Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

Шуруповерт работающий от сети и аккумулятораАккумуляторный шуроповерт предназначен для наворачивания — отворачивания винтов, саморезов, шурупов и болтов. Все зависит от применения сменных головок – битов. Область применения шуроповерта также очень широка: им пользуются сборщики мебели, электромонтажники, строительные рабочие – отделочники закрепляют с его помощью плиты гипсокартона и вообще все, что можно собрать с помощью резьбового соединения.

Это применение шуроповерта в профессиональных условиях. Кроме профессионалов этот инструмент приобретается также исключительно для личного использования при проведении ремонтно-строительных работ в квартире или загородном доме, гараже.

Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

Аккумуляторный шуроповерт имеет малый вес, небольшие размеры, не требует подключения к сети, что позволяет работать с ним в любых условиях. Но вся беда в том, что емкость аккумуляторов невелика, и минут через 30 — 40 интенсивной работы приходится ставить аккумулятор на зарядку не менее, чем на 3 — 4 часа.

Кроме этого аккумуляторы имеют свойство приходить в негодность, особенно когда пользуются шуруповертом не регулярно: повесили ковер, гардины, картины и положили его в коробку. Через год решили привернуть пластиковый плинтус, а шуруповерт не «тянет», зарядка аккумулятора помогает мало.

Шуруповерт работающий от сети и аккумулятораНовый аккумулятор стоит дорого, да и не всегда в продаже можно сразу найти именно то, что надо. И в том и в другом случае выход один, — питать шуруповерт от сети через блок питания. Тем более, что чаще всего работы проводятся в двух шагах от сетевой розетки. Конструкция такого блока питания будет описана ниже.

В целом конструкция несложна, не содержит дефицитных деталей, повторить ее может любой, кто хоть немножко знаком с электрическими схемами и умеет держать в руках паяльник. Если вспомнить, сколько шуруповертов находится в эксплуатации, то можно предположить, что конструкция будет пользоваться популярностью и спросом.

Блок питания должен удовлетворять сразу нескольким требованиям. Во- первых достаточно надежным, во-вторых малогабаритным и легким и удобным для переноски и транспортировки. Третье требование, пожалуй, самое главное это падающая нагрузочная характеристика, позволяющая избежать повреждения шуроповерта в время перегрузок. Немаловажное значение имеет также простота конструкции и доступность деталей. Всем этим требованиям вполне отвечает блок питания, конструкция которого будет рассмотрена ниже.

Основой устройства является электронный трансформатор марки Feron или Toshibra мощностью 60 ватт. Такие трансформаторы продаются в магазинах электротоваров и предназначены для питания галогенных ламп с напряжением 12 В. Обычно такими лампами подсвечивают витрины в магазинах.

В данной конструкции сам по себе трансформатор не требует никаких переделок, применяется как есть: два входных сетевых провода и два выходных с напряжением 12 В. Принципиальная схема блока питания достаточно проста и показана на рисунке 1.

Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

Рисунок 1. Принципиальная схема блока питания

Трансформатор Т1 создает падающую характеристику блока питания за счет повышенной индуктивности рассеяния, что достигается его конструкцией, о которой будет сказано выше. Кроме того трансформатор Т1 обеспечивает дополнительную гальваническую развязку от сети, что повышает в целом электробезопасность устройства, хотя эта развязка есть уже в самом электронном трансформаторе U1. Подбором числа витков первичной обмотки можно в некоторых пределах регулировать выходное напряжение блока в целом, что позволяет использовать его с разными типами шуруповертов.

Вторичная обмотка трансформатора Т1 выполнена с отводом от средней точки, что позволяет вместо диодного моста применить двухполупериодный выпрямитель всего на двух диодах. По сравнению с мостовой схемой, потери такого выпрямителя, за счет падения напряжения на диодах, в два раза ниже. Ведь диодов-то два, а не четыре. С целью еще большего снижения потерь мощности на диодах в выпрямителе применена диодная сборка с диодами Шоттки.

Низкочастотные пульсации выпрямленного напряжения сглаживает электролитический конденсатор С1. Электронные трансформаторы работают на высокой частоте, порядка 40 — 50 КГц, поэтому, кроме пульсаций с частотой сети, в выходном напряжении присутствуют и эти высокочастотные пульсации. Учитывая то, что двухполупериодный выпрямитель увеличивает частоту в 2 раза, эти пульсации достигают 100 и более килогерц.

Оксидные конденсаторы имеют большую внутреннюю индуктивность, поэтому высокочастотные пульсации сгладить не могут. Более того, они просто будут бесполезно разогревать электролитический конденсатор, и даже могут привести его в негодность. Для подавления этих пульсаций параллельно оксидному конденсатору установлен керамический конденсатор С2, небольшой емкости и с маленькой собственной индуктивностью.

Индикацию работы блока питания можно проконтролировать по свечению светодиода HL1, ток через который ограничивается резистором R1.

Отдельно следует сказать о назначении резисторов R2 — R7. Дело в том, что электронный трансформатор изначально предназначен для питания галогенных ламп. Предполагается, что эти лампы подключены к выходной обмотке электронного трансформатора еще до того, как он будет включен в сеть: иначе без нагрузки он просто не запускается.

Читайте также:  Штроборез по бетону какой лучше

Если в описываемой конструкции включить электронный трансформатор в сеть, то последующее нажатие кнопки шуруповерта вращаться его не заставит. Чтобы такого не произошло в конструкции и предусмотрены резисторы R2 — R7. Их сопротивление выбрано таким, чтобы электронный трансформатор уверенно запустился.

Детали и конструкция

Блок питания размещен в корпусе отслужившего свой срок штатного аккумулятора, если его, конечно, еще не выбросили. Основой конструкции служит алюминиевая пластина толщиной не менее 3 мм, размещенная посредине корпуса аккумулятора. В целом конструкция показана на рисунке 2.

Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

Рисунок 2. Блок питания для аккумуляторного шуруповерта

К этой пластине крепятся все остальные детали: электронный трансформатор U1, трансформатор Т1 (с одной стороны), а диодная сборка VD1 и все остальные детали, в том числе и кнопка включения питания SB1, с другой. Пластина служит также общим проводом выходного напряжения, поэтому диодная сборка устанавливается на нее без прокладки, хотя для лучшего охлаждения теплоотводящую поверхность сборки VD1 следует смазать теплоотводящей пастой КПТ-8.

Трансформатор Т1 выполнен на ферритовом кольце типоразмера 28*16*9 из феррита марки НМ2000. Такое кольцо не дефицитно, достаточно распространенно, проблем с приобретением возникнуть не должно. Перед намоткой трансформатора сначала с помощью алмазного надфиля или просто наждачной бумаги следует притупить наружные и внутренние кромки кольца, после чего заизолировать его лентой из лакоткани или ФУМ-лентой, применяемой для подмотки труб отопления.

Как было сказано выше, трансформатор должен иметь большую индуктивность рассеяния. Это достигается тем, что обмотки расположены напротив друг друга, а не одна под другой. Первичная обмотка I содержит 16 витков в два провода марки ПЭЛ или ПЭВ-2. Диаметр провода 0,8 мм.

Вторичная обмотка II намотана жгутом из четырех проводов, количество витков 12, диаметр провода тот же, что и для первичной обмотки. Чтобы обеспечить симметрию вторичной обмотки, ее следует мотать сразу в два провода, точнее жгута. После намотки, как это делается обычно, начало одной обмотки соединяют с концом другой. Для этого обмотки придется «прозвонить» тестером.

В качестве кнопки SB1 используется микропереключатель МП3-1, у которого задействуется нормально замкнутый контакт. В днище корпуса блока питания установлен толкатель, который через пружину связан с кнопкой. Блок питания подключается к шуруповерту, в точности так же, как штатный аккумулятор.

Если теперь шуроповерт поставить на ровную поверхность, толкатель через пружину нажимает на кнопку SB1 и блок питания отключается. Как только шуруповерт будет взят в руки, освобожденная кнопка включит блок питания. Остается только нажать на курок шуроповерта и все заработает.

Немного о деталях

Деталей в блоке питания немного. Конденсаторы лучше применить импортные, это теперь даже проще, чем найти детали отечественного производства. Диодную сборку VD1 типа SBL2040CT (выпрямленный ток 20 А, обратное напряжение 40 В ) можно заменить на SBL3040CT, в крайнем случае двумя отечественными диодами КД2997. Но указанные на схеме диоды дефицитом не являются, поскольку применяются в компьютерных блоках питания, и купить их не проблема.

О конструкции трансформатора Т1 было сказано выше. В качестве светодиода HL1 подойдет любой, какой есть под руками.

Налаживание устройства несложно и сводится лишь к отматыванию витков первичной обмотки трансформатора Т1 для достижения нужного выходного напряжения. Номинальное напряжение питания шуроповертов, в зависимости от модели, составляет 9, 12 и 19 В. Отматывая витки с трансформатора Т1 следует добиться, соответственно, 11, 14 и 20 В.

При написании статьи использованы схема и иллюстрации из журнала РАДИО № 07 за 2011г. Статья "Сетевой блок питания для шуруповерта" К. Мороз.

Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

Те, кто использовал аккумуляторный шуруповерт – оценил его удобство. В любой момент, не путаясь в проводах, можно подлезть в труднодоступные ниши. Пока не разрядится аккумулятор.

Это первый недостаток – нуждается в регулярной подзарядке. Рано или поздно аккумуляторы выработают свой ресурс циклов перезаряда.

Это второй недостаток. Этот момент наступит тем раньше, чем дешевле ваш инструмент. Экономя средства при покупке, мы чаще всего приобретаем недорогие китайские «no-name» приборы.

Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
В этом нет ничего зазорного, но следует отдавать себе отчет: производитель экономит так же, как и вы. Следовательно, самый дорогой блок (а это именно батарея) при комплектации будет самым дешевым. В результате мы получаем отличный инструмент с исправным двигателем и не изношенным редуктором, который не работает по причине некачественного аккумулятора.

Есть вариант приобрести новый комплект батарей, или заменить в блоке неисправные аккумуляторы. Однако это бюджетное мероприятие. Стоимость сопоставима с покупкой нового шуруповерта.

Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

Второй вариант – применение запасного или старого аккумулятора от автомобиля (если он у вас имеется). Но стартерная батарея имеет большой вес, и пользование таким тандемом не очень комфортно.

Выход есть – переделка шуруповерта в сетевой

Да, при этом теряется одно из преимуществ аккумуляторного инструмента – мобильность. Но для работ в помещениях с доступом к сети 220 вольт – это отличный выход. Тем более что вы даете новую жизнь сломанному инструменту.

Читайте также:  Отвертка ph3 что это

Есть две концепции, как из аккумуляторного шуруповерта сделать сетевой:

    Внешний блок питания. Идея не такая абсурдная, как может показаться. Даже крупный и тяжелый понижающий выпрямитель может просто стоять возле розетки. Вы одинаково привязаны к блоку питания, и к воткнутой сетевой вилке. А низковольтный шнур можно сделать любой длины;

Соответственно, питающий шнур на 12-19 вольт должен быть с большим сечением, нежели на 220 вольт.

  • Блок питания в корпусе от аккумулятора. Мобильность сохраняется, вы ограничены лишь длиной сетевого кабеля. Единственная проблема – как втиснуть достаточно мощный трансформатор в небольшой корпус. Вопросы по поводу того, как работает магазинный компактный шуруповерт от сети – можно не задавать. Там изначально установлен мотор на 220 вольт. Снова вспоминаем закон Ома, и понимаем, что мощный электродвигатель на 220 вольт может быть компактным.
  • Переделка шуруповерта своими руками

    Рассмотрим вариант с выносным блоком питания

    Использование блока питания от персонального компьютера.
    На радиорынке за небольшую стоимость можно приобрести старый блок питания от персонального компьютера. Нужен вариант формата «АТ», который нужно было выключать клавишей после выхода из операционной системы.

    Пользователи со стажем помнят такие системные блоки. Преимущество такого БП еще и в том, что там указана честная мощность. Если написано 300W – значить можно смело снять с 12-вольтового выхода 15-16 ампер (снова обращаемся к закону Ома). Этого вполне достаточно для питания среднего шуруповерта.

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Такие блоки имеют в комплекте кнопку включения. Еще одно преимущество – наличие вентилятора охлаждения и продвинутой системы защиты от перегрузки. Если вы будете прятать источник питания в красивый корпус – не забудьте оставить отверстие для вентиляции.

    Подключение очень простое. Черный провод (-), желтый провод (+12V).

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Ограничения – шуруповерт с напряжением питания выше 14 вольт, работать не будет.

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Использование зарядного устройства для автомобильного аккумулятора.
    Принцип тот же, что и с использованием компьютерного блока питания. Надо приобрести старый блок заряда для стартерных батарей. Современная мода на компактные импульсные зарядники оставила за бортом аналоговые линейные приборы, с ручной регулировкой напряжения и тока заряда. Поэтому такой прибор можно приобрести на автомобильном рынке за символическую стоимость.

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Хорошо, если напряжение можно регулировать плавно – в таком случае, ваш импровизированный блок питания подойдет к любому шуруповерту. Переделка его на сетевой инструмент сводится к подключению входа электромотора к силовым клеммам зарядного устройства.

    Изготовление самодельного блока питания.
    Если вы знакомы с принципами построения электрических схем – можно самостоятельно изготовить блок питания. Схема, дающая общие понятия – на иллюстрации.

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Трансформатор можно подобрать от старого лампового телевизора, или другой бытовой техники. Мощность по 220 вольтам 250-350W. Главное, блок питания – донор не должен быть импульсным.

    Напряжение на вторичной обмотке 24-30 вольт. Вторичная обмотка выполняется из провода соответствующего сечения. Впрочем, если ток выходной обмотки будет не менее 15 ампер (см. спецификацию трансформатора) – беспокоиться не о чем. После потерь на диодном мосту (1-1,5 В на диоде) вы получите требуемое значение на выходе.

    Если вы имеете электротехническое образование – произведите расчет самостоятельно. Или практическим способом: подключив в качестве нагрузки лампу накаливания 220 вольт 100W, замерьте напряжение на выходе. Если оно превышает потребности шуруповерта – уменьшите количество витков вторичной обмотки трансформатора.

    Сетевой блок питания для шуруповерта в корпусе от аккумулятора

    Если ваш инструмент не слишком мощный – можно разместить блок питания в ручке или корпусе от испорченных аккумуляторов.

    Встраиваем готовый блок питания.
    Для этого надо приобрести готовый блок с подходящими характеристиками и габаритами. На радиорынках такого добра достаточно. Берете с собой корпус, и отправляетесь на примерку. Когда искомый источник питания куплен – аккуратно отделяем его от корпуса.

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Размещаем в коробке от аккумуляторных батарей шуруповерта. Все компоненты должны быть надежно закреплены. При необходимости удлиняем провода, соединяющие плату управления и трансформатор. Если схема во время работы коснется металлических частей трансформатора – произойдет короткое замыкание.

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Поскольку место в корпусе позволяет – разнесите плату и трансформатор для лучшего охлаждения. Какой бы качественный блок питания вы не выбрали – нагрузка будет высокая, и возможен перегрев.

    Не лишним будет закрепить на силовых управляющих микросхемах дополнительные радиаторы. Поработайте шуруповертом продолжительное время, отключите его от сети и потрогайте радиодетали на плате управления.

    Вы сами поймете, какие элементы нуждаются в отводе тепла. В корпусе можно проделать отверстия для циркуляции воздуха.

    Переделка блока питания своими руками не отнимет много времени, а стоимость приобретенного модуля несравнима с восстановлением работоспособности аккумулятора.

    Читайте также:  Емкость конденсатора для запуска двигателя 220в

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Самодельная схема питания.
    Если вы с паяльником на «ты» – этот материал пригодится в качестве инструкции.
    Схема реализована на доноре, в виде балласта к галогеновому прожектору мощностью 150W. Добавленные компоненты указаны на схеме цветными вставками.

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Добавлен выходной трансформатор от старого блока питания компьютера, оттуда же взяты диоды Шоттки. Средняя точка вторичной обмотки находится между парой по 12 витков каждая. Поскольку данная схема не запускается без нагрузки – на выходе постоянно включена лампа накаливания мощностью 15W. Заодно реализована схема подсветки.

    Блок питания легко уместился в корпусе аккумулятора.

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Конструкция получилась настолько удачной и недорогой – что появилась идея поставить производство на поток. При обилии дешевых китайских шуруповертов спрос будет обеспечен.

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    В заключение смотрите видео переделки шуруповерта на сетевой с подборкой к нему блока питания.

    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.

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    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.

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    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.

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    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.

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    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.

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора
    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    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.

    Шуруповерт работающий от сети и аккумулятора

    Благодарю за внимание. До новых встреч!