Изготовление устройства зарядного для шуруповёрта своими руками

Зарядка при неисправном аккумуляторе

Иногда бывает так, что сам шуруповерт работает, но сломался аккумулятор. Есть несколько вариантов решения проблемы:

1. Покупка нового.
2. Ремонт старого. Если это делать самостоятельно, потребуются специальные знания. К тому же не каждый захочет работать с вредными веществами.
3. Подключение через блок питания. Например, если в наличии распространенный «китаец» на 14,4 В, подойдет автомобильный аккумулятор. Можно собрать свой из трансформатора на 15−17 В. Потребуются диодный мост (выпрямитель) и термостат для борьбы с перегревом. Остальные компоненты — только для контроля за напряжением на входе и выходе. Стабилизатор не нужен.
4. «Родной» аккумулятор или его заменители вообще можно исключить из конструкции. Шуруповерт будет питаться от сети напрямую.

Как заряжать аккумулятор, правила

Литий-ионные аккумуляторы похожи на людей тем, что они не ведут себя одинаково и работают лучше всего при температурах, которые не являются ни слишком жаркими, ни холодными.

Эти батареи работают лучше при высоких температурах, чем при низких, так как тепло снижает внутреннее сопротивление и ускоряет химическую реакцию внутри батареи. Побочным эффектом этого процесса является то, что он создает нагрузку на батарею, что может привести к сокращению срока службы в жарких условиях в течение продолжительных периодов.

С другой стороны, низкие температуры увеличивают внутреннее сопротивление, что увеличивает нагрузку на аккумулятор и сокращает его емкость. Батареи, которые обеспечивают 100% -ную емкость при 27 ° C, обычно уменьшаются на 50% при -18 ° C и так далее.

Li ion аккумуляторы как правильно заряжать?

Не разряжать полностью

Несоблюдение этих советов и инструкций может привести к повреждению аккумулятора до такой степени, что он станет непригодным для использования. Вы также можете поставить под угрозу свою безопасность и безопасность других людей, если батарея не используется должным образом. В сочетании с несовпадающим зарядным устройством может произойти перегрев или перезарядка, и существует риск возгорания.

Полная разрядка производится не чаще раза в 3 месяца

Как правильно заряжать литий ионные аккумуляторы?

Зарядка ионно-литиевых батарей очень отличается от зарядки никель-кадмиевых или никель-металлогидридных батарей.

Различия заключаются в том, что литий-ионные аккумуляторы имеют более высокое напряжение на элемент. Они также требуют гораздо более жестких допусков на напряжение при обнаружении полной зарядки, а после полной зарядки они не допускают или требуют подзарядки

Особенно важно иметь возможность точно определять состояние полной зарядки, поскольку литий-ионные аккумуляторы не допускают перезарядки

Хранение с небольшим зарядом

Большинство литий-ионных аккумуляторов, ориентированных на потребителя, заряжаются до напряжения 4,2 В на элемент, и это допускает отклонение около ± 50 мВ на элемент. Зарядка сверх этого вызывает напряжение в элементе и приводит к окислению, что сокращает срок службы и производительность. Это также может вызвать проблемы с безопасностью.

Заряжать только оригинальной зарядкой

Зарядку литий-ионных аккумуляторов можно разделить на два основных этапа:

• Заряд постоянного тока: на первой стадии зарядки литий-ионного аккумулятора или элемента тока заряда контролируется. Как правило, это составляет от 0,5 до 1,0 С. (Примечание: для батареи емкостью 2000 мАч скорость зарядки будет равна 2000 мА для скорости зарядки С). Для потребительских элементов LCO и батарей рекомендуется скорость зарядки не более 0,8 ° C.На этом этапе напряжение на ионно-литиевом элементе увеличивается для заряда постоянного тока. Время зарядки может быть около часа для этой стадии.
• Заряд насыщения: Через некоторое время напряжение достигает пика в 4,2 В для элемента LCO. В этот момент элемент или батарея должны войти во вторую стадию зарядки, известную как заряд насыщения. Поддерживается постоянное напряжение 4,2 В, и ток будет постоянно падать. Конец цикла зарядки достигается, когда ток падает примерно до 10% от номинального тока. Время зарядки может быть около двух часов для этой стадии в зависимости от типа элемента и производителя и т. Д.

Эффективность заряда, то есть величина заряда, удерживаемого батареей или элементом, относительно количества заряда, поступающего в элемент, является высокой. Эффективность зарядки составляет от 95 до 99%. Это отражает относительно низкие уровни повышения температуры клеток.

Не перегревать аккумулятор при зарядке

Есть моменты, когда вы не можете использовать аккумулятор в течение длительного периода времени. Вот советы по поддержанию максимальной емкости батареи для длительного хранения.

Модели с разным напряжением

Мало определиться с типом зарядника и маркой производителя, для приобретения нужно знать еще напряжение своего шуруповерта. Самые распространенные варианты — 12, 14 и 18 В.

Зарядки на 12 В

Цепь может состоять из транзисторов до 4,4 пФ. Это видно на схеме зарядного устройства для шуруповерта 12 вольт. Проводимость в цепи — 9 мк. Конденсаторы нужны, чтобы контролировать скачки тактовой частоты. Применяемые резисторы — обычно полевые. У зарядных устройств на тетродах есть дополнительный фазовый резистор. Он защищает от электромагнитных колебаний.

Зарядки на 12 В работают с сопротивлением до 30 Ом. Нередко их можно встретить на аккумуляторах на 10 мАч. Среди известных производителей чаще применяет Makita.

Зарядки на 14 В

На схеме видно, что для зарядок на 14 В нужно пять транзисторов. Другие особенности цепи:

• микросхема подходит только четырехканальная;
• конденсаторы — импульсные;
• для работы с аккумуляторами на 12 мАч нужны тетроды;
• два диода;
• проводимость — около 5 мк;
• средняя емкость резистора — не более 6,3 пФ.

Устройства, созданные по схеме, выдерживают ток до 3,3 А. Триггеры включаются в цепь редко. Исключением является продукция Bosch. У изделий Makita триггеры с успехом заменяются волновыми резисторами.

Зарядки на 18 В

Зарядное устройство для шуруповерта 18 вольт использует в схеме лишь транзисторы переходного типа. К другим особенностям изделий относятся:

• три конденсатора;
• тетрод и диодный мост;
• сеточный триггер;
• проводимость тока — около 5,4 мк, иногда для ее увеличения применяются хроматические резисторы.

Использование трансиверов повышенной проводимости является особенностью отечественной компании «Интерскол». Токовая нагрузка может доходить до 6 А. Makita часто использует в своих моделях дипольные транзисторы высокого качества.

Какой бы производитель шуруповерта ни был выбран, проблему с заменой зарядного устройства можно легко решить. Для этого достаточно хотя бы знать некоторые особенности своего инструмента.

Доброго времени суток.Нужны ваши подсказки. В форуме на этот пост мало кто бы ответил, да и фото там не приложить…

Принесли зарядное от аккумулятора шуруповерта. На плате маркировка SD-C846T.

Из дефектов — отломанные «усы» для аккумулятора. Местные ремонтники припаяли их на место. Аккум все равно не заряжает. Зеленый светодиод индицитрует включеное состояние зарядника. При подключении АКБ красный светодиод не светится.Они вынесли вердикт — сгорела микросхема…

Полевой транзистор запаян со стороны дорожек. Надпись на транзисторе D405 BE9R23

1) прозвонил все пассивные компоненты. На фото отметил маркировку резисторов на плате. Самое интересное — это то, что на плате подписаны номиналы всех компонентов. Это большой «+»

Не совпал заявленный номинал резистора. На плате отмечено 30кОм, а на самом деле 100кОм. С остальными все совпало. Вот вопрос: ошиблись при монтаже, либо специально ограничили так ток?

2) прозвонил все диоды. Они в порядке. Но — При измерении на стабилитроне D5 который должен поддерживать 12В на самом деле 13,3В.При отключенной АБ напряжение на стабилитроне D6 0.02В, а стабилитрон там стоит на 3В

3) заменил микросхему LM358M. Заменил таймер HCF4060BE на вроде как аналог CD4060BE. Последняя греется хорошо.Вопрос: должен ли таймер греться так?

4) светодиоды что красный, что зеленый — исправные.

5) Транзистор S9013 исправный, прозванивал. Тиристор BT169D прозванивал. У него такие же переходы, как у нового. Перепаивать не стал.

6) выпаял полевик. Хоть видимых повреждений и нет, но все-таки проверил его. Он точно исправный.

Слушаю ваши замечания — пояснения Схема простая, но все-таки нужна помощь.

Принципиальная схема простой приставки к зарядному устройству для автомобильного аккумулятора. Сейчас есть самые разные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов, среди них все больше компактных, автоматических «инверторных».

Но многие автолюбители по прежнему больше доверяют простым устройствам на основе силового трансформатора с переключателем обмоток, диодного выпрямителя, вольтметра и амперметра. Обычно, для полной зарядки аккумулятора устанавливают ток, равный 1/10 его емкости и время зарядки около десяти часов.

Либо ток 1/5 емкости и время 5 часов. Не стану утверждать, что это оптимальные режимы, однако, очень многие именно так и заряжают автомобильные аккумуляторы.

Как уже понятно, ток можно установить по амперметру зарядного устройства, а вот со временем. можно пользоваться механическим будильником. А можно сделать таймер, который сам отключит зарядное устройство от электросети через заданное время.

Схемки на СD4060В

Рейтинг:  5 / 5

Подробности

Просмотров: 5663

Внутри микросхемы CD4060B есть двоичный счетчик и два логических инвертора для выполнения на них мультивибратора (рис. 1) Мультивибратор генерирует импульсы, а счетчик их считает. Вес старшего выхода счетчика 8192. Это значит, что логический уровень на этом выходе будет меняться через каждые 8192 импульса, выработанного генератором. Всего у счетчика десять выходов с разными весовыми коэффициентами — от 8 до 8192, причем выход с весом 1024 отсутствует. Весовые коэффициенты других выходов означают то, через сколько импульсов, выработанных мультивибратором, на них меняется логический уровень Например выход «256» значит, что если на этом выходе был нуль, то единица появится через 256 импульсов, а еще через 256 импульсов будет снова ноль и так далее. А на выходе, например, «2048» логический уровень будет меняться через 2048 импульсов.

Вход R служит для обнуления счетчика. При подаче на него логической единицы все выходы принимают нулевые значения и после смены уровня на входе R на лог. ноль, счет возобновится с нулевой отметки. А пока на R есть единица, счетчик будет держаться на нулевой отметке и не будет работать (заблокирован в нулевом положении), независимо от работы мультивибратора. Микросхема CD4060B выполнена в стандартном корпусе с 16-ю выводами. Он похож на корпус К561ЛА7 или К561ЛН2, но у него на одну пару выводов больше (он длиннее). CD4060B так же как К561ЛА7 или К561ЛН2 микросхема КМОП-логики, что значит, что вся схема микросхемы сделана на полевых транзисторах. Поэтому входное сопротивление микросхемы очень высокое, а потребление энергии самой микросхемой от источника очень малое. На рисунке 2 показана схема, моделирующая работу игрального кубика (который кидают и смотрят сколько точек на его стороне, обращенной вверх). На выходах включены шесть светодиодов. Любой из них загорается, когда на выходе к которому он подключен есть логический ноль, а при логической единице -гаснет. Детали С1, R1 и R2 вместе с логическими инверторами микросхемы образуют мультивибратор, который может работать только тогда, когда контакты кнопки S1 разомкнуты. Работает схема так: нажимаете кнопку S1 и мультивибратор запускается, начинает генерировать импульсы, которые считает счетчик. Частота импульсов довольно высокая, поэтому за одну секунду светодиоды переключаются множество раз и глаз человека не способен это заметить (может быть только едва заметное мерцание). В любой момент вы отпускаете кнопку, её контакты замыкаются и счетчик замирает в том состоянии, которое было в момент отпускания кнопки. При этом будет гореть некоторое число светодиодов. Сосчитав их можно сказать какое число выпало на «электронном кубике». Кнопка S1 должна быть размыкающей. Вместо неё можно применить выключатель, -выключаете его, ждете некоторое время, а потом включаете и смотрите результат. Светодиоды могут быть любого типа, но АЛ307 наиболее доступные. Сопротивления резисторов R3-R8 может быть от 300 Ом до 1-2 КОм. Питается «кубик» от одной «плоской» батарейки напряжением 4,5V. Но можно использовать и другой источник (от 4 до 15V). Основное назначение любого двоичного счетчика считать поступающие на его вход импульсы. Поэтому при поступлении на его вход периодического импульсного сигнала, на всех его выходах будут тоже импульсные сигналы, но разных частот, причем, эти частоты будут ниже частоты входного сигнала, и выражаться как величина частоты входного сигнала, деленная на удвоенный весовой коэффициент выхода. То есть, если мультивибратор нашей микросхемы CD4060B будет вырабатывать импульсы, например, частотой 16 кГц, то на выводе 7 будет 16 / (2 • 8) = 1 кГц, на остальных выводах, соответственно: на выв. 5 — 0,5 кГц, на выв. 4 — 0,25 кГц, на выв. 6 — 125 Гц, на выв. 14 — 62,5 Гц, на выв. 13 — 31,25 Гц, на выв. 15 — 15,625 Гц, на выв. 1 будет примерно 3,9 Гц, на выв. 2, примерно, 1,95 Гц, на выводе 3 примерно 0,97 Гц. Это свойство можно использовать в звуковом сигнализаторе (рис. 3).

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Принципиальная схема

На рисунке показана схема именно такого таймера. Он по питанию подключается к аккумулятору и питается одновременно с его зарядкой. На выходе реле, контакты которого включаются в разрыв одного из проводов кабеля, которым зарядное устройство подключается к сети.

Таймер лучше всего вмонтировать в корпус зарядного устройства (обычно там очень много места). А на лицевую панель нужно вывести только переключатель времени и светодиод.

Рис. 1. Принципиальная схема таймера для автомобильного зарядного устройства.

Схема на основе микросхемы CD4060B. При подключении аккумулятора на схему подается питание. Цепь C2-R2 обнуляет счетчик. Ключ на транзисторах VT1 и VT2 открывается, и реле К1 подключает зарядное устройство к сети.

Далее начинается отсчет времени. Время можно выбрать переключателем S1 2 часа 30 минут, 5 часов или 10 часов. Как только выбранное время истекает ключ VT1-VT2 закрывается и реле К1 отключает зарядное устройство от сети. Теперь можно отключить аккумулятор.

Светодиод HL1 показывает, что аккумулятор подключен. Но основная его задача в ускорении разряда С1 после отключения аккумулятора (после отключения аккумулятора HL1 гаснет не сразу).

Принципиальная схема

Входные импульсы нужно подавать на вход С (выв. 1). Важная особенность данного входа в наличии на нем триггера Шмитта, что, в случае с частотомером, позволяет значительно упростить схему входного усилителя-формирователя, исключив из него схему триггера Шмитта. В простейшем случае можно ограничиться обычным транзисторным ключом. Но и это не все.

Вход С счетчика можно закрыть подав логическую единицу на вывод 2 микросхемы. Таким образом, внешнее ключевое устройство, пропускающее импульсы на вход счетчика в период измерения, уже тоже не нужно.

Выключить индикацию можно подав логический ноль на вывод 3.

Рис. 1. Принципиальная схема частотомера 1Гц-10МГц на зарубежных микросхемах.

Таким образом, схема устройства управления классического частотомера существенно упрощается.

На рисунке 1 приводится экспериментальная схема частотомера, измерительный счетчик которого выполнен на микросхемах HCF4026BEY, а остальная часть на CD40.

Частотомер может измерять частоту от 1 Гц до 10 МГц (до 9999999 Гц). При питании от источника 12V это максимальная входная частота для HCF4026BEY.

Входной усилитель выполнен на транзисторе VТ1 по схеме ключа. Он преобразует входной сигнал в импульсы произвольной формы. Прямоугольность импульсам придает триггер Шмитта, имеющийся на входе С внутри микросхемы D4.

Диоды VD1-VD4 ограничивают величину амплитуды входного сигнала, частоту которого нужно измерить. Нагружен ключ VТ1 на резистор R3, с которого усиленный и ограниченный сигнал поступает на вход семидекадного измерительного счетчика D4-D10.

Генератор опорных импульсов сделан на микросхеме D1, — CD4060B. Это уже хорошо известная микросхема, состоящая из многоразрядного двоичного счетчика и инверторов для построения мультивибратора на RC-цепи или на кварцевом резонаторе. В данном случае используется резонатор на 32768 Нестандартный часовой резонатор.

При делении его частоты на 8192 (снята с выхода с весовым коэффициентом 4096) на выводе 2 D1 получается частота 4 Гц. Эта частота поступает на схему управления, состоящую из десятичного счетчика D2 и двух RS-триггеров на микросхеме D3.

Работает схема управления нижеследующим образом. Допустим счетчик D2 был в нулевом положении. Логическая единицы с его вывода 3 обнуляет все счетчики D4-D10.

Далее, с приходом очередного импульса, на его выводе 2 появляется единица. Она переключает RS триггер D3.1-D3.2 в состояние с логическим нулем на выходе D3.1.

Этот нуль поступает на вывод 2 D4 и открывает вход счетчика D4. В течение ближайших четырех импульсов, поступающих от D1 (то есть, в течение одной секунды), будет происходить счет импульсов измеряемой частоты.

Затем, с приходом 4-го импульса, возникнет логическая единица на выводе 10 D2. Эта единица установит триггер D3.1-D3.2 в состояние логической единицы.

Вход счетчика D4 будет закрыт, — на этом завершится время измерения. А триггер D3.3-D3.4 будет установлен в состояние логической единицы на выходе D3.4. Эта единица поступит на выводы 3 всех микросхем D4-D10 и разрешает индикацию.

Индикаторы зажигаются и показывают результат измерения. Индикация прекращается с приходом 9-го импульса. Триггер D3.3-D3.4 возвращается в исходное положение и выключает индикацию. Затем, D2 устанавливается в ноль, и весь процесс повторяется.

Таким образом, частотомер работает по, так называемой, медленной схеме, в которой периоды измерения и индикации разнесены по времени. Период измерения составляет одну секунду, период индикации чуть больше, -1,25 секунды.

Теперь подробнее о деталях. Кварцевый резонатор часовой на частоту 32768 Гц. Вместо него можно использовать импортный часовой резонатор на 16384 Гц (такие резонаторы бывают в китайских кварцевых будильниках), но частоту 4 Гц нужно будет снимать не с 2-го вывода D1, а с 1-го.

Принцип действия таймера отключения нагрузки

Конструкции таймера отключения построена на основе микросхемы CD4060BE — программируемый делитель частоты с встроенным внутренним генератором. Базовая частота внутреннего генератора задается элементами R3, C1 и вычисляется по формуле:

Резистор R2 должен иметь значение приблизительно в 10 раз больше чем R3. Таким образом, базовая частота составляет ок. 4,5 Гц, и она делится внутри микросхемы CD4060BE от 16 раз до 16384 раза. Сигналы, образованные от деления выводятся на 10 дискретных выходов (JP1). Сигнал с необходимого выхода поступает на базы транзисторов Т1 и Т2 через резисторы R4 и R5 (J1).

Транзистор T1 управляет счетчиком, а T2 реле. При нажатии кнопки SW1 на всех выходы счетчика устанавливается низкий логический уровень. Транзистор T1 закрыт, а на его коллекторе высокий уровень, разрешающий счетчику начало отсчета. Транзистор T2 остается поляризованным в состоянии насыщения, что вызывает включение реле.

Когда на выбранном выходе счетчика появиться высокий логический уровень, транзистор T1 откроется из-за чего на его коллекторе появляется низкий уровень, блокирующий работу счетчика, а транзистор T2 блокируется, что вызывает выключение реле до повторного нажатия на кнопку SW1.

После сборки схемы необходимо подключить питание и проверить, что после нажатия SW1 выбранный выход счетчика находится в низком состоянии, а реле активировано. Через определенное время произойдет изменение состояния на выходе счетчика и реле отключиться. Этот тест достаточно выполнить на коротком диапазоне делителя (16 или 32), то есть самые короткие времена задержки.

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.