пока решили поработать с шуруповёртом с описанным блоком питания, если же будет «не хватать мощности», то придётся искать более мощный трансформатор и ставить диоды на радиаторы или менять на другие.

И, конечно же, не стоит воспринимать этот текст как догму — абсолютно нет никаких препятствий для изготовления БП по любой другой схеме. Например, трансформатор можно заменить на ТС-180, ТСА-270, или можно попробовать запитать шуруповёрт от компьютерного импульсного БП, но, скорее всего, понадобится проверка возможности отдачи цепи +12 В тока 25-30 А.

Питание аккумуляторного шуруповерта от сети 220 В.

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:

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.

Переводим шуруповёрт на питание от сети 220

Приветствую, Самоделкины!

Если у вас есть шуруповерт и вы в основном используете его внутри помещения, то, думаю, вам будет интересна и полезна данная статья. Тут речь пойдет о переделке 12 вольтового шуроповерта с ni-cd аккумулятором.

Шуруповерт для дома неплохо было бы питать от розетки. Вот сегодня этим и займемся.

Возникает логичный вопрос: а есть ли смысл вообще что-то переделывать? Так что aliexpress нам в решении этой проблемы не поможет. Поэтому хочу предложить вам другой в несколько раз более выгодный вариант.

Блоки питания от компьютеров довольно мощные ребята. Так же найти такой блок питания не составит особого труда. Наверняка у вас дома валяется подобный без дела. А если нет, то можно пойти в любой ремонт компьютеров и за пару сотен рублей купить б/у-шный блок питания, ну скажем на 500 Вт.

Пусть он будет мятый, грязный, весь в пыли, но главное, чтобы он работал. На одной из стенок обычно имеется наклейка, содержащая подробную информацию по линиям питания. На данном блоке мы можем видеть следующие характеристики: 25 А на линию 12 В, а это ни много ни мало 300 Вт мощности.

Для шуруповерта хватит с запасом. Такой блок питания конечно довольно крупный, но в то же время он гораздо дешевле даже китайских блоков на меньшую мощность.

К этим клеммам нужно будет припаять провод с сечением, ну скажем 3 мм 2 . По идеи этого должно хватить для того, чтобы энергия не рассеивалось в тепло, даже на длине провода около 2 м. Берем в руки паяльник и предварительно подготовив провода (зачистив от изоляции и облудив), припаиваем к клеммам.

Не знаю, как будет у вас в шуруповёрте, лично у автора получилось загнуть ушки клемм прямо в пластмасску и получилось весьма надежно.

Подперев снизу, например, отверткой, сверлим насквозь отверстие сверлом диаметром 3 мм. Затем снимаем фаску большим сверлом. Причем снимаем так, чтобы винтик m3 с потайной головкой не торчал.

Ну и остается это дело затянуть гаечкой. Такой вариант с винтиком в разы лучше любого другого крепления.

Также, крайне желательно поставить параллельно клеммам конденсатор на 16 или 25 В и емкостью около 10000 мкФ. Купить конденсатор можно на любом радиорынке, в любом магазине радиотоваров, а также вытащить из убитого компьютерного блока. Есть способ разжиться таким конденсатором на халяву. С большой вероятностью вам его отдадут бесплатно в любом сервисе по ремонту компьютеров. Они их все равно выкидывают. Стоит только попросить. Так что действуйте.

Конденсатор будет служить энергетическим буфером пусковых токов. Это нужно для того, чтобы снизить нагрузку на блок питания. Если этого не сделать, с большой долей вероятности он (блок питания) будет уходить в защиту. Берем и припаиваем. Гаечку в этом случае автор рекомендует приклеить на суперклей. Иначе просто не сможете закрутить.

Ну и давайте в конце проверим трещалку момента затяжки на максимальном режиме, чтобы убедиться, что блок питания тянет максимальный пусковой ток в режиме шуруповерта с трещалкой.

И тут тоже все отлично. Защита не сработала. Эксперимент можно считать более чем успешным.

И напоследок, если вы берете слабый блок питания, и он уходит в защиту, но конденсатор вы уже поставили, скорее всего срабатывает защита по напряжению. И как ни странно, проблема решается дополнительной нагрузкой на линию питания 5 В. То есть берем красные и черные провода и подключаем к ним отдельную нагрузку. На форумах пишут, что 1 А будет достаточно. Для этого берем 5 Вт лампочку на 6 В или две на 3 Вт, и пусть они просто светят и нагружают линию и все будет работать замечательно.

Благодарю за внимание. До новых встреч!

Источник: gk-rosenergo.ru