Ремонт
После выпайки одной ноги из платы окончательно определились неисправными: силовой полевой транзистор V5, почти оборванный низкоомный резистор R5 (около 2,5 МОм, при норме 3,3 Ом) в цепи истока полевика, пробитый низковольтный диод V8 в обязке оптрона PC817, сгоревший резистор R6 в цепи транзистора V6 и собственно сам транзистор автогенератора V6.
Пробитый диодТрещина на резисторе в следствии перегреваСгоревшие деталиПлата с выпаянными деталями
Проблема окопалась в силовой высоковольтной части схемы. Чтобы себе и вам было понятно и проще в ремонте, ,,что куда идёт” и т.д. решил нарисовать неисправную часть схемы с платы.
Методика рисования схемы
Пользуясь своей старой методикой. Объясню вкратце, она проста. Рисую гелевой ручкой элементы со стороны дорожек платы, чтобы не запутаться и не возвращаться каждый раз ,,к началу”. После этого рисую на бумаге черновик, а далее уже окончательный чистовой вариант.
Метод рисования схемы со стороны платыЧерновой вариант чертежа схемыСхема высоковольтной части схемы Bosch AL 1115 CV
Полевика V5 STP5N80ZF не нашлось, нашёлся аналог К3565 (900V, 15A в импульсн. режиме). По большому счёту подойдёт любой подобный полевик, главное чтобы не слабее по имп.току и по вольтажу. Маломощный транзистор V6 2N3904 автогенератора, заменил на отечественный КТ3102А, в металлическом корпусе и с золочёными ножками! Любо-дорого вспомнить и применить по новой клёвые советские транзисторы! Диод V8 1N4148 (советский аналог КД522) нашёлся сразу, так как широко распространён. С резисторами R6 и R5 пришлось повозиться, но интернет помог понять родные номиналы сопротивления (цветовые полоски или почернели или вообще выгорели!) и номер по схеме R6 (место платы с номером подгорело!).
Отличие от никель-кадмиевых аккумуляторных батарей
Исторически первыми по-настоящему массовыми аккумуляторными батареями для ручного электроинструмента были батареи никель-кадмиевые. При невысокой цене они вполне допускают относительно большие нагрузки и обладают удовлетворительной электрической емкостью при разумных габаритах и массе. Аккумуляторы этого типа до сих пор широко распространены, особенно в недорогом секторе ручных электроприборов.
Главное отличие литиевых аккумуляторов от никель-кадмиевых аккумуляторных батарей – малая масса при высокой электрической емкости и очень хорошей нагрузочной способности.
Кроме того, очень важным отличием литиевых элементов питания является существенно меньшее время зарядки. Такую батарею можно зарядить за пару часов. А вот полный цикл заряда никель-кадмиевых аккумуляторов занимает не менее двенадцати часов.
Переделка шуруповерта 18V на литий (Li-ion)
С этим связана еще одна особенность: в то время как литиевые батареи совершенно спокойно переносят как хранение, так и эксплуатацию в не полностью заряженном состоянии, никель-кадмиевые обладают крайне неприятным «эффектом памяти». На практике это означает, что для продления срока службы, а также, чтобы не допустить быструю потерю емкости, никель-кадмиевые аккумуляторы желательно использовать до полного разряда. После чего обязательно заряжать до полной емкости, что занимает значительное время.
Литиевые аккумуляторные батареи лишены этого недостатка.
Доводы «против»
- Литиевые аккумуляторные элементы нельзя заряжать выше 4,2 вольта и разряжать ниже 2,7 вольта. В реальных условиях этот интервал ещё более узкий. Если выйти за эти пределы аккумулятор можно вывести из строя. Поэтому, кроме самих литиевых банок вам потребуется подключить и установить в шуруповёрт контроллер заряда-разряда;
- Напряжение одного элемента Li─Ion 3,6─3,7 вольта, а для Ni─Cd и Ni─MH это значение 1,2 вольта. То есть, возникают проблемы со сборкой аккумуляторной батареи для шуруповёртов с номиналом по напряжению 12 вольт. Из трёх литиевых банок, соединённых последовательно, можно собрать АКБ номиналом 11,1 вольта. Из четырёх ─ 14,8, из пяти ─ 18,5 вольта и так далее. Естественно, что и пределы напряжения при заряде-разряде также будут другие. То есть, могут возникнуть проблемы совместимости переделанной батареи с шуруповёртом;
- В большинстве случаев в роли литиевых элементов для переделки используются банки стандарта 18650. По размерам они отличаются от Ni─Cd и Ni─MH банок. Кроме того, нужно будет место для контроллера заряда-разряда и проводов. Всё это нужно будет уместить в стандартном корпусе АКБ шуруповёрта. Иначе работать им будет крайне неудобно;
- Зарядное устройство для кадмиевых аккумуляторов может не подойти для зарядки батареи после её переделки. Возможно, потребуется доработка ЗУ или использование универсальных зарядок;
- Литиевые аккумуляторы теряют работоспособность при отрицательных температурах. Это критично для тех, кто использует шуруповёрт на улице;
- Цена литиевых аккумуляторов выше кадмиевых.
Шуруповерт с Ni-Cd или Li-Ion аккумулятором. Что выбрать?
В этой статье мы попытаемся осветить только один вопрос – в чем отличие Ni-Cd (Никель-Кадмиевых) и Li-Ion (Литий-Ионных) аккумуляторов.
В линейке аккумуляторных шуруповертов Bosch есть две модели заслужившие своими характеристиками отличную репутацию у потребителей, как надежные, удобные и долговечные инструменты. 1. Аккумуляторная дрель-шуруповерт Bosch GSR 12-2 с Ni-Cd аккумулятором; 2. Аккумуляторная дрель-шуруповерт Bosch GSR 10,8-2 с Li-Ion аккумулятором.
Однако новичок в использовании аккумуляторной техники порой задается одним из самых существенных вопросов в выборе шуруповерта – с какой брать батареей? Рассмотрим основные преимущества и недостатки Ni-Cd (Никель-Кадмиевых) и Li-Ion (Литий-Ионных) аккумуляторов.
К основным преимуществам Ni-Cd аккумуляторов относятся:
· низкая стоимость;
· работа в широком температурном диапазоне и устойчивость к ее перепадам (например, Ni-Cd аккумуляторы могут заряжаться при отрицательной температуре, что делает их незаменимыми при работе в условиях крайнего севера, что в наших широтах не особенно актуально); · они могут отдавать в нагрузку значительно больший ток, чем другие виды аккумуляторов; · устойчивость к большим токам заряда и разряда; · легко восстанавливаются после длительного хранения.
Недостатки Ni-Cd:
· наличие эффекта памяти — если регулярно ставить не до конца разряженный аккумулятор на зарядку, его емкость будет снижаться за счет роста кристаллов на поверхности пластин и других физико-химических процессов; · кадмий — очень токсичное вещество, поэтому производство Ni-Cd аккумуляторов плохо сказывается на экологии.
Также возникают проблемы с переработкой и утилизацией самих аккумуляторов; · низкая удельная емкость — количество энергии, которой должен обладать полностью заряженный аккумулятор. Принято выражать ампер-часах (Ач); · большой вес и габариты по сравнению с другими типами аккумуляторов при одинаковой емкости; · высокий саморазряд (после заряда за первые 24 часа работы теряют до 10%, а за месяц — до 20% запасенной энергии).
К основным преимуществам Li-Ion аккумуляторов относятся:
· минимум в 2 раза большая удельная емкость;
· очень низкий саморазряд; · отсутствие эффекта памяти; · возможность дозарядки в любой момент; · большое количество циклов «заряда-разряда» (при правильной эксплуатации они выдерживают более 2000 циклов); · экологическая чистота производства и безопасность в эксплуатации.
Недостатки Li-Ion:
· подвержены старению; · низкая устойчивость при работе в условиях низких температур; · требуют использования только оригинального зарядного устройства; · высокая стоимость.
Проверка работы
Впаял новые детали, отмыл спиртом плату от гелиевой ручки и флюса, подключил к сети через предохранительную лампочку 220В×65Вт и включил. Зарядное заработало, загорелся зелёный светодиод, постоянным свечением. Воткнул аккумулятор – процесс заряда пошёл, светодиод замигал зелёным цветом. Через 5 мин заряда выключил, родной ,,радиатор” был слегка теплым.
Прогонка после ромонта
Установил относительно нормальный радиатор, предварительно зашкурив, хорошенько отшлифовав и обезжирив поверхности радиатора и транзистора, и смазав транзистор термопастой, для нормального теплоотвода
Для ясности нарисовал вам картинку принципа и важности шлифовки, смотрите
Отшлифованные и обезжиренные радиатор и полевой транзисторВажность шлифовки поверхностейРадиатор охлаждения до и после
Подходящий (на вскидку, по примерным расчётам) радиатор для нашего полевика в такой маленький корпус не влезал, как альтернатива городить вентилятор к маленькому радиатору или насверлить побольше вентиляционных отверстий и стараться не перегревать устройство. Или установить радиатор наружу, к корпусу. Как вам известно, остановились с хозяином на безкулерном варианте, но с новыми отверстиями.
Шаг 6: Сборка, часть 1: прорезаем отверстия в корпусе
Для того, чтобы правильно уместить все электрокомпоненты в корпусе, в нем нужно прорезать отверстия:
- Лезвием ножа отметьте на корпусе границы батарейного отсека (рис.1).
- Горячим ножом прорежьте отверстие по сделанным меткам (рис.2 и 3).
- После прорезания отверстия, корпус должен выглядеть как на рис.4.
- Отметьте место, где будет находиться USB-разъем модуля TP4056 (рис.5 и 6).
- Горячим ножом прорежьте в корпусе отверстие для USB-разъема (рис. 7).
- Отметьте места на корпусе, где будут находиться диоды модуля TP4056 (рис. 8 и 9).
- Горячим ножом прорежьте отверстия под диоды (рис. 10).
- Таким же образом сделайте отверстия под разъем питания и выключатель (рис.11 и 12)
Зарядное устройство + (Видео)
Зарядное устройство, которое предлагается ниже, обеспечивает нужный зарядный ток для любого аккумулятора из всех перечисленных. Шуруповерты питаются от аккумуляторов с разными напряжениями 12 вольт или 18 вольт
Это неважно, главный параметр зарядного устройства для аккумуляторов – ток заряда. Напряжение зарядного устройства при отключенной нагрузке всегда выше номинального, оно падает до нормы при подключении батареи при заряде
В процессе заряда оно соответствует текущему состоянию аккумулятора и обычно чуть выше номинального в конце заряжания.
Зарядное устройство представляет собой генератор тока на мощном составном транзисторе VT2, который питается от выпрямительного мостика, подключенного к понижающему трансформатору с достаточным выходным напряжением (см. таблицу в предыдущем разделе).
Этот трансформатор должен также иметь достаточную мощность, чтобы обеспечить необходимый ток при длительной работе без перегрева обмоток. Иначе он может сгореть. Ток заряда выставляется регулировкой резистора R1 при подключенном аккумуляторе. Он остается постоянным в процессе заряда (тем постоянней, чем выше напряжение от трансформатора. Примечание: напряжение от трансформатора не должно превышать 27 В).
Резистор R3 (не менее 2 Вт 1 Ом) ограничивает максимальный ток, а светодиод VD6 горит, пока идет заряд. К концу заряда, свечение светодиода уменьшается и он гаснет. Тем не менее, не забывайте про точный контроль напряжения литий-ионных аккумуляторов и их температуру!
Все детали в описанной схеме монтируются на печатной плате из фольгированного текстолита. Вместо диодов, указанных в схеме, можно взять русские диоды КД202 или Д242, они довольно доступны в старом электронном ломе. Располагать детали надо так, чтобы на плате оказалось как можно меньше пересечений, в идеале ни одного. Не следует увлекаться высокой плотностью монтажа, ведь вы собираете не смартфон. Распаивать детали вам будет значительно легче, если между ними останется по 3-5 мм.
Транзистор должен быть установлен на теплоотводе достаточной пощади (20-50 см.кв). Все части зарядного устройства лучше всего смонтировать в удобный самодельный корпус. Это будет самым практичным решением, в работе вам ничто не будет мешать. Но здесь могут возникнуть большие сложности с клеммами и подключением к аккумулятору. Поэтому лучше сделать так: взять старое или неисправное зарядное устройство у знакомых, подходящее к вашей модели аккумулятора, и подвергнуть его переделке.
- Вскрыть корпус старого зарядного устройства.
- Удалить из него всю бывшую начинку.
- Подобрать следующие радиоэлементы:
| Поз. | Описание |
| VD1-VD4 | 1N4001 диод выпрямительный |
| VD5 | диод |
| VD6 | VD6 светодиод, красный или зеленый, любого типа |
| C1 | C1 К50-35 или аналогичный 220-1000 мФ от 50 В |
| C2 | C1 К50-35 или аналогичный 220-1000 мФ от 50 В |
| R1 | переменный резистор 10 ком, желательно проволочный |
| R2 | резистор МЛТ-0,25 330 Ом |
| R3 | резистор МЛТ-2, 1 Ом |
| VT1 | транзистор КТ361В, Г |
| VT2 | транзистор КТ829В (устанавливается на радиатор пл. 20 – 50 кв. см |
| Т1 | Трансформатор силовой 220 В / 24 В, мощность 100 Вт |
- Выбрать подходящий размер для печатной платы, помещающейся в корпус вместе с деталями из приведенной схемы, нарисовать нитрокраской ее дорожки по принципиальной схеме, протравить в медном купоросе и распаять все детали. Радиатор для транзистора нужно установить на алюминиевой пластинке так, чтобы она не касалась ни с какой частью схемы. Сам транзистор плотно прикручивается к ней винтиком и гайкой М3.
- Собрать плату в корпусе и припаять клеммы по схеме строго соблюдая полярность. Вывести провод для трансформатора.
- Трансформатор с предохранителем на 0.5 А установить в небольшой подходящий корпус и снабдить отдельным разъемом для подключения переделанного зарядного блока. Лучше всего взять разъемы от компьютерных блоков питания, папу установить в корпус с трансформатором, а маму подключить к диодам мостика в зарядном устройстве.
Собранное устройство будет работать надежно если вы аккуратно и тщательно проделали
Варианты изготовления блока питания
Существует несколько вариантов, как переоборудовать шуруповёрт для работы от электросети. Задача заключается в том, чтобы запитать электродвигатель устройства с помощью промежуточного источника.
Используем зарядку от ноутбука
Изготовить блок питания 12 В для шуруповёрта своими руками можно, даже не обладая техническими знаниями. Следует только найти ненужное зарядное устройство от ноутбука, которое имеет технические характеристики, сходные с параметрами для питания шуруповёрта. Главное, чтобы выходное напряжение соответствовало искомому (12—14 вольт).
Для достижения заданной цели необходимо сначала аккумуляторную батарею разобрать и удалить оттуда неисправные элементы. Затем следуют такие манипуляции:
- Берём зарядное устройство от ноутбука.
- Отрезаем выходной разъём, оголяем и производим лужение концов проводов.
- Зачищенные провода припаиваем к входным проводам батареи.
- Изолируем места пайки, чтобы избежать короткого замыкания.
- Делаем в корпусе отверстие, чтобы не пережать провод, и производим сборку конструкции.
Основа — блок питания от компьютера
Для изготовления такого устройства понадобится блок от персонального компьютера формата А. Т. Найти его несложно, это старая модель питающего устройства, которую легко купить на любом рынке радиодеталей
Важно знать, что применять можно блок мощностью 300—350 Вт с током в цепи питания 12 В не ниже 16 А
Именно блоки формата АТ соответствуют таким параметрам. На корпусе этого устройства находится кнопка включения питания, что очень удобно при работе. Внутри установлен вентилятор охлаждения и смонтирована схема защиты от перегрузок.
Порядок проведения переустройства блока:
- Снимаем крышку корпуса Б. П. Внутри увидим плату с множеством проводов, идущих к разъёмам, а также вентилятор.
- Следующим шагом необходимо отключить защиту от включения. Находим на квадратном большом разъёме зелёный провод.
- Соединяем этот провод с чёрным из этого же разъёма. Можно сделать перемычку из другого кусочка провода, а можно просто его коротко обрезать и оставить в корпусе.
Затем в пучке выходов находим меньший разъём (MOLEX) и проделываем с ним следующие операции:
- Оставляем чёрный и жёлтый провода, а два других коротко обрезаем.
- Для удобства расположения БП при работе припаиваем к чёрному и жёлтому проводам удлинитель.
- Второй конец удлинителя прикрепляем к контактам пустого батарейного отсека. Сделать это нужно методом пайки, можно сделать хорошую скрутку, при этом необходимо строго соблюдать полярность.
- Проделываем отверстие в корпусе, чтобы не пережать при сборке провод. Устройство готово.
Питание из зарядного устройства автомобиля
Имея зарядку для автомобильного аккумулятора, довольно просто сделать устройство для питания шуруповёрта. Чтобы произвести переделку, потребуется всего лишь соединить силовые клеммы выхода зарядного устройства с питанием электромотора.
Если имеется прибор для зарядки с плавной регулировкой выходного напряжения, то можно его использовать как блок питания 18 вольт для шуруповёрта.
Про искореженный аккумулятор и гарантию
Возможно, вы думаете, что я и так потерял гарантию на искореженный мной аккумулятор Bosch.
Но это не так. Я подрезал декоративную юбку.
И я всегда могу заменить ее на юбку от второго аккумулятора.
Это можно сделать, отклеив наклейку, закрывающую отверстия в торце юбки.
И приклеив ее потом назад.
Если из строя выйдут оба аккумулятора то я могу их сдать последовательно, с одной и той же
немодифицированной юбкой.
Тем более что крайне маловероятно, что они выйдут из строя одновременно.
Серийный номер указан на самом блоке аккумуляторов. Декоративные юбки все с одинаковыми
наклейками, неотличимы друг от друга.
Итого, имея древний Dremel и два аккумулятора от профессионального Bosch я получил два
универсальных аккумулятора, которые подходят и к синей профессиональной, и к зеленой
домашней сериям Bosch, и к Dremel. Один аккумулятор подходит только к профессиональной серии,
но зато, сохранив его неизмененным, я не потерял гарантию на оба фирменных аккумулятора.
Bosch 10.8v или 12v
На аккумуляторе может быть написано 10.8v или 12v.
Но внутри совершенного одинаковые три элемента 18650.
Полностью заряженный один такой элемент имеет напряжение 4.2 вольта,
а полностью разряженный – 2.5 вольта.
Если умножим на три, то получим, что заряженные три элемента будут иметь суммарное
напряжение более 12 вольт, а разряженные – менее 8 вольт.
Это означает, что на них можно писать любую цифру от 8 до 12 с половиной, и все это будет правдой.
В 2017 году Bosch выполнил перемаркировку профессиональной серии с 10.8 на 12 и писал
успокаивающие объяснения – мол не волнуйтесь, ничего не меняется, это только маркировка.
Электрически аккумуляторы и профессиональной и бытовой (синей и зеленой) серий Bosch
одинаковы. И теперь они называются 12v.
Китайцы и сейчас пишут на совместимых с бытовой (зеленой) серией аккумуляторов Bosch 10.8v.
Это ничего не значит, внутри одно и тоже.
Не заряжается аккумулятор
Шуруповерт после длительного использования, бывает, выходит из строя. Его рабочий элемент может закончить заряжаться, что приведет к невозможности выполнения многофункциональных возможностей инструмента, инструмент, грубо говоря, умрет.
Для того чтоб продлить жизнь инструменту, чтоб не пришлось убрать его из зоны видимости, можно испытать попеременно три способа. Каждый следующий считается более сложным и накладным. Они заключаются в:
- Восстановлении и увеличении емкости после обратимой ее утраты (эффект памяти);
- Добавлении дистиллированной воды в электролит;
- Подмене неких либо всех блоков батареи.
Вторая жизнь аккумуляторов в шуруповертах Bosch, Hitachi, Makita
Выставленные бренды поставляются с литий-ионной батареей. Чтоб их воскресить, будет нужно паяльничек и ловкость рук, ведь если делать все медлительно срок службы может уменьшиться, либо аккумулятор совсем взорвется.
Все надломленные либо затертые проводки снутри батареи нужно изолировать, к примеру, с помощью изоленты либо заблаговременно поменять на новые.
Для восстановления припаиваются оторванные железные элементы ленты, которые можно взять в старенькых блоках.
Для сборки нужно возвратить картонную прокладку меж блоками и платой на место. Это будет нужно для предотвращения замыкания. Потом изолируются контакты.
Стандартные и индивидуальные характеристики зарядного устройства
- Зарядные устройства марки «Интерскол» используют трансиверы с повышенной проводимостью. Их максимальная токовая нагрузка доходит до 6 А, а в новых моделях и выше. В стандартном зарядном устройстве шуруповёрта «Интерскол» используется двухканальная микросхема, конденсаторы на 3 пФ, импульсные транзисторы и тетроды открытого типа. Проводимость тока достигает 6 мкА, при средней энергоёмкости аккумулятора 12 мАч.
- Довольно часто российский использует схему зарядки аккумулятора с транзисторами типа IRLML 2230. В этом случае в зарядных устройствах на 18 В применяют микросхему трёхканального типа и конденсаторы с ёмкостью 2 пФ, которые хорошо переносят сетевые нагрузки. Показатель проводимости при этом достигает 4 мкА. При выборе шуруповёрта нужно учитывать его мощность, которая влияет на его срок эксплуатации. Чем выше показатель мощности, тем дольше проработает инструмент.
Сборка готового аккумулятора
Вначале очищают все части корпуса, обдумывают, где разместить новый зарядный блок. По размерам переделанный аккумулятор будут намного меньше родного, потому его внутри корпуса необходимо хорошо закрепить. Если этого не сделать, то из-за вибрации при работе инструмента блок через небольшой промежуток времени выйдет из строя. Для крепления можно воспользоваться клеем Момент или герметиком. К собранному блоку припаивают провода. При работе придерживаются схемы подключения. К батареям припаивают провода сечением 4 мм2. Чтобы детали не соприкасались друг с другом, используют термоусадочную трубку. На прежнее место устанавливают клеммник с припаянными проводами. Если в корпусе для него нет пазов, его требуется закрепить. Сборку соединяют с «плюсом» и «минусом».
Сборка защитной платы предусматривает соединение всех деталей блока аккумулятора. Обязательно проверяют надежность размещения.
Соединять элементы батареи можно разными способами
Как сделать универсальный аккумулятор, работающий и в зеленых (homemix, бытовых) и в синих (профессиональных) инструментах Bosch, а также в Dremel
Использовать аккумуляторы 12v от синей серии Bosch в зеленой серии Bosch и наоборот мешает
только разница в декоративной юбке – она больше в профессиональной серии.
Есть также совсем небольшая разница во внешней форме зацепов – внутри сами зацепы в точности
одинаковы, но снаружи чуть отличаются.
Проще всего переделать аккумулятор 12v зеленой серии Bosch или Dremel 10.8v так, чтобы они
подходили к синей серии Bosch. Для этого достаточно убрать краешек зацепа.
Вот это уже доработанный аккумулятор Dremel. Когда он вставлен в Dremel хорошо видно, как
именно был срезан край зацепа.
Чтобы аккумулятор 12v от синей серии Bosch вставить в зеленую серию Bosch или Dremel придется
отрезать существенно больше.
Что именно было отрезано видно, если помотреть на переделанный и не переделанные аккумуляторы.
Мы срезаем юбку спереди и сзади.
Также мы чуть подрезаем зацепы по бокам. И уменьшаем толщину верхней части зацепа
Ообратите на это внимание – на фото этого можно сразу не заметить, но это важно сделать. Без этого зацеп не защелкнется. Из-за этого при вибрации инструмента аккумулятор будет отходить
и терять контакт
Из-за этого при вибрации инструмента аккумулятор будет отходить
и терять контакт.
В доработанном виде наш бывший профессиональный аккумулятор Bosch 12v прекрасно фиксируется и
работает как в зеленом Bosch, так и в синем Bosch и в Dremel.
К сожалению в профессиональной серии он выглядит не слишком эстетично, но, как видно на фото,
образовавшиеся щели не мешают хвату руки.
Переделка шуруповерта на литиевые аккумуляторы 18650 14 В
При переделке шуруповертов разной мощности и фонариков с Ni-Cd на Li-ion, чаще используют аккумуляторы форм фактор 18650. Они легко встают в контейнер или гнездо, так как вместо двух-трех родных устанавливают один литиевый. Переделка АКБ шуруповерта должна вестись с учетом особенностей литиевых аккумуляторов на 18650.
Этот вид источников энергии не переносит глубокий разряд и излишний заряд. Значит, необходимо использовать платы управления величиной напряжения. Так как каждая батарея имеет свой характер, их заряд корректируется балансиром. Смысл переделки шуруповерта с напряжением на 14,4 В заключен в создании прибора с использованием литиевых аккумуляторов для облегчения ручного инструмента и повышения его работоспособности. Больше всего для этих целей подходят литиевые аккумуляторы 18650.
При подборе комплектующих, следует учесть, пусковой ток шуруповерта высок, необходимо выбрать соответствующий BMS на нужное количество банок и не менее чем на 30 А. Для переделки зарядки шуруповерта на литиевый аккумулятор необходимо запастись хорошим паяльником, не кислотным флюсом и толстыми проводами для выполнения перемычек.
- Литий-ионные банки в количестве 4 шт.
- Контроллер li-ion аккумулятора на 4 банки, хорошо подходит CF-4S30A-A. В нее встроен балансир, контролирующий заряд каждого элемента.
- Термоклей, флюс для паяния ТАГС, припой.
- Термостойкий скотч;
- Соединительные перемычки или толстый провод в изоляции сечением не менее 0,75 квадрата, порезанный для мостиков.
Порядок работы по переделке шуруповерта под 18650:
- Разобрать корпус и извлечь из контейнера связку из 12 Ni-Cd элементов.
- Убрать гирлянду, оставив разъем с выводами «+» и «-» . Вместо термодатчика установится термопара от контроллера.
- Спаять сборку, учитывая, что нельзя использовать кислоту, только нейтральный флюс и чистый припой. В период соединения нельзя разогревать крышки. Работать точечно.
- Подключить балансировочные точки к контроллеру, согласно схеме. На плате разъемы предусмотрены.
- Соединить сборку с выводами плюса и минуса.
- Проверить работоспособность схемы. Если все работает, собранную АКБ, контроллер разместить в гнезде, закрепить с помощью герметика.
Если ЗУ не универсальное, потребуется дополнительная переделка. Шуруповерты на 12 V с универсальным зарядным устройством собирают так же, но используется защитная схема подключения 3х18650 3,7 В на литиевые аккумуляторы. Точно так же переделывается отвертка с использованием комплекта АКБ 18650 в количестве 2 элементов.
Подключение шуруповёрта к зарядному устройству
Последовательность действий:
Припаять или прицепить зажимами «крокодил» к клеммам зарядного устройства два провода.
Разобрать старый аккумулятор и вынуть из него севшие элементы.
Просверлить в корпусе аккумулятора отверстие для кабеля, продеть кабель в отверстие. Желательно уплотнить соединение изолентой или термоусадочной трубкой, чтобы провод не вырвался из корпуса.
Удалённые из аккумулятора элементы нарушат развесовку шуруповёрта — рука будет уставать. Чтобы восстановить баланс, в корпус следует поместить груз — это может быть плотное дерево или кусок резины.
Припаять кабель к клеммам бывшего аккумулятора, подключаемым к шуруповёрту.
Собрать корпус аккумулятора.
- Остаётся испытать обновлённый инструмент в работе.
Монтаж готового блока питания в корпусе старого аккумулятора
Порядок действий:
Разобрать старый аккумулятор и вынуть из него неработающие элементы.
Установить блок питания в корпус аккумулятора. Подключить контакты высокого напряжения и клеммы низкого напряжения.
Собрать и закрыть корпус аккумулятора.
Установить аккумулятор в шуруповёрт.
- Включить вилку блока питания в розетку и проверить обновлённый сетевой инструмент в работе.
Самодельный блок питания
Пошаговая инструкция:
Разобрать корпус старого аккумулятора, вынуть из него севшие батареи.
Установить элементы электрической схемы блока питания на монтажную плату, припаять контакты.
Установить собранную плату в корпус. Проверить тестером наличие напряжения на выходе.
Подключить провода низкого напряжения к клеммам старого аккумулятора. Собрать корпус.
- Подключить шуруповёрт к электрической сети и проверить его работу.
Подключение к внешнему блоку питания
Что делать:
Разобрать шуруповёрт и найти внутри провода питания мотора. Установить в корпус разъём для источника питания и припаять провода к разъёму. Закрепить провода термоклеем.
Подобрать подходящий блок питания, например, от ноутбука. Подобрать к нему переходник для разъёма низкого напряжения.
- Подключить шуруповёрт к новому блоку питания и проверить его работу.
Подключение к блоку питания от компьютера
Инструкция:
Найти или купить блок питания от компьютера, мощностью не менее 300 Вт.
Разобрать корпус шуруповёрта. Найти внутри провода питания двигателя. Припаять к проводам разъёмы для компьютерного блока питания.
Вывести из корпуса разъёмы для подключения компьютерного блока питания.
Подключить шуруповёрт к новому блоку питания.
- Включить блок питания в сеть и проверить работу прибора.
Часть 3. Монтаж BMS платы защиты.
В очередной раз удивился, насколько “по уму” сделана разводка контактных дорожек, теперь на самой плате. Нужно просто припаять соответствующие “лепестки” к указанным местам. ОБЯЗАТЕЛЬНО паять в строгой последовательности. 0 – минусовой контакт сборки. Затем 4,2V – плюсовой контакт первой банки. Потом 8,4 – “плюс” второй банки и 12,6 “плюс” третьей банки
Как и в случае с пайкой между банками, крайне важно минимальное время нагрева. Поэтому и нужен паяльник 60-80-и больше ватт и хороший флюс
Несмотря на то, что занимаюсь этой задачей впервые, все получается. Вольтметром измеряю напряжение на выходе (контакты на плате + и -) получается 12,7 вольт. Стоит учесть, что аккумуляторы и зарядил заранее и подобрал их по внутреннему сопротивлению – хотя можно этого и не делать, все получится и так.
Самодельные приборы для заряда
Самостоятельно сделать зарядку для шуруповёрта на 12 вольт своими руками, по аналогии с той, что применяется в ЗУ Интерскол, довольно просто. Для этого потребуется воспользоваться способностью термореле разрывать контакт при достижении определённой температуры.
В схеме R1 и VD2 представляют собой датчик прохождения тока заряда, R1 предназначен для защиты диода VD2. При подаче напряжения транзистор VT1 открывается, через него проходит ток и светодиод LH1 начинает светиться. Величина напряжения падает на цепочке R1, D1 и прикладывается к аккумулятору. Ток заряда проходит через термореле. Как только температура аккумулятора, к которому подключено тепловое реле, превысит допустимое значение, оно срабатывает. Контакты реле переключаются, и ток заряда начинает протекать через сопротивление R4, светодиод LH2 загорается, сообщая об окончании заряда.
Схема на двух транзисторах
Ещё одно простое устройство можно выполнить на доступных элементах. Эта схема работает на двух транзисторах КТ829 и КТ361.
Величина тока заряда управляется транзистором КТ361 к коллектору, которого подключён светодиод. Этот транзистор также управляет состоянием составного элемента КТ829. Как только ёмкость батареи начинает увеличиваться, ток заряда уменьшается и светодиод соответственно плавно гаснет. Сопротивлением R1 задаётся максимальный ток.
Момент полного заряда батареи определяется необходимым напряжением на ней. Требуемая величина выставляется переменным резистором на 10 кОм. Чтобы её проверить, понадобится поставить вольтметр на клеммах подключения батареи, не подключая её саму. В качестве источника постоянного напряжения используется любой выпрямительный блок, рассчитанный на ток не менее одного ампера.
Использование специализированной микросхемы
Производители шуруповёртов стараются снизить цены на свою продукцию, часто это достигается путём упрощения схемы ЗУ. Но такие действия приводят к быстрому выходу из строя самой батареи. Применяя универсальную микросхему, предназначенную именно для ЗУ компании MAXIM MAX713, можно добиться хороших показателей процесса заряда. Вот как выглядит схема зарядного устройства для шуруповёрта на 18 вольт:
Микросхема MAX713 позволяет заряжать никель-кадмиевые и никель-металл-гидридные аккумуляторы в режиме быстрого заряда, током до 4 C. Она умеет отслеживать параметры батареи и при необходимости снижать ток автоматически. По окончании зарядки схема на основе микросхемы практически не потребляет энергии от аккумулятора. Может прерывать свою работу по времени или при срабатывании термодатчика.
HL1 служит для индикации питания, а HL2 — для отображения быстрого заряда. Настройка схемы заключается в следующем. Для начала выбирается зарядный ток, обычно его значение составляет величину равную 0,5 C, где C — ёмкость аккумулятора в амперчасах. Вывод PGM1 соединяется с плюсом напряжения питания (+U). Мощность выходного транзистора рассчитывается по формуле P=(Uвх — Uбат)*Iзар, где:
- Uвх – наибольшее напряжение на входе;
- Uбат – напряжение на аккумулятор;
- Iзар – зарядный ток.
Сопротивление R1 и R6 рассчитывается по формулам: R1=(Uвх-5)/5, R6=0.25/Iзар. Выбор времени, через которое зарядный ток отключится, определяется подключением контактов PGM2 и PGM3 к разным выводам. Так, для 22 минут PGM2 оставляется неподключенным, а PGM3 соединяется с +U, для 90 минут PGM3 коммутируется с 16 ногой микросхемы REF. Когда понадобится увеличить время зарядки до 180 минут PGM3 закорачивают с 12 ногой MAX713. Наибольшее время 264 минуты достигается соединением PGM2 со второй ногой, а PGM3 с 12 ногой микросхемы.
Универсальный зарядник своими руками
Чтобы зарядить аккумуляторное устройство, можно сделать самодельную зарядку, питающуюся от USB-источника. Необходимые компоненты для этого: розетка, USB-зарядка, 10 амперный предохранитель, необходимые разъёмы, краска, изолента и скотч. Для этого нужно:
- Разобрать шуруповёрт на детали и отрезать верхний корпус от ручки ножом.
- Сделать отверстие для предохранителя сбоку от ручки. Соединить провод с предохранителем и вмонтировать в ручку агрегата.
- Зафиксировать предохранитель клеем или термопистолетом. Корпус обмотать скотчем и присоединить конструкцию к разъёму батареи. Провода монтируются вверху шуруповёрта. Инструмент собирается и обматывается изолентой. После чего корпус отшлифовывается, покрывается краской и полученное устройство заряжается.
Как видите, этот процесс не займёт много времени и не будет слишком разорителен для вашего семейного бюджета.
Свободное время в перерывах между ремонтами желательно провести с пользой. Например, привести в порядок инструмент. В этой статье – немного об электрической части аккумуляторного шуруповерта.
