какой нужен трансформатор для шуруповерта

Из чего можно сделать блок питания для шуруповерта

Срок жизни аккумуляторов шуруповерта намного меньше срока эксплуатации самого электроинструмента. После выхода АКБ из строя можно купить новые элементы питания, что недешево. Но иногда хорошим выходом будет изготовить самостоятельно блок питания от сети 220 вольт и забыть о проблеме аккумуляторов навсегда. При этом произойдет потеря в мобильности, но во многих случаях (условия стационарной мастерской и т.д.) это не имеет значения.

Общая схема и ток потребления шуруповертов 12, 14 и 18В

Шуруповерты различных производителей построены на разной элементной базе, но структурная электрическая схема у всех примерно одинакова. Электроинструмент состоит из:

При изготовлении своими руками источника питания для шуруповерта надо обращать внимание на два параметра:

С напряжением все просто – новый источник питания должен иметь выходное напряжение, равное номинальному напряжению питания электроинструмента. Понижение ведет к потере крутящего момента, повышение – к снижению ресурса. Работа платы управления при пониженном напряжении не гарантируется, при повышенном – вероятен выход ее из строя.

Необходимый рабочий ток определить сложнее. Производители электроинструмента крайне редко указывают потребляемый ток. Немногим чаще указывают мощность в ваттах. Но на шильдиках шуруповертов можно найти следующие данные:

Эти данные выглядят достаточными для расчета рабочего тока.

На самом деле не все так радужно. Если задаться данными с реального шуруповерта и попытаться рассчитать номинальный ток, то получится абсурдный результат.

Сначала рассчитывается выходная мощность по формуле:

P=T*RPM/9550, где:

Для указанных данных получается:

P=42*1350/9550=5,9 кВт.

Эту развиваемую мощность надо разделить на КПД (примерно равный 0,8), в итоге потребляемая мощность равна около 7 кВт. При напряжении 20 вольт аккумуляторы должны отдавать ток 350 А. При емкости 2 А*ч батарея разрядится за 20 секунд (если даже теоретически АКБ обеспечит такой ток). Это и есть обещанный абсурд. Причиной этого могут быть лукавые декларации по оборотам или крутящему моменту. Возможно, наибольший крутящий момент выдается только при определенной частоте вращения, но даже если ее знать, то практического смысла будет мало. Ведь шуруповерт работает на разных частотах.

Поэтому ориентироваться нужно на следующие цифры, полученные экспериментальным путем:

Уточнить эти цифры для конкретного шуруповерта можно, замерив реальный потребляемый ток на разных режимах, собрав для этого несложную схему и погоняв электроинструмент на различных нагрузках.

А можно не уточнять, а ориентироваться на цифры, указанные выше. Блок питания понадобится на наибольший ток 10 А (но никак не меньше 5..6), желательно с защитой от сверхтока.

Из чего можно собрать блок питания

Блок питания для зарядки шуруповерта можно сделать по различным схемам. Все зависит от квалификации, наличия приборов и имеющихся материалов.

Из БП компьютера

Неплохой блок питания для шуруповерта напряжением 12 в можно получить из БП для компьютера. Сначала надо проверить, подходит ли он по параметрам.

Иногда надо оставить и красный провод – некоторые схемы требуют базовой нагрузки. Для этого между красным и любым черным надо подключить лампочку на 12 вольт. Если в ее отсутствие БП не выключается, значит, ее можно убрать. Зеленый провод надо подключить к любому черному. А 12 вольт снимать с желтого и черного (любого) проводников.

Из трансформатора

Если есть подходящий трансформатор, можно построить источник питания на нем. Общая схема нестабилизированного источника питания показана на рисунке. Такое устройство состоит из:

Если есть готовый промышленный трансформатор, надо по справочнику найти его данные. Если они устраивают, БП можно собрать на нем. Если нет – его можно переделать, предварительно проверив его пригодность для работы в требующихся условиях. Пригодность трансформатора определяется его мощностью. Если задаться выходным током в 10 А, напряжением 14 В и КПД системы (от трансформатора до выходного вала шуруповерта) равным 0,5, то потребуется трансформатор мощностью P=10 А*14 В/0,5=280 Вт (можно округлить до 300 Вт).

Чтобы определить мощность трансформатора по железу, надо найти площадь сечения его сердечника в сантиметрах (в большинстве случаев можно снять размеры без разборки). Получившуюся площадь в квадратных сантиметрах Sc надо подставить в формулу:

Если полученный результат превышает 300 Вт, трансформатор пригоден для изготовления блока питания. Далее надо удалить все вторичные обмотки и намотать новую. Число витков можно определить экспериментально. Для этого надо намотать любое известное количество витков любым проводом и замерить выходное напряжение. Допустим, намотав 10 витков, на выходе получается 5 вольт. Значит, на один вольт приходится два витка, и для получения 14 вольт надо намотать 28 витков. Для 10 ампер сечение провода должно быть не менее 2,5 кв.мм, это соответствует толщине 1,8 мм.

После изготовления трансформатора надо выбрать диоды, способные работать при выбранном токе. Их надо поставить на радиаторы. И последнее – установить сглаживающий конденсатор. Он должен быть рассчитан на напряжение не менее 25 вольт и иметь емкость 4000-10000 мкФ (можно больше, но увеличатся габариты). Для таких задач трансформаторный блок питания получается достаточно громоздким и тяжелым.

Его можно дополнить стабилизатором напряжения, тогда он будет сохранять крутящий момент при любой нагрузке (но это необязательно – ведь в штатном режиме аккумуляторы также просаживаются при большом токе).

Можно собрать стабилизатор на интегральной микросхеме серии 78ХХ (79ХХ для отрицательного плеча), умощнив ее внешним транзистором.

Важно! Линейный стабилизатор работает при определенном превышении входного напряжения перед выходным, поэтому в этом случае понадобится трансформатор с выходным напряжением 17..18 вольт. Габаритная мощность также должна быть увеличена – общий КПД схемы уменьшится. Это надо учесть при подборе или изготовлении.

Готовый источник надо поместить в корпус. Его можно сделать самостоятельно или подобрать готовым.

Из ноутбука

Неплохой результат можно получить, применив бок питания от ноутбука. Такие устройства рассчитаны на выходное напряжение 19 вольт и на различный ток нагрузки. Можно подобрать источник, выдающий ток до 6 ампер, этого хватит для большинства домашних работ. Перегружать такой источник не следует – сработает защита или отключится самовосстанавливающийся предохранитель на входе (самостоятельно восстанавливается он не всегда, и придется его заменять).

Универсальный БП

Для питания шуруповерта можно использовать регулируемые и нерегулируемые источники питания постоянного тока, применяемые, например, в лабораториях. Их достоинство в том, что выходное напряжение можно регулировать, и установить, в зависимости от модели электроинструмента, как 12 В, так и 18 В. Проблема в том, что трудно найти лабораторный источник напряжения, рассчитанный на выходной ток 10 А. Так, представленный на фото блок на каждый канал имеет ограничение тока немногим более 3 А. Напряжение при этом около нуля, поэтому работать в таком режиме шуруповерт не сможет. В лучшем случае этот блок питания обеспечит холостой ход электроинструмента.

Импульсный источник

Наилучшим вариантом является импульсный источник питания. легкий, компактный, не содержит мощного тяжелого трансформатора за счет того, что преобразование уровня напряжения происходит на более высокой частоте. Минус такого решения – сложная схемотехника. Чтобы изготовить импульсник своими руками, потребуется определенная квалификация.

Схема одного из вариантов импульсного БП приведена на рисунке. Переменное напряжение выпрямляется мостом на VD1-VD4. Генератор на VT1 управляет работой ключей на VT3, VT4. В обмотке 1 трансформатора T2 создаются мощные импульсы тока высокой частоты. С обмотки 3 снимаются импульсы с пониженной амплитудой, выпрямляются мостом VD7, сглаживаются емкостью С5 и подаются на нагрузку. Намоточные данные трансформаторов указаны в таблице.

Типовые ошибки при изготовлении

Типовые ошибки при изготовлению блоков питания сводятся к неправильному соединению элементов. Если вести монтаж внимательно, то этих проблем можно избежать. Также надо помнить, что шуруповерт сбалансирован по весу для работы с АКБ. Если батарею снять совсем, то работать будет очень неудобно. Поэтому надо оставить неработоспособный аккумулятор, удалив контактные пластины.

Из видео узнаете, что можно сделать из старого зарядного от шуруповерта.

Другой вариант – удалить из корпуса АКБ отработанные элементы, закрепив вместо них внутри соответствующий груз. В остальном изготовлении блока питания проблем вызвать не должно, и старый инструмент получит новую жизнь.

Источник

Изготовление БП на базе аккумуляторного отсека шуруповерта

Исходные данные

Результат выполненных работ

Пришедшая в негодность внутренность аккумуляторного отсека

Задача

Изготовление БП

Перечень использованных элементов:

Перечень необходимых инструментов, помимо стандартных:

Последовательность работ:

Делаем отверстия под штека

Для этого используем мощный паяльник 100Вт. Пластик хорошо плавится. Остатки удаляем круглогубцами и до необходимой формы отверстия дорабатываем мини-дрелью с необходимыми насадками.

Аналогичным образом делаем отверстия для оставшихся двух штекеров.

Монтаж трансформатора

Ввиду того, что имеющийся в наличии трансформатор, немного (на 4 мм) не входил в аккумуляторный отсек, то было решено увеличить последний путем выдавливания при нагревании пластмассы. ABS-пластик заметно размягчается после 100 градусов по Цельсию.

Закрепляем блок вместе с трансформатором с помощью трех струбцин и остатков ДСП. Постепенно подогреваем строительным феном пластик и подкручиваем параллельно ручки струбцин. Добиваемся нужной степени выдавливания и даем пластику остыть. После этого снимаем нагрузку.

В результате получаем приемлемую форму блока.

Монтаж и тестирование «электронной начинки»

Схема соединения элементов достаточно проста.

Трансформатор — диодный мост — стабилизатор напряжения — конденсатор.

На транзистор был закреплен радиатор для отвода тепла.
Дополнительно подключен вентилятор для улучшения циркуляции воздуха.
Также впоследствии сделал десяток отверстий в корпусе для улучшения циркуляции воздуха.
Конденсатор был помещен в вертикальную часть блока.
Напряжение на выходе было выставлено 14,4В

Штекера и защита от переполюсовки в корпусах шуруповертов

В проводку внутри шуруповертов был добавлен диод для защиты от переплюсовки.

Финишные фото

Результат

Напряжение питания на выходе БП без нагрузки = 14,4В.
На холостом ходу при подключении одного шуруповерта =12,8В (ток 1,3А)
В рабочем режиме ток приближается к 3А.

На холостом ходу при подключении двух шуруповертов =10,2В

Для использования БП были спаяны три кабеля питания длиной: 2,7 м, 4,9 м, 10,4 м.
Падение напряжения при их использовании соответственно: 0,2В — 0,3В — 0,9В (при холостом ходу, т.е. ток 1,3А)

Температурный режим при работе двух шуруповертов в режиме ХХ в течении трем минут удовлетворительный. Температура поднялась до 55 градусов по Цельсию.

Видео (фотоколлаж), отображающее процесс изготовления:

Видео, отображающее процесс демонстрации работы:

Источник

Переделка шуруповерта на питание от сети: 5 способов

Ценность шуруповерта как домашнего или строительного инструмента, чаще всего, заключается в его портативности. Однако в силу тех или иных обстоятельств от портативности иногда приходится отказываться в пользу функциональности. Речь идет о переделке аккумуляторного шуруповерта в инструмент с питанием от сети. Этот процесс имеет ряд тонкостей, которые желательно соблюдать.

Варианты источника питания

Любой шуруповерт требует гораздо меньше напряжения, чем выдает обычная розетка. Поэтому для подпитки обязательно понадобится специальный преобразователь, на выходе которого получится необходимый вольтаж. Все источники питания делятся на две большие группы: импульсные и трансформаторные. Рассмотрим каждую из них в отдельности.

Импульсный

Принцип работы импульсных систем заключается в том, что напряжение сначала выпрямляется, а потом преобразуются в специальный импульсный сигнал. При этом важно добиться стабильного напряжения. В этом может помочь трансформаторная обмотка или резисторы.

Импульсные источники питания достаточно эффективны и могут быть использованы в разных условиях. При этом они имеют высокий уровень защиты от короткого замыкания и подобных эффектов. Однако по мощности импульсные системы явно проигрывают трансформаторным. К тому же подобные блоки очень капризны к входному напряжению. Если оно ниже установленного, то элемент может попросту не работать.

Трансформаторный

Более распространенные блоки питания, которые доказали свою надежность и эффективность во многих сферах. Состоит прибор из понижающего трансформатора и выпрямителя, через который проходит пониженное напряжение. Выпрямители могут быть разными, в зависимости от количества используемых диодов.

Такие элементы просты в изготовлении, дешевы и надежны. Поэтому зачастую именно им отдается предпочтение. Они обеспечивают стабильное напряжение без помех с большой максимальной мощностью. Но есть и несколько недостатков. Главный недостаток заключается в громоздкости, при гораздо меньшем КПД, чем у импульсных источников. Этот факт требует подбирать для шуруповерта блок питания с мощностью большей, чем необходимо инструменту. Так как часть мощностей будет уходить на побочные процессы.

Необходимые материалы и инструменты

Материалы и инструменты при переделке шуруповерта полностью зависят от типа инструмента и вида источника питания, а также его особенностей. Но если обобщить, то можно выделить несколько основных инструментов:

Как переделать своими руками

Перед тем, как переделать шуруповерт, необходимо четко определить, какая мощность и какое напряжение необходимо инструменту для работы. От этого и надо будет исходить.

После вскрытия корпуса, внутрь вставляется блок питания или провод, контакты которого необходимо припаять к зарядному аппарату. Пайка должна быть максимально эффективной, с использованием специальных растворов.

Второй конец провода должен быть предназначен для подпитки от сети. Так что там должна быть вилка. Рекомендуется заранее сделать в корпусе отверстие, через которое будет проходить кабель.

Самодельный блок питания можно получить несколькими способами. В любом случае получится полноценный инструмент, которым можно будет выполнять работы после подключения к сети. Желательно предварительно подготовить схему, которая поможет не ошибиться при создании блока.

Переделка блока питания китайского производства

Отлично для создания блока питания для шуруповерта 12 вольт своими руками подойдут обыкновенные китайские блоки питания, имеющие выходное напряжение 24 В, а силу тока 9 А. Но так как инструменты используют меньшее напряжение, необходимо его для начала понизить.

Для достижения цели нужно заменить исходный резистор R10 на настраиваемый резистор, при помощи которого можно будет добиться нужного напряжения. Это делается в несколько этапов:

После всех манипуляций нужно проверить, что напряжение на выходе составляет нужную величину (12 В, 14 В и т.д.), а также что сила тока превышает 9 А.

Переделка покупных блоков

Также можно запитать от любых других покупных блоков питания. Процесс переделки в данном случае будет практически таким же, однако помимо резистора, возможно понадобится впаивать дополнительные диоды. Самое главное, добиться необходимых выходных параметров. А это легко можно сделать при помощи комбинации из комплектующих.

Используем зарядку от ноутбука

Отличным вариантом считается использование зарядки от ноутбука. Такие устройства обычно работают с напряжением от 12 до 19 В. Этого вполне достаточно для обеспечения качественной работы шуруповерта. Но не стоит пренебрегать показателями выходного тока. Чем ближе он к требуемому, тем лучше.

В данном случае переделка шуруповерта на питание от сети сводится к элементарной припайке проводов от зарядного устройства к плате в инструменте. Желательно все изолировать при помощи изоленты или других подобных материалов. После этого провод выводится наружу и инструментом можно пользоваться.

Блок питания от компьютера

Сделать шуруповерт от сети можно при помощи ненужного блока питания от компьютера. Существует множество разновидностей подобных устройств, однако практически все они подойдут для шуруповерта. Необходимые провода можно обнаружить по цветам, наведя справки на сайте производителя.

Блоки питания от компьютеров отличаются долговечностью, продвинутой защитой от перегрузок и массой других преимуществ. Они могут быть не слишком удобны из-за своих габаритов, однако длинный провод поможет решить эту проблему.

Порядок действий при подключении компьютерного блока питания к шуруповерту:

Таким образом, из компьютерного устройства получится блок питания для шуруповерта 14 вольт.

Питание из зарядного устройства автомобиля

Еще довольно распространены блоки питания, переделанные из зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов. Принцип переделки тут примерно такой же, как и у компьютерного блока питания, однако имеется несколько особенностей.

Главная особенность заключается в том, что обычно такие устройства позволяют легко регулировать напряжение и силу тока. Это значительно упрощает процедуру использования, а также позволяет применять способ для всех шуруповертов.

Использование автомобильных зарядных устройств сводится к нескольким простым действиям:

После всех этих процедур пользователь получит функциональный шуруповерт, который способен работать от сети 220 вольт.

Все перечисленные методы достаточно эффективны для создания сетевого инструмента из аккумуляторного. Но не стоит забывать, что в таком случае мобильность шуруповерта значительно снизится, что может повлиять на качество работы. Но если же аккумулятор вышел из строя, а работу нужно срочно продолжить – логично подключать внешние источники питания.

Источник

Как переделать аккумуляторный шуруповёрт для работы от сети 220 В или внешнего источника питания: инструкции

Аккумуляторный шуруповёрт — прекрасный помощник в хозяйстве. Инструмент вместе с мастером работает в доме и в саду, трудится в гараже или в поле. До тех пор, пока не сядет аккумулятор. Количество циклов заряд-разряд у аккумулятора ограничено, батарея портится и от безделья: саморазряд разрушает элементы. В среднем аккумулятор живёт 3 года, после чего его приходится заменять. Спасти инструмент можно, переделав его в сетевой. Переделка выполняется разными способами.

Действительно ли стоит переделывать?

Без аккумуляторов шуруповёрт превращается в железку. Когда батареи перестают держать заряд, приходится искать новые элементы питания. Во-первых, это дорого — цена аккумуляторов составляет до 80% стоимости шуруповёрта, эффективнее купить новый инструмент. Во-вторых, батареи не всегда бывают в продаже, например, если модель снята с производства. В-третьих, рачительный хозяин стремится использовать все возможности для экономии средств.

Переделка аккумуляторного шуруповёрта для работы от электрической сети — хороший выход. Что это даёт:

Недостаток переделанной конструкции — зависимость от розетки и длины сетевого кабеля.

Внимание! Работы на высоте, превышающей два метра, переделанным шуруповёртом не допускаются.

Как переделать аккумуляторный шуруповёрт для работы от сети 220 Вольт

Мастера придумали несколько способов, чтобы переделать шуруповёрт для работы от электрической сети. Все они заключаются в том, чтобы предоставить мотору требуемое напряжение питания с помощью промежуточного источника или преобразователя.

Таблица: варианты источников питания для сетевого шуруповёрта

Подключение шуруповёрта к зарядному устройству

Внимание! При низком напряжении велики потери в проводе, поэтому кабель между зарядным устройством и инструментом должен быть не длиннее 1 метра, сечением не менее 2,5 кв. мм.

Припаять или прицепить зажимами «крокодил» к клеммам зарядного устройства два провода.

Разбор старого аккумулятора

Нужно продеть в корпус провод и закрепить в отверстии

Необходимо припаять провод к клеммам аккумулятора

Установить крышку аккумулятора на место

Монтаж готового блока питания в корпусе старого аккумулятора

Внимание! В закрытом корпусе блок питания плохо охлаждается. Рекомендуется проделать отверстия в стенках корпуса. Не работайте инструментом без перерыва дольше 15 минут.

Нужно удалить из корпуса старые элементы

Блок питания в корпусе аккумулятора

В конце нужно установить аккумулятор на место

Самодельный блок питания

Внимание! Соблюдайте правила электробезопасности. Пайку и подключение проводите при обесточенном устройстве.

Сначала потребуется вытащить батареи из корпуса аккумулятора

Нужно собрать плату блока питания

Блок питания в корпусе

Останется только собрать корпус аккумулятора

Видео: самодельный литиевый аккумулятор для шуруповёрта

Подключение к внешнему блоку питания

Внимание! В процессе доработки потребуется разобрать корпус шуруповёрта и вмешаться в электрическую схему. Запомните последовательность разборки, чтобы собрать все части в обратной последовательности.

Нужно найти провода питания шуруповёрта

Блок питания ноутбука

Подключение к блоку питания от компьютера

Необходимо подобрать компьютерный блок питания

Далее разобрать шуруповёрт и найти провода питания

После подключить шуруповёрт к блоку питания

Видео: блок питания для шуруповёрта из компьютерного БП

Как запитать шуруповёрт, сохранив его автономность

Если мастер работает в здании, к которому не подведено электричество, а аккумуляторы уже испортились, есть способы запитать шуруповёрт:

Замена старых элементов

Внимание! Заменяя батареи, обращайте внимание на правильную полярность подключения элементов.

Раскрыть корпус аккумулятора.

Необходимо открыть корпус аккумулятора

Требуется перепаять новые батареи между собой и собрать аккумулятор

Внимание! Заряжать переделанный аккумулятор следует только специально подобранным зарядным устройством.

Видео: чем заменить отслужившие аккумуляторы для шуруповёрта

Подключение к автомобильному аккумулятору

Необходимо снять с инструмента верхнюю крышку

Нужно прикрепить провода к контактам

Необходимо изолировать кабель

Остаётся закрыть корпус шуруповёрта

Подключение к внешнему аккумулятору

Необходимо найти внешний аккумулятор

Кабель подключен к клеммам старого аккумулятора

Необходимо собрать компоненты вместе

Электрический аккумуляторный инструмент служит в несколько раз дольше, чем питающие его батареи. Выбрасывать на помойку шуруповёрт с негодными элементами — неразумно. Настоящий хозяин сможет отремонтировать прибор, переведя его на другой источник питания, тем самым дав ему новую жизнь.

Источник