Инструменты
439 0

Схемы зарядных устройств для шуруповерта на 12 и 18 вольт

Принцип работы зарядного устройства

Зарядное устройство предназначено для пополнения энергией аккумуляторной батареи (или единичного элемента). Происходит это посредством пропускания постоянного (или импульсного однополярного) тока через АКБ. В гальваническом элементе (батарейке) химическая реакция, в результате которой возникает ЭДС, происходит самопроизвольно. В аккумуляторе эта реакция является возобновляемой и инициируется прохождением тока. Электрическая энергия превращается в химическую, а затем снова в электрическую.

Чтобы заставить процесс протекать, ток должен идти по направлению из источника к аккумулятору. Для этоговыходное напряжение источника должно превышать напряжение на заряжаемом элементе, а ток заряда должен ограничиваться:

  • на уровне 0,1-0,2С (номинальной емкости аккумулятора) – самый благоприятный режим для АКБ, но занимает много времени;
  • в пределах от 0,2С до 0,35С – заряд происходит примерно в два раза быстрее, режим считается приемлемым;
  • заряд током около 1С позволяет очень быстро пополнить запас энергии, но плохо влияет на срок службы АКБ – элемент может перегреться или выйти из строя даже в процессе зарядки.

Для NiCd и NiMH аккумуляторов в профессиональных зарядных устройствах применяется реверсивный режим – длительный импульс заряда чередуется с коротким импульсом разряда. Так снимается вредный «эффект памяти», снижающий фактическую емкость АКБ.

Кроме формирования постоянного тока и потребного напряжения, зарядное устройство должно позволять контролировать эти параметры с помощью встроенных вольтметра и амперметра, и иметь возможность их регулировки. Еще лучше поддерживать эти характеристики автоматически, формируя наиболее благоприятный режим заряда аккумулятора.

Замена необходимых элементов цепи

Для ремонта аккумулятора для шуруповёрта потребуетсязапасная аккумуляторная батарея, из которой, можно позаимствовать нужные детали или покупка новых элементов цепи. Новые «банки» должны соответствовать необходимым параметрам. Для их замены потребуется паяльник, олово, канифоль или флюс.

Читайте также: Электропроводящий клей – покупать или сделать самому?
  1. Распаяйте соединения неисправных деталей и установите на их место новые. Не допускайте при этом их перегрева, который может привести к порче аккумулятора. Для этого постарайтесь выполнить быструю пайку без промедлений. В процессе пайки можете охлаждать её прикосновением руки, при отключённом напряжении.
  2. Выполняйте соединения родными пластинами (можно медными), иначе перегрев проводов может привести в работу необходимый термистор, который контролирует нагрев и отключает систему зарядки. При подключении не забывайте соблюдать полярность. Минус предыдущего элемента при последовательном соединении присоединяется к плюсу следующего.
  3. Выровняйте потенциал элементов цепи. Он различается практически на всех «банках». Для этого поставьте аккумулятор заряжаться на всю ночь, а потом на сутки оставьте для остывания. После чего, измерьте напряжение элементов. Показатели должны быть очень близки к номиналу.
  4. Вставьте аккумуляторную батарею в шуруповёрт и дайте на него максимальную нагрузку до полной разрядки. Сделайте два полных разрядных цикла. Результат даст полное представление об эффективности ремонтных работ.

Виды электрических схем ЗУ

Сделать зарядное устройство для шуруповерта можно самостоятельно. Для этого понадобится схема, набор электронных компонентов, паяльник с расходными материалами и определенные навыки и квалификация.

Перед выбором схемы надо учесть несколько моментов:

  • импульсное зарядное устройство легче, компактнее, у него выше КПД, но оно сложнее в сборке и наладке;
  • если режим зарядки и контроль ее завершения будет поддерживаться автоматически, то для NiCd, NiMH и Li-ion аккумуляторов алгоритм будет различаться – для первых двух типов зарядка производится стабилизированным током, литий-ионный заряжается по двухступенчатой (в некоторых случаях – трехступенчатой) схеме.

Схемы зарядных устройств для шуруповерта на 12 и 18 вольтДве ступени заряда литий-ионных батарей.

Номинальный ток ЗУ определяется мощностью элементов силовой цепи (трансформаторов, диодов, транзисторов), и их надо подбирать в соответствии с необходимостью.

На 12 вольт

Схема простого зарядного устройства на 12 вольт, в котором параметры зарядки надо поддерживать вручную, не требует высокой квалификации для сборки и не нуждается в наладке.

Схемы зарядных устройств для шуруповерта на 12 и 18 вольтСхема простого зарядного устройства.

Ток устанавливается потенциометром, параметры контролируются по амперметру и вольтметру. Трансформатор можно подобрать готовый, с напряжением на вторичной обмотке 12-15 вольт – например, ТПП-48 или ТПП-201-208. Параметры других элементов, от которых не зависит максимальный ток, указаны на схеме. Остальные выбираются в зависимости от потребного выходного тока.

ЭлементТребуемый токТип
VD1-VD4До 1 А1N4001 (1N400X)
1А и выше1N5400 (1N540X)
VT1До 1 АКТ815
1А и вышеКТ829

По мере снижения зарядного тока его надо подстраивать до выбранного значения. Если производится зарядка током до 0,2С, процесс может занять до 16 часов, поэтому ручное поддержание параметров крайне неудобно.

Зарядные устройства с автоматическим поддержанием параметров и алгоритмами, соответствующими типу аккумулятора, часто строят на микроконтроллерах. Схемы и прошивки можно найти в сети.

Схемы зарядных устройств для шуруповерта на 12 и 18 вольтПример схемы зарядника на микроконтроллере (без прошивки неработоспособна).

Также зарядные устройства строят на специализированных микросхемах. В качестве примера приведена схема зарядного устройства на MAX713 для никель-кадмиевых аккумуляторов. Очевидно, что схема достаточно сложна, но она универсальна (для различных напряжений), имеет режим тренировочного цикла и обеспечивает оптимальный режим зарядки, а также своевременное ее завершение. Это приводит к увеличению срока службы батарей.

Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов.

На 18 вольт

Принципиально схемы зарядных устройств для шуруповертов на 18 вольт не отличаются от 12-вольтовых. В большинстве случаев они приводятся к нужному номиналу настройкой параметров или (как в приведенной выше импульсной схеме) переустановкой перемычек. В схеме простого зарядного устройства достаточно применить трансформатор с большим выходным напряжением. Так, ТПП-209 имеет обмотку с напряжением 20 вольт. При его использовании можно заряжать 18-вольтовые аккумуляторы.

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

  • Войти через Microsoft
  • Войти через Facebook
  • Войти через Twitter
  • Войти через LinkedIn
  • Войти через Вконтакте

Похожие публикации

Читайте также: Паяльная станция: классификация, применение, способы управления

Внутреннее устройство 3-х скоростных аккумуляторных дрелей DeWalt DCD990/932/995

Внутреннее устройство (на примере DCD990):

При достижение установленного момента происходит отключение двигателя вместо треска «трещетки». Экономия времени и энергии батареи. 13 мм полностью металлический сверлильный патрон производства Rӧhmс твердосплавными вставками в губках. Данный тип патрона предназначен для использования при тяжелых режимах с большими крутящими моментами. Муфта автоматической блокировки патрона выполнена на пяти роликах (блокировочных элементах) для надежной фиксации вала при высоком крутящем моменте. Редуктор и переключатель режимов (на примере DCD990): Переключатель скоростей –гибридный. Помимо металлического кольца –механического переключателя режимов работы редуктора, в переключателе находится плата электронного селектора режимов, сообщающая контроллеру о выбранной пользователем скорости. Контроллер соответственно изменяет режим работы двигателя. Металлическое кольцо переключателя скоростей при движение вперед –назад блокирует вращение соответствующей кольцевой шестерни, изменяя таким образом передаточное число редуктора. Многоступенчатый планетарный редуктор выполнен полностью из металла и предназначен для передачи большого крутящего момента. Представленные модели поставляются в комплектации М2 (например DCD995M2) с аккумуляторами емкостью 4 Ач. Аккумулятор собран на базе банок Sanyo серии UR18650RXемкостью 2 Ачс максимальным током 22 А. Параллельное соединение двух таких банок позволяет получить ячейку ёмкостью 4 Ачс максимальным током в 44 А. Такой ток позволяет получить с аккумулятора номинальным напряжением 18 Вольт 800 –900 Вт мощности. Которые с учетом КПД превращаются в 650 Вт выходной механической мощности. Вывод: Появившаяся на рынке линейка аккумуляторных 3-х скоростных дрелей производства DeWaltс новым бесщеточнымдвигателем обладает техническими особенностями, позволившими увеличить ресурс и удобство использования инструмента потребителем. Мощность аккумуляторного инструмента сравнялась с мощностью сетевого. Предлагаемая комплектация более емкими аккумуляторами позволяет максимально полно воспользоваться возможностями двигателя и получить максимальную автономность. Индикатор уровня заряда

Добрый день, уважаемые форумчане! Помогите, пожалуйста, найти схему цепной электропилы Specialist Freedom, 1800 Вт. Нигде ее нет. Не верю, что такой уж редкий Китай.

Воздействие внешних факторов на АКБ

В комплекте к каждому шуруповерту обязательно приложена инструкция, как следует заряжать аккумулятор. В особенности это относится к дорогим моделям. При этом процесс можно выполнять как в помещении, так и в уличных условиях.

Дополнительная информация.Зарядка никель-кадмиевых источников питания с показателями емкости 1,2 А·ч займет примерно 7 часов.

Правильное хранение аккумуляторовПеред тем, как поставить шуруповерт на зарядку стоит учитывать ряд важных нюансов. Необходимо избегать прямого контакта электроинструмента или его батареи с влагой в любом виде — дождь, снег, высокий уровень влажности. Это неизбежно приводит к нарушению электропроводимости, включая развитие ржавчины.

Воздействие прямых лучей солнца тоже губительно сказывается на состоянии, как аккумулятора, так и всего инструмента. Особенно это относится к периоду летней эксплуатации, когда температура воздуха поднимается до +40, а то и больше. Результат — перегрев прибора, нарушение электрического контакта. Данный процесс сразу не заметить и симптомы станут проявляться с течением времени.

В каком состоянии нужно хранить батарею

Общие для всех аккумуляторов рекомендации — прохладные условия (температура от +10 до +15 °C). При этом важно отметить, что разные типы аккумуляторов необходимо хранит с различным уровнем заряда.

Ni-Cd

Эти батареи нужно хранить в разряженном состоянии — уровень ближе к 10-20 %. Это объясняется саморазрядом, а также «эффектом памяти». Глубокий разряд вреден в меньшей степени. Когда аккумулятор уже разряжен ток саморазряда очень малый.

Перед использованием батарею нужно до конца разрядить, потом полностью зарядить на 100 %.

Ni-MH

Никель-металлогидридные аккумуляторы нужно оставлять с полным зарядом. Глубокий разряд для них настолько губителен, что впоследствии утраченную емкость вернуть не получится. Во избежание этого необходимо каждые три месяца полностью разряжать, а портом заряжать батарею.

Li-ion и Li-pol

Эти аналоги нужно хранить наполовину разряженными (40–50 %). И чем ниже температура в помещении, тем ниже ток саморазряда. В противном случае отключится защитная схема.

Нужно ли заряжать аккумуляторы перед хранением

Читайте также: Клеммники и клеммные колодки для соединения проводов

Чтобы батарея шуруповерта служила долгое время, необходимо грамотно подходить не только к процессу ее зарядки, но и хранения. Также соблюдать правила эксплуатации. При использовании сторонних приборов вместо штатных зарядных устройств, вся ответственность возлагается именно на владельца электроинструмента.

Общие правила зарядки аккумуляторов шуруповертов

Существует несколько разновидностей батарей и для каждой из них предусмотрены собственные правила зарядки. Тем не менее есть общий перечень рекомендаций и их тоже необходимо неукоснительно соблюдать.

Во-первых, использовать только штатные зарядные устройства (ЗУ), идущие в комплекте к шуруповерту. Во-вторых, процесс крайне не рекомендуется проводить в помещении при температуре более 40 °C, а также под прямыми солнечными лучами. Аккумулятор во время зарядки нагревается.

Как понять, что шуруповерт зарядился? Нужно внимательно следить за индикатором на ЗУ — поступит соответствующее оповещение и процесс можно завершать. Это есть у многих китайских моделей (Deko). Затем нужно немного подождать, чтобы батарея остыла и только потом она готова к использованию.

Важно!Для правильной зарядки аккумулятора необходимо для начала его правильно разрядить. Чем большее количество энергии отдаст батарея, тем больше она примет во время зарядки.

Также стоит учитывать следующие моменты:

  • Новую батарею перед использованием необходимо полностью разрядить, после чего обязательно зарядить на 100 %.
  • Температура при зарядном процессе должна варьироваться между +10 и +40 градусов.
  • Отключать зарядное устройство нужно сразу же после зарядки аккумулятора.
  • В случае, когда шуруповерт долгое время не находит применения, необходимо каждый месяц проводить зарядку в профилактических целях.

Так же не стоит вставлять заряженную батарею сразу в инструмент, если он не будет использоваться. Лучше отложить элемент питания в кейс. При соблюдении всех этих правил аккумулятор будет служить долгое время.

Как правильно заряжать шуруповерт

Добавить комментарий