Блок живлення шуруповерта 14 руками. Саморобний блок живлення для акумуляторного шуруповерта. Стандартна схема зарядки шуруповерта

Якщо у вас є шуруповерт і ви в основному використовуєте його всередині приміщення, то, думаю, вам буде цікава і корисна ця стаття. Тут йтиметься про переробку 12 вольтового шуроповерта з ni-cd акумулятором.

Шуруповерт для будинку непогано було б живити від розетки. Ось сьогодні цим і займемося.

Блоки живлення від комп'ютерів є досить потужними хлопцями. Так само знайти такий блок харчування не складе особливих труднощів. Напевно, у вас вдома валяється подібний без діла. А якщо ні, то можна піти в будь-який ремонт комп'ютерів і за пару сотень рублів купити б/у-шний блок живлення, ну скажімо на 500 Вт.

Нехай він буде м'ятий, брудний, весь у пилюці, але головне, щоб він працював. На одній із стін зазвичай є наклейка, що містить докладну інформацію по лініях живлення. На даному блоці ми можемо бачити такі характеристики: 25 А на лінію 12 В, а це не мало 300 Вт потужності.

Для шуруповерта вистачить із запасом. Такий блок живлення звичайно досить великий, але в той же час він набагато дешевший навіть китайських блоків на меншу потужність.

Не знаю, як буде у вас у шуруповерті, особисто авторові вдалося загнути вушка клем прямо в пластмаску і вийшло досить надійно.

Та й залишається ця справа затягнути гайкою. Такий варіант з гвинтиком у рази кращий за будь-яке інше кріплення.

Конденсатор служитиме енергетичним буфером пускових струмів. Це потрібно для того, щоб зменшити навантаження на блок живлення. Якщо цього не зробити, з великою ймовірністю він (блок живлення) буде йти на захист. Беремо і припаюємо. Гаєчку у разі автор рекомендує приклеїти на суперклей. Інакше просто не зможете закрутити.

На просторах інтернету зустрічається безліч схем імпульсних блоків живлення для шуруповертів.

Вони або складні і врятовані помістяться в батарейний відсік, або надто сирі, недороблені та ненадійні. Дивлячись на подібні схеми, виникає багато питань, відповідей на які немає.

Даний блок живлення адаптується під будь-який батарейний шуруповерт шляхом підбору вторинної обмотки, поміщається в корпус батарейного відсіку NiCd і найголовніше - впевнено переносить "холодний" старт двигуна. Відомо, що двигун шуруповерта має значний стартовий струм, який здатний вивести з ладу навіть потужні ДБЖ або як мінімум спровокувати спрацювання захисту. Цей пристрій справляється з великими імпульсами струму, володіючи при цьому досить простою конструкцією.

Схема Ось нескладна схема блоку, схема була намальована нашвидку руку

Прототипом взято схему з радянських часів і вдосконалено за допомогою порад мешканців форуму "Радіокот".

По суті, це схема електронного трансформатора з "зайвими" для китайських виробників деталями. Доданий вузол зворотного зв'язку за напругою, виділений червоним. В ідеалі ця частина схеми не задіяна, але це у процесі налагодження. Транзистори взяті SBW13009 із запасом, це підвищує надійність блоку загалом. Схема має дужекорисною властивістю

: завдяки резисторам в емітерних ланцюгах, блок під час холодних пусків, коли струми значно перевищують номінальні - підвищує частоту перетворення. Завдяки цьому імпульси великих струмів йому не страшні.

Запуск виконаний на VS1 та блокується діодом VD5, коли пристрій виходить на автогенераторний режим. У процесі дослідів з блоком було вирішено відмовитися від вузла захисту, який блокує запуск при перевантаженні - із шуруповертом вона лише заважатиме. За порадою "радіокотів" було введено снаббер C5R3, він знижує загальний рівень перешкод від блоку, зменшує втрати на комутацію транзисторів та запобігає появі наскрізних струмів. Випрямлення у вторинному ланцюзі відбувається за схемою із середньою точкою, завдяки такому рішенню кількість діодів зменшено до 2 (діодне складання) та зменшено втрати на тепло. Так само, для зменшення втрат взято збирання з діодів Шоттки.На відміну від електронного трансформатора (ЕТ) у схемі реалізовано дві

зворотні зв'язки

, за струмом та за напругою. Завдяки цьому блок запускається без навантаження. Однак практика показує, при роботі вхолосту нагріваються силові ключі, тому якщо вдається домогтися впевненого пуску шуруповерта без ОС по напрузі - C15 просто не впаюється в схему.

Конденсаторний баян на виході замість одного електроліту необхідний через ті ж великі пускові струми.

Коли в мене стояв один конденсатор, його висновки плавилися за певного положення кнопки шурика. Тобто висновки одного конденсатора не розраховані такі струми, у принципі, як і сам одиночний конденсатор.

Розглянемо деталі, що використовуються, і можливість їх заміни.

Транзистори

Як силові ключі VT1-VT2 використані біполярні n-p-n транзистори SBW13009 в корпусі TO-3PN.

Зустрічаються вони у якісних АТХ-блоках, інших потужних імпульсниках. У комп'ютерних АТХ звичайної якості найчастіше зустрічаються MJE13009 у корпусах TO-220, їх струмові параметри вдвічі менші. Їх також можна використовувати, але потрібно 4 транзистори замість 2 і включати їх потрібно попарно, з індивідуальним резистором в емітері.

Дані транзистори використовуються в потужних ДБЖ, тому зняти їх звідки вийде рідко. А використовувати MJE13009 як заміну я не рекомендував би. Краще розщедритися на потужні, вартість їх у районі ста рублів за штуку.

Комутуючий трансформатор Трансформатор Тр2 намотаний на кільці з фериту з прямокутною петлею намагнічування. Такі кільця зустрічаються у подібних автогенераторних перетворювачах – ЕТ, баласт енергозберігаючої люмінесцентної лампи. Усвітлодіодні лампи таких кілець немає! Категорично не рекомендую використовувати звичайний ферит, блок буде працювати, але дуже ненадійно, на транзисторах розсіюватиметься багато тепла, наскрізні струми будуть звичайною справою. Жовті кільця зкомп'ютерної техніки

так само не підійдуть! Варіант вилучення з ЛДС енергозберігаючої лампи мені здається найдоступнішим - колечко можна взяти з лампи, що згоріла. Так як обмотки будуть виконані емальованим обмоточним проводом, потрібно покрити кільце парою шарів цапонлака, на крайняк лаком для нігтів без блискіток. Головне простежити, щоб лак потрапив на всю поверхню, у тому числі навнутрішній бік

. Лак виступає як додаткова ізоляція. Всі обмотки виконані емальованим проводом ПЕЛ або подібним, якщо є ПЕЛШО (у додатковому шовковому обплетенні) це ще краще. Обмотка містить 1 один закінчений виток дроту не тонше 0.8 мм.

Для додаткової ізоляції його краще помістити у відрізок ізоляції монтажного дроту. Обмотки 2,3,4 містять по 4 витки 0.3-0.4 мм.

Дуже важливо мотати всі обмотки в один бік і помічати початок і кінець!

Мережеву обмотку слід акуратно укласти виток до витка по всьому колу. Якщо провід не вліз у один шар – потрібно ізолювати перший і домотати другим шаром. Для намотування зручно використовувати човник-мотовило з товстішого дроту.

Дані вторинної обмотки залежать від робочої напруги шуруповерта, для 12-вольтового 8+8 витків (16 витків в один бік з відведенням від середини) дроту не тонше 1.4 мм. Загалом діаметр дроту вторинної обмотки слід брати максимально можливий. Краще мотати джгутом із кількох жил (4-5 шт) дроту 0.8-1 мм. Головне, щоб обмотка вмістилася у вікно кілець. Я, наприклад, взяв провід з дроселя АТХ. Для точного вибору витків для шуруповертів більше 12 В або менше трохи нижче.

Під час намотування вторинної обмотки слід залишити вільне місце під 2 витки обмотки номер три. Виконати її можна як емалевим дротом 0.3, так і монтажним. Обмотки один і три слід помічати, де почала.

Два витки обмотки 3 повинні знаходитись на вільному від вторинної обмотки місці.

Для трансформатора можна використовувати феритові кільця проникністю 2000 інших близьких розмірів, головне, щоб площа поперечного перерізукілець була не менше. У магазині я знайшов кільце R36x23x15 PC40, в недалекому майбутньому випробую його. Таке колечко може замінити два К31х18.5х7. Аналогічно трансу, що комутує, жовті комповские кільця непридатні!

Деякі умільці на форумах стверджують, що мотали цей трансформатор на кільці К28Х15Х11. Можливо так і було з іншими намотувальними даними (первинка 100+ витків), я не рекомендую розглядати такий варіант - потрібно мати нехилу майстерність, щоб укласти всі обмотки на маленьке кільце!

Якщо для обмоток використовується б/у-шний провід, слід уважно стежити, щоб лакова ізоляція не була пошкоджена!

Дросель

А ось для дроселя L1 жовте колечко навпаки саме раз! Точніше не будь-яке жовте, а саме з дроселя групової стабілізації (ДГС) із комп'ютерного блоку живлення. Я застосував кільце із зовнішнім діаметром 27 мм. Намотати потрібно не менше 20 витків дротом, перетином не нижче, ніж у вторинної обмотки Тр1.

Конденсатори

Усі конденсатори "гарячої" частини схеми повинні бути розраховані не менш як на 400В. Як C3-C4 я застосував плівкові з АТХ, вони на 250В, терпимо, але краще ставити на 400. Ємність їх може бути нижчою, але тоді може статися зниження потужності. Також можна знизити C2 з 200 мкф до 100, можливо, тоді падіння напруги на навантаженні буде більш крутим.

Конденсатор снаббера C5 мінімум на 1000В спочатку береться 3.3n і підбирається по нагріванню резистора. C15 достатньо на напругу 50В.

У низьковольтній частині C6-C7 не нижче 50В електролітичні C8-C14 не нижче 25В. Кількість електролітичних кондерів не важливо, головне не менше 5 шт, номіналом 100-1000 мкф.

Резистори

Резистори беруться відповідно до вказаних на схемі номіналів та потужностей. R3 взятий зі снаббера АТХ, габарити його дещо більші за стандартні 2ВТ, тому не можу сказати про його потужність точно. Даний резистор може пристойно грітися, тому його потужність краще брати побільше.

Як R1 взятий термістор з того ж АТХ, він дуже компактний. В крайньому випадку його можна замінити на резистор 3-5 Ом 5Вт, але займає багато місця.

Діоди

Діодний міст VDS1 на 3-4А з АТХ, що полюбився, можна замінити на чотири діоди 400В 3А. Діоди FR107 взяті звідти ж, змінюються на будь-які інші зі зворотним напруженням не менше 1000В. Диністор VS1 можна взяти з лампи, що згоріла, разом з кільцем, як правило, диністор цілий.

Діодне складання з двох діодів Шоттки VD3-VD4 - S30D40C взято з 5-вольтової шини АТХ. Тримає вона 40В та 30А.

Взагалі, ці діоди можна взяти на власний розсуд, напруга має перевищувати робоче вдвічі і струм 15-20А.

Для не надто потужних шуруповертів можна брати збірку з 12-вольтової шини АТХ, це актуально, коли напруга живлення шуруповерта перевищує 20В, 40-вольтова S30D40C стає не такою надійною. Запас по напрузі необхідний, бо на виході силового трансформатора можуть бути викиди, що перевищують номінальні значення.

Налагодження

Для налагодження слід зібрати схему на макетній платі, категорично не раджу збирати одразу робочу конструкцію. Занадто великий розкид параметрів трансформаторів може вимагати додаткових рішень.

Перший запуск

Якщо все збігається з описаним – можна продовжувати, якщо ні – шукаємо помилки у монтажі або несправні компоненти.

Далі необхідно визначити необхідність ОС по напрузі - на вихід слід підключити шуруповерт. При включенні шура, він повинен запускатись, захисна лампа спалахувати. Можливо, пускових імпульсів буде недостатньо для старту електроніки шуруповерта. На вихід підключають вольтметр і контролюють напругу, воно має бути в районі робітника. При напрузі 2-3В слід зменшити опір R8, щоб на виході з'явилося стійке 13-15В.

Резистор R8 не повинен грітися, максимум трохи теплим, для меншого нагріву можна збільшити його потужність, що розсіюється. Якщо вдалося підібрати резистор і шурик працює без додаткового навантаження - ОС по напрузі не потрібна і C15 взагалі не знадобиться. При увімкненому блоці та не натиснутій кнопці шуруповерта з блоку чути слабкий писк.

Працюючи на галогенку транзистори мало гріються, під час роботи без навантаження нагріву немає. Максимум, що має грітися у всій схемі – резистор снаббера R3, але це поки що не важливо. Якщо все-таки шуруповерт не запускається через низьку початкову напругу і підбір R8 нічого не дав, в межах розумного, без нагріву - доведеться робити ОС по напрузі. Слід підключити ланцюг з C15 і включити блок без навантаження. Напруга на виході має бути 13-14В (при вказаних намотувальних даних вторинного). Якщо блок не хоче запускатись, слід збільшити ємність C15. Також, слід спробувати замінити місцями висновки обмотки 3 силового трансу. У результаті необхідно досягти стабільного пуску без навантаження з мінімальною ємністю C15.При включенні захисна лампа не повинна спалахувати і навіть тліти. Недоліком ОС за напругою може стати невелике нагрівання транзисторів на холостому ходу. Потрібно поганяти блок 5-10 хвилин визначення прийнятності нагріву.

Альтернативою для холостого запуску може стати дросель від ЛДС енергозберігання, включений паралельно до первинної обмотки силового трансформатора.

Цей метод

Намотувальні дані вторинної обмотки 8+8 витків розраховані на шуруповерт 12В. Можу з упевненістю сказати, що дана обмотка підійде до професійних моделей 14,4В. Я підключав блок до свого робочого шуруповерта 14,4В на літієвій батареї, який без проблем закручує шурупи 4Х80 мм в сире дерево без попереднього свердління. Такі шурупи від блоку звичайно не закручував, але шкіру піддер, намагаючись зупинити вал.

Якщо ваш вольтаж відрізняється від 12В, то слід підкоригувати намотувальні дані обмотки 2. Домотуючи або відмотуючи витки, потрібно міряти напругу з навантаженням - галогенною лампою 30Вт, без навантаження напруга буде трохи більше.

Я орієнтувався на напругу живлення (12В) + 1В на просідання (можна не враховувати). Взагалі, якщо шуруповерт 14,4В, не слід одразу мотати зайві витки, можливо все працюватиме з належною потужністю без додавання витків. Також хочу відзначити 18В шуруповерти - незважаючи на написи на корпусі, часто там стоять двигуни на 12В. Про випробування на потужність трохи нижче.

Так само потрібно мати на увазі, що без навантаження блок може розвивати трохи більшу напругу, тому гарною справою буде пошукати датащити на кнопку і максимальна напруга її ШІМу. Найголовніше, щоб напруга на ХХ не перевищувала цей максимум. Між іншим, на акумуляторній батареї шуруповерта без навантаження так само напруга трохи вища за номінальну, для 14,4В батареї це 16 з невеликим вольт. Однак, через складність підібрати напругу обмотки точно, блок може видавати трохи більше або менше ніж на батареї.

Загалом тут все підбирається експериментально та з головою, а якщо ви зібрали макетний блок – голова працює.

Робочий запуск Тепер слід зняти захисну лампу та замінити її перемичкою або запобіжником 3-4А. Не впевнений, що від запобіжника є сенс, я його ставив для самозаспокоєння. Спробувати пуск із галогенкою на виході, холостому ходу – все має бути стабільним і без перегріву.Тепер можна підключати шуруповерт та оцінити потужність обертання. Мій зелений бош працював так, що, напевно, з новою батареєю було менше потужності, при цьому не перегрівався. Для захисту шуруповетра від занадто великих струмів у розрив ланцюга можна встромити обмежувальний шунт, заразом і поміряти струми. Захист на

Необхідно перевірити конденсаторний баян на виході на нагрів при великих навантаженнях. У мене фіксувалося найбільше навантаження в момент слабкого натискання кнопки, коли двигун пищить. При цьому ноги одиночного конденсатора обгоряли.

Я не зміг зупинити шуруповерт рукою ніяк! Зате натер пристойні мозолі! Все ж таки обмежувальний шунт не завадить у робочому блоці, тут слід керуватися відчуттям сили обертання, а не вимірюваннями, і контролювати нагрівання двигуна. Я шунт не поставив у кінцеву версію, надто багато місця він посідає.

Орієнтовно, шунт, що обмежує струм 20А це: 12В (за фактом просяде нижче) / 20А = 0,6 Ом. Взяти щунт 0,6 Ом і орієнтуючись на потужність обертання коригувати у бік зменшення, доки з'явиться зайвого нагріву.

Китайським мультиметром і шунтом я вимірював максимальний струм десь між 15 і 20А, це при гальмуванні, на скільки вистачало сил і руки. При слабко натиснутій кнопці, коли двигун їсть ще не запускаючись, струми були більше 20А. Варто відзначити, що вимірювання дуже приблизні і можуть сильно відрізнятися від реальності - цифровий мультиметр не в змозі адекватно виміряти напругу пульсуючу на шунті. Якщо ви зовсім новачок і не знаєте, як виміряти великий струм шунтом та мультиметром – про це буде невеликий оглядач, а поки що… Навіщо воно вам треба?

Снаббер

Як я писав вище, ланцюжок C5R3 може сильно грітися, точніше саме резистор. І навіть якщо нагріву немає на ХХ або малих навантаженнях, при великому навантаженні резистор може аж смердіти. Пояснюється це підвищенням частоти перетворення з підвищенням вихідного струму, отже опір конденсатора зменшується. Спочатку C5 слід брати 3.3 нанофараду (3300 пФ) і підбирати нагріву резистора, зменшуючи ємність. Я зупинився на 1000 пФ. Зверніть увагу, що мацати деталі слід на вимкненому блоці та розрядженому конденсаторі C2. Випрямлена та відфільтрована мережна напруга становить близько 310В!

Не варто зменшувати ємність конденсатора із запасом, щоб нагріву не було взагалі! Тоді від нього буде мало толку.

Нагрів має бути терпимим для тривалого використання.

Два рівні плати виготовлені з двох шматків склотекстоліту 70Х70 мм.

На першому поверсі знаходяться конденсатори, що фільтрують, силовий трансформатор і м'якими проводами підпаяні транзистори. Друк прорізаний гострим різаком без жодного травлення. Монтаж деалей звичайний, в отвір, малюнок із боку мідної фольги. Підпаяні транзистори знаходяться на радіаторі під платою разом із діодним складанням Шоттки VD3, VD4.

Плати з'єднані між собою мідним одножильним монтажним проводом, перемичка з емітера VT1 зайва, вона замислювалася для захисту, від якої я відмовився.

Друга плата виконана поверхневим монтажем. У мене залізли не всі вихідні конденсатори, довелося їх додавати в корпус батареї.

На другу плату подається мережна напруга, з неї береться вихідне. З діодного складання приходить +, яку у свою чергу приходять крайні висновки вторинки Тр1. При впевненій роботі без ОС по напрузі ланцюг з С15 не потрібна, як і відповідні цього ланцюга обмотки.

На плату не влізли всі конденсатори вихідного конденсаторного баяна, тому кілька конденсаторів довелося розташувати в клемному поглибленні відсіку батареї.

Дно батарейного корпусу довелося вирізати, тому що плата не влізла повністю, до того ж для надійності використали радіатор. Зрештою у мене вийшов такий блок:

При грамотному проектуванні та використанні відповідних компонентів, блок все-таки можна помістити в рідний корпус батареї не вилазячи за його межі. Мені це майже вдалося. З іншого боку, якщо використовувати блок окремо від шуруповерта, можна взагалі не перейматися габаритами. Однак у такому разі доведеться використовувати провід від перетворювача до шурика перерізом не менше ніж 2,5 мм2. На 4-метровому дроті 1,5 мм2 потужність трохи падає. Дане рішення є цікавим з точки зору застосування: жодних ШІМ-ів та складних схем, його можна застосовувати для живлення різних потужних приладів. Адже не дарма цю схему широко використовують для харчування!

галогенних ламп

Сучасні електроінструменти популярні тим, що під час роботи дозволяють не прив'язуватися до електромережі, що розширює можливості їх експлуатації навіть у польових умовах. Наявність акумуляторної батареї значно обмежує тривалість активної роботи, тому шуруповерти та дрилі потребують постійного доступу до джерела живлення. На жаль, в сучасних інструментах (зазвичай китайського виробництва) батарея блоку живлення малонадійна і часто швидко виходить з ладу, тому майстрам доводиться обходитися підручними матеріалами, щоб не тільки зібрати імпульсний блок живлення, але і заощадити на це.
Прикладом подібного хенд-мейду є імпульсний блок живлення (ДБЖ) для акумуляторного шуруповерта на 18 В, зібраний з елементів енергозберігаючої лампи, що не працює, яка може принести користь навіть після своєї «смерті».

Будова та принцип роботи енергозберігаючої лампи

Будова енергозберігаючої лампи

Щоб зрозуміти, чим може бути корисною енергозберігаюча лампа, розглянемо її будову.
Конструкція лампи складається з наступних складових частин:

1. Герметична скляна трубка (колба), всередині покрита люмінофорним складом. Колба заповнена інертним газом (аргоном) та парами ртуті.
2. Пластикового корпусу, виготовленого із негорючого матеріалу.
3. Невеликий електронної плати (електронним баластом) з пускорегулюючим апаратом (ПРА), який відповідає за запуск та виключає мерехтіння приладу. ПРА сучасних приладів оснащений фільтром, що захищає лампу від мережевих перешкод.
4. Запобіжник, що захищає компоненти плати від стрибків напруги, які можуть спричинити загоряння приладу.
5. Корпуси – у ньому «упаковані» ПРА, запобіжник та з'єднувальні дроти. На корпусі розміщують маркування, яке містить інформацію про напругу, потужність і колірну температуру.
6. Цоколя, що забезпечує контакт лампи з електроживленням (найпоширеніші цоколі - Е14, Е27, GU10, G5.3).

До колби лампи приєднані дві спіралі (електрода), які під дією струму розжарюються та випускають зі своєї поверхні електрони. В результаті взаємодії електронів з парами ртуті в колбі виникає заряд, що тліє, «народжений» УФ-випромінювання. Впливаючи на люмінофор, ультрафіолет "примушує" лампу світитися. Колірна температура «економки» визначається хімічним складомлюмінофора.

Види поломок енергозберігаючих ламп

Енергозберігаюча лампа може вийти з ладу у двох випадках:

• розбилася колба лампи;
• вийшов з ладу електронний баласт (ЕБ) (перетворювач напруги високої частоти), який відповідає за перетворення змінного струмув постійне, поступове нагрівання електродів і запобігання мерехтіння приладу під час включення.

При руйнуванні колби лампу можна просто викинути, а при поломці електронного баласту – відремонтувати або використовувати для своїх цілей, наприклад, використовувати для виготовлення ДБЖ, додавши в схему розділовий трансформатор і випрямляч.

Комплектація електронного баласту енергозберігаючої лампи
Більшість ламп ЕБ є високочастотними перетворювачами напруги, зібраними на напівпровідникових тріодах (транзисторах).
Більш дорогі прилади укомплектовані складною схемою ЕБ, відповідно, дешевші – спрощеною.
Електронний баласт «укомплектований» такими електричними елементами:

• біполярним транзистором, що працює на напругах до 700 В та струмах до 4А;
• захисними діодами (в основному це елементи типу D4126L або аналогічні їм);
• імпульсним трансформатором;
• дроселем;
• двонаправленим динистором, аналогічним здвоєному КН102;
• конденсатором 10/50В
• деякі схеми ЕБ комплектують польовими транзисторами.

Нижче наведено склад електронного баласту лампи з функціональним описом кожного елемента.

Функціональний опис

Деякі схеми ЕБ енергозберігаючих ламп дозволяють практично повністю замінити схему саморобного імпульсного джерела, доповнивши її декількома елементами та внісши невеликі зміни.

Окремі схеми перетворювачів працюють на електролітичні конденсаториабо містять спеціалізований чіп. Такі схеми ЕБ краще не використовувати, адже вони часто є джерелами відмов багатьох електронних пристроїв.

Що спільного між електричними схемами «економок» та ДБЖ?

Нижче наведено одну з поширених електричних схем лампи, доповнену перемичкою А-А’, що замінює відсутні деталі та лампу, імпульсним трансформатором та випрямлячем. Елементи схеми, виділені червоним, можна видалити.

Електрична схема "економки" на 25 Вт

В результаті деяких змін і необхідних доповнень, як видно зі схеми, наведеної нижче, можна зібрати імпульсний блок живлення, де червоним кольором виділені додані елементи.

Кінцева електрична схема ДБЖ

Яких параметрів потужності БП можна досягти від енергозберігаючої лампи?

«Друге» життя «економки» часто використовують сучасні радіоаматори.Адже для їх хенд-мейдів часто потрібен силовий трансформатор, з наявністю якого виникають певні труднощі, починаючи його покупкою і закінчуючи витратою великої кількості дроту для обмотки та габаритними розмірамикінцевого виробу. Тому народні умільці призвичаїлися замінювати трансформатор на імпульсний блок живлення. Тим більше, якщо для цього використовувати електронний баласт несправного освітлювального приладу, це суттєво заощадить кошти, особливо для трансформатора потужністю понад 100 Вт.

Маломощний імпульсний блок живлення можна спорудити шляхом вторинної обмотки каркаса вже наявної котушки індуктивності. Щоб отримати блок живлення вищої потужності, потрібний додатковий трансформатор. Імпульсний блок живлення на 100 Вт м більше можна виготовити на базі ЕБ ламп потужністю 20-30 Вт, схему яких доведеться трохи змінити, доповнивши її діодним мостом, що випрямляє, VD1-VD4 і змінивши у бік збільшення перетин обмотки дроселя L0.

Саморобний трансформаторний БП

Якщо не вдасться підвищити коефіцієнт посилення транзисторів, доведеться збільшити струм їхньої бази, змінивши номінали резисторів R5-R6 на менші. Крім цього, доведеться збільшити параметри потужності резисторів базового та емітерного ланцюга.
При малій частоті генерації доведеться замінити конденсатори C4, C6 на елементи з більшою ємністю.

Саморобний блок живлення

Блок живлення

Маломощний імпульсний блок живлення з параметрами потужності 3,7-20 Вт не потребує використання імпульсного трансформатора. Для цього достатньо збільшити кількість витків магнітопроводу на вже наявному дроселі. Нову обмотку можна намотати поверх старої. Для цього рекомендують використовувати провід МГТФ з фторопластовою ізоляцією, яка заповнить просвіт магнітопроводу, що не вимагатиме великої кількості матеріалу та забезпечить необхідну потужність пристрою.

Щоб підвищити потужність ДБЖ, доведеться використовувати трансформатор, який також можна спорудити на основі вже існуючого дроселя ЕБ. Тільки для цього рекомендують використовувати лакований обмотувальний мідний провід, попередньо намотавши на рідну дросельну обмотку захисну плівкущоб уникнути пробою. Оптимальна кількість витків вторинної обмотки зазвичай підбирають досвідченим шляхом.

Як підключити новий ДБЖ до шуруповерта?

Щоб підключити імпульсний блок живлення, зібраний на основі електронного баласту, необхідно розібрати шуруповерт, знявши всі елементи кріплення. Використовуючи паяння або термозбіжні трубки, дроти двигуна пристрою з'єднуємо з виходом ДБЖ. З'єднання проводів шляхом скручування – не бажаний контакт, тому забуваємо про нього, як про ненадійне. Попередньо в корпусі інструменту просвердлюємо отвір, через який пустимо дроти. Для запобігання випадковому вириванню, провід необхідно обжати алюмінієвою кліпсою біля отвору внутрішньої поверхні корпусу електроінструменту. Розміри кліпси, що перевершують діаметр отвору, не дадуть дроту механічно пошкодитися та випасти з корпусу.

Шуруповерт

Як бачимо, навіть після відпрацювання енергозберігаюча лампа може прослужити тривалий час, принісши користь.На її базі можна зібрати малопотужний імпульсний блок живлення до 20 Вт, який чудово замінить акумуляторну батарею електроінструменту на 18 В або будь-який інший зарядний пристрій. Для цього можна використовувати елементи електронного баласту енергозберігаючої лампи і технологію, описану вище, ніж і користуються народні умільці, найчастіше, щоб відремонтувати батарею, що вийшла ладу, або заощадити на купівлі нового живильного джерела.

Саморобні сонячні колекторидля басейнів, процес встановлення

Акумуляторний шуруповерт - чудовий помічник у господарстві. Інструмент разом з майстром працює в будинку та саду, працює в гаражі або в полі. Доки не сяде акумулятор. Кількість циклів заряд-розряд акумулятора обмежена, батарея псується і від неробства: саморозряд руйнує елементи. У середньому акумулятор живе три роки, після чого його доводиться замінювати. Врятувати інструмент можна, переробивши його в мережевий. Переробка виконується у різний спосіб.

Чи варто переробляти?

Без акумуляторів шуруповерт перетворюється на заліза. Коли батареї перестають утримувати заряд, доводиться шукати нові елементи живлення. По-перше, це дорого - ціна акумуляторів становить до 80% вартості шуруповерту, ефективніше купити новий інструмент. По-друге, батареї не завжди бувають у продажу, наприклад, якщо модель знята з виробництва. По-третє, дбайливий господар прагне використати всі можливості для економії коштів.

Переробка акумуляторного шуруповерту для роботи від електричної мережі - гарний вихід. Що це дає:

1. Інструмент здобуває нове життя.
2. Більше не потрібні батареї, які потребують заряду.
3. Крутний момент інструменту не залежить від заряду батареї.

Недолік переробленої конструкції - залежність від розетки та довжини мережного кабелю.

Увага! Роботи на висоті, що перевищує два метри, переробленим шуруповертом не допускаються.

Як переробити акумуляторний шуруповерт для роботи від мережі 220 Вольт

Майстри вигадали кілька способів, щоб переробити шуруповерт для роботи від електричної мережі. Всі вони полягають у тому, щоб надати мотору необхідну напругу живлення за допомогою проміжного джерела або перетворювача.

Таблиця: варіанти джерел живлення для мережевого шуруповерту

Підключення шуруповерта до зарядного пристрою

Увага! При низькій напрузі великі втрати у дроті, тому кабель між зарядним пристроємі інструментом повинен бути не довшим за 1 метр, перетином не менше 2,5 кв. мм.

Послідовність дій:

Припаяти або причепити затискачами «крокодил» до клем зарядного пристрою два дроти.

1. Розібрати старий акумулятор і вийняти з нього елементи, що сів.
2. Просвердлити в корпусі акумулятора отвір для кабелю, протягти кабель в отвір. Бажано ущільнити з'єднання ізолентою або термозбіжною трубкою, щоб провід не вирвався з корпусу.
3. Видалені з акумулятора елементи порушать розважування шуруповерта - рука втомлюватиметься. Щоб відновити баланс, у корпус слід помістити вантаж – це може бути щільне дерево або шматок гуми.
4. Припаяти кабель до клем колишнього акумулятора, що підключається до шуруповерта.
5. Зібрати корпус акумулятора.
6. Залишається випробувати оновлений інструмент у роботі.

Монтаж готового блока живлення у корпусі старого акумулятора

Увага! У закритому корпусі блок живлення погано охолоджується. Рекомендується зробити отвори в стінах корпусу. Не працюйте інструментом без перерви більше 15 хвилин.

Порядок дій:

1. Розібрати старий акумулятор і вийняти з нього елементи, що не працюють.
2. Встановіть блок живлення в корпус акумулятора. Підключити контакти високої напруги та клеми низької напруги.
3. Зібрати та закрити корпус акумулятора.
4. Встановити акумулятор у шуруповерт.
5. Включити вилку блока живлення в розетку та перевірити оновлений мережевий інструмент у роботі.

Саморобний блок живлення

Увага! Дотримуйтесь правил електробезпеки. Здійснюйте пайку та підключення під час знеструмленого пристрою.

Покрокова інструкція:

1. Розібрати корпус старого акумулятора, вийняти з нього батареї, що сів.
2. Встановити елементи електричної схеми блока живлення на монтажну плату, припаяти контакти.
3. Встановити зібрану плату у корпус. Перевірити тестером наявність напруги на виході.

   Блок живлення у корпусі

4. Підключити дроти низької напруги до клем старого акумулятора. Зібрати корпус.

   Залишиться лише зібрати корпус акумулятора

Підключити шуруповерт до електричної мережі та перевірити його роботу.

Відео: саморобний літієвий акумулятор для шуруповерту

Підключення до зовнішнього блока живлення

Увага! У процесі доопрацювання потрібно розібрати корпус шуруповерта і втрутитися в електричну схему. Запам'ятайте послідовність розбирання, щоб зібрати всі частини у зворотній послідовності.

Що робити:

Підключення до блока живлення від комп'ютера

Інструкція:

1. Знайти або купити блок живлення від комп'ютера потужністю не менше 300 Вт.
2. Розібрати корпус шуруповерта. Знайти всередині дроти живлення двигуна. Припаяти до проводів роз'єм для комп'ютерного блоку живлення.
3. Вивести з корпусу роз'єм для підключення комп'ютерного блоку живлення.
4. Підключити шуруповерт до нового блоку живлення.
5. Увімкнути блок живлення та перевірити роботу приладу.

Відео: блок живлення для шуруповерту з комп'ютерного БП

Як запитати шуруповерт, зберігши його автономність

Якщо майстер працює в будівлі, до якої не підведено електрику, а акумулятори вже зіпсувалися, є способи запитати шуруповерт:

• замінити старі банки акумуляторів на нові;
• підключити шуруповерт до автомобільного акумулятора;
• підключити інструмент до іншого акумулятора, наприклад, взятого від джерела безперебійного живлення.

Заміна старих елементів

Увага! Замінюючи батареї, звертайте увагу на правильну полярність підключення елементів.

Порядок дій:

Увага! Заряджати перероблений акумулятор слід лише спеціально підібраним зарядним пристроєм.

Підключення до зовнішнього акумулятора

Послідовність дій:

1. Купити або знайти зовнішній акумулятор, наприклад взяти від непотрібного джерела безперебійного живлення.
2. Взяти провід перетином не менше 2,5 кв. мм. Зняти ізоляцію та встановити на мідні кінці затискні клеми, що підходять для кріплення на акумуляторі.
3. Другий кінець кабелю помістити в корпус старого акумулятора і припаяти до клем, що вставляються в шуруповерт.
4. Вставити корпус акумулятора в шуруповерт, підключити кабель клемами до акумулятора.
5. Випробувати відновлений інструмент у роботі.

Електричний акумуляторний інструмент служить у кілька разів довше, ніж живлячі батареї. Викидати на смітник шуруповерт з непридатними елементами - нерозумно. Справжній господар зможе відремонтувати прилад, перевівши його на інше джерело живлення, тим самим давши йому нове життя.

Знайомий попросив зібрати зовнішній блок живлення для шуруповернення. Разом із шуруповертом ( рис.1) приніс трансформатор харчування від старого радянського випалювача-гравера «Орнамент-1» ( рис.2)- Подивитися, чи не можна його використовувати?

Спочатку, звичайно, розібрали акумуляторний відсік, подивилися на банки ( рис.3і рис.4). Перевірили зарядним пристроєм на працездатність кожну «банку» кількома циклами заряду-розряду – з 10 штук лише 1 хороша та 3 більш-менш нормальні, а решта зовсім «здохли». Значить, точно доведеться робити зовнішній блок живлення.

Щоб збирати блок живлення, треба знати який струм споживає шуруповерт при роботі. Підключивши його до лабораторного джерела, дізнаємося, що двигун починає обертатися при 3,5, а при 5-6 з'являється пристойна потужність на валу. Якщо натиснути пускову кнопку при подачі на нього 12 В, спрацьовує захист у блока живлення – отже струм споживання перевищує 4 А (захист налаштований на це значення). Якщо шуруповерт запустити на низькій напрузі, а потім його підвищити до 12 В - працює нормально, струм споживання близько 2 А, але в той момент, коли шуруп, що вкручується, входить наполовину в дошку, захист у блоку живлення знову спрацьовує.

Щоб подивитися повну картину струмів, шуруповерт підключили до автомобільного акумулятора, поставивши в розрив плюсового проводу резистор опором 0,1 Ом ( рис.5). Напруження падіння з нього подавали до комп'ютерної, для перегляду використовували програму. Графік, що вийшов, показаний на малюнку 6.

Перший імпульс ліворуч - пусковий при включенні. Видно, що максимальне значення досягає 1,8 В і це говорить про струм, що протікає 18 А (I=U/R). Потім, у міру набору двигуном оборотів, струм падає до 2 А. У середині другої секунди головка шуруповерта затискається рукою до спрацьовування «трещотки» - струм у цей час зростає приблизно до 17 А, потім падає до 10-11 А. Наприкінці 3- їй секунди пускову кнопку відпущено. Виходить, що для роботи шуруповерта потрібен блок живлення з можливістю віддавати потужність 200 Вт і струм до 20 А. Але, враховуючи, що на акумуляторному відсіку написано, що він на 1,3 А/год ( рис.7), то, швидше за все, все не так погано, як здається на перший погляд.

Розкриваємо блок живлення випалювача, міряємо вихідну напругу. Максимальне – близько 8,2 В. Мало, звісно. Враховуючи падіння напруги на діодах випрямляча, вихідна напруга на конденсаторі, що фільтрує, буде близько 10-11 В. Але подітися нікуди, пробуємо зібрати схему по малюнку 8. Діоди використані марки КД2998В (Imax = 30 А, Umax = 25 В). Кріплення діодів VD1-VD4 виконано навісним монтажем на пелюстках контактних гнізд випалювача ( рис.9і рис.10). Як конденсатор великої ємності використано паралельне включення 19 штук меншої ємності. Вся «батарея» обмотана малярським скотчем і конденсатори підібрані таких розмірів, щоб вся зв'язка з легким зусиллям входила в акумуляторний відсік шуруповерта ( рис.11і рис.12).

У випалювачі дуже незручно стоїть запобіжна колодка, тому вона була прибрана, а запобіжник підпаяний «напряму» між одним з проводів 220 В і виведенням конденсатора С1 ( рис.13). При закриванні корпусу мережний провід туго обжимається прохідним гумовим кільцем і це не дозволяє дроту бовтається всередині при згинанні його зовні.

Перевірка працездатності шуруповерту показала, що все працює нормально, трансформатор після півгодинного свердління та закручування саморізів нагрівається приблизно до 50 градусів за Цельсієм, діоди нагріваються до такої ж температури і радіаторів не потребують. Шуруповерт з таким блоком живлення має меншу потужність порівняно із запитом його від автомобільного акумулятора, але це зрозуміло – напруга на конденсаторах не перевищує 10,1 В, а під час збільшення навантаження на валу ще додатково зменшується. До речі, пристойно «губиться» на дроті живлення довжиною близько 2 метрів, навіть застосовуючи його перетином 1,77 кв.мм. Для перевірки падіння на дроті була зібрана схема по малюнку 14, в ній контролювалася напруга на конденсаторах і напруга падіння на одному провіднику проводу живлення. Результати у вигляді графіків при різних навантаженнях показані на малюнку 15. Тут у лівому каналі – напруга на конденсаторах, у правому – падіння на «мінусовому» дроті, що йде від випрямного моста до конденсаторів. Видно, що під час зупинки головки шуруповерта рукою, напруга живлення просідає до рівнів нижче 5 В. На шнурі живлення при цьому падає приблизно 2,5 В (2 рази по 1,25 В), струм носить імпульсний характер і пов'язаний з роботою випрямного мосту ( рис.16). Заміна шнура живлення на інший, з перетином близько 3 кв.мм, призвела до підвищення нагріву діодів і трансформатора, тому повернули назад старий провід.

Подивилися струм у ланцюги між конденсаторами і самим шуруповертом, зібравши схему по малюнку 17. Графік, що вийшов - на малюнку 18, «кудлатість» - це пульсації 100 Гц (те ж, що і на попередніх двох малюнках). Видно, що пусковий імпульс перевищує значення 20 А - швидше за все це пов'язано з меншим внутрішнім опором джерела живлення за рахунок використання паралельного включення конденсаторів.

Наприкінці вимірів переглянули струм через діодний міст, включивши між ним і одним із висновків вторинної обмотки резистор 0,1 Ом. Графік на рис.19показує, що при гальмуванні двигуна струм досягає значення 20 А. рис.20- Розтягнута за часом ділянка з максимальними струмами.

В результаті, поки вирішили попрацювати з шуруповертом з описаним блоком живлення, якщо ж "не вистачати потужності", то доведеться шукати потужніший трансформатор і ставити діоди на радіатори або міняти на інші.

І, звичайно ж, не варто сприймати цей текст як догму – абсолютно немає жодних перешкод для виготовлення БП за будь-якою іншою схемою. Наприклад, трансформатор можна замінити на ТС-180, ТСА-270, або можна спробувати запитати шуруповерт від комп'ютерного імпульсного БП, але, швидше за все, знадобиться перевірка можливості віддачі ланцюга +12 В струму 25-30 А...

Андрій Гольцов, м. Іскітім

Список радіоелементів