Сетевой блок питания для шуруповерта своими руками

Блок питания для шуруповерта 18 В своими руками

Самое слабое место в бытовых шуруповертах – это аккумулятор. Как любой гальванический элемент, он имеет свой срок эксплуатации. Аккумулятор для шуруповерта служит в среднем 3–4 года, не более, а затем подлежит утилизации. Кстати, утверждения, что при правильном уходе и обслуживании он прослужит 10 лет, явно преувеличены.

Как дать шуруповерту вторую жизнь при вышедшем со строя аккумуляторе?

Импульсный блок питания для шуруповерта 18 В: схема

Выход есть, и он не один. Можно приобрести новую аккумуляторную батарею. Но цена такого устройства может превысить стоимость всего инструмента в целом, купленного несколько лет назад. Поэтому наиболее приемлемым решением будет переоборудование шуруповерта под сетевое напряжение.

Варианты подключения шуруповерта в сеть 220 В

Одним из решений будет создание блока питания своими руками. Существует много вариантов схем создания самодельного блока питания:

• универсальный вариант;
• с двухполюсным резистором;
• с трехполюсным резистором;
• с усилителем;
• на стабилитроне и без;
• на одном фильтре.

Однако зарекомендовали себя как наиболее надежные импульсные модификации.

Комплектующие элементы схемы импульсного блока питания

Сделать импульсный блок питания для ручного инструмента 18 V своими руками совсем несложно. Для этого понадобится:

1. Выходной конденсатор 5 пФ.
2. Резистор.
3. Интегральный преобразователь отрицательной направленности.
4. Компаратор на две или три обкладки.
5. Низкоомный выпрямитель.
6. Канальные фильтры с лучевыми переходниками.
7. Принципиальная схема импульсного блока питания.

Подключение аккумуляторного шуруповерта к сети 220 В: сетевой адаптер

Привести в движение электропривод шуруповерта от сети напряжением 220 В может сетевой адаптер. Его можно приобрести в готовом виде – цена позволяет. Можно сделать самому. Покупной адаптер нужно вставить в корпус аккумулятора шуруповерта, предварительно вынув батареи. Единственный недостаток – небольшая длина шнура.

Сетевой адаптер для шуруповерта своими руками: материалы

Процесс переделки аккумуляторного шуруповерта в сетевой несложный и не занимает много времени. Для этого нужно иметь:

1. Зарядное устройство от ноутбука.
2. Шуруповерт с аккумулятором, бывшим в употреблении.
3. Электрический провод.
4. Изоленту.
5. Паяльник и припой.
6. Кислоту.

Сетевой адаптер для шуруповерта своими руками: пошаговая инструкция

Процесс переделки включает в себя следующие действия:

• Сначала нужно обязательно померить выходное напряжение на устройстве. Оно должно составлять 19 В.
• После этого нужно взять аккумулятор и разобрать. Если он скручен винтами, то просто развинтить их, если склеен, то предварительно его необходимо обстучать резиновым молотком. Корпус вычистить от грязи и подготовить к дальнейшей работе, просверлив в нем отверстие для силового кабеля.
• Теперь нужно отрезать разъем и зачистить провода от изоляции.
• Аккумуляторную батарею не стоит выбрасывать сразу. Она какое-то время может служить противовесом. Центр тяжести шуруповерта смещен и находится в районе рукоятки. При удалении гальванических элементов его место изменится, и работать с инструментом будет неудобно.
• К проводам, идущим от клемм аккумулятора, нужно присоединить удлиненный кабель от зарядки ноутбука. Предварительно его необходимо пропустить через подготовленное отверстие в корпусе. Кабель можно припаять или сделать скрутку, заизолировав изолентой.
• Когда все готово, необходимо все уложить в корпус и проверить полярность. После этого протестировать шуруповерт.

Блок питания для аккумуляторного шуруповерта 18 В на основе электронного трансформатора

Еще одно решение переделки аккумуляторного шуруповерта под сеть 220 в – это использование электронного трансформатора.

Материалы для сборки трансформаторного блока питания

Для этого нужны следующие детали:

1. Электронный трансформатор ТОШИБА на 105 Вт или Камелион на 200–250 Вт. Последний прибор дополнительно имеет защиту от короткого замыкания.
2. Ультрабыстрые диоды КД213 или КД 2999, КД 2997 на 10 А в количестве 4 шт.
3. Дроссель из компьютерного блока питания.
4. Электролитический конденсатор 2200 мФ на 25 В.
5. Пленочный конденсатор на 220 нФ на 25 В.
6. Нагрузочный резистор 1–2 кОм.

Порядок действий при сборке трансформаторного блока питания

• Процесс начинается с доработки электронного трансформатора. На вторичную обмотку необходимо добавить 4 витка.
• После этого можно собирать диодный мост. Сборка схемы выполняется навесным монтажом или все размещается на печатной плате.
• Затем в цепь нужно установить дроссель. За ним впаивается конденсатор 2200 мФ на 25 В. Это оптимальная емкость прибора. Ни больше, ни меньше не нужно.
• Параллельно с электролитом необходимо установить пленочный конденсатор. Он нужен для того, чтобы остатки высокой частоты не повредили основной конденсатор, а проходили через пленочный.
• На выходе нужно установить нагрузочный резистор. Он обеспечит одно и то же значение напряжения, вне зависимости от нагрузки, и предохранит выход конденсаторов из строя.
• После этого в электронный трансформатор необходимо установить конденсатор для возможности запуска без нагрузки.
• Первый раз нужно включать блок питания в сеть при помощи контрольной лампочки на 40 Вт. Это необходимо, чтобы исключить короткое замыкание, возникшее, возможно, при перемотке трансформатора или сборке. Если лампа не загорелась, значит, все выполнено правильно.
• После этого контроль нужно снять и проверить блок под нагрузкой, подключив его к шуруповерту.
• Получившийся блок можно разместить в корпусе аккумулятора инструмента.

Читатель, ознакомившись с информацией, изложенной в данной статье, может вернуть своему шуруповерту вторую жизнь. Для этого достаточно выбрать самый приемлемый способ переделки аккумуляторного инструмента под сеть напряжением 220 В.

Сетевой блок питания для аккумуляторного шуруповёрта

Знакомый попросил собрать внешний блок питания для шурупоповёрта. Вместе с шуруповёртом (рис.1) принес трансформатор питания от старого советского выжигателя-гравёра «Орнамент-1» (рис.2) – посмотреть, нельзя ли его использовать?

Сначала, конечно, разобрали аккумуляторный отсек, посмотрели на «банки» (рис.3 и рис.4). Проверили зарядным устройством на работоспособность каждую «банку» несколькими циклами заряда-разряда – из 10 штук только 1 хорошая и 3 более-менее нормальные, а остальные совсем «сдохли». Значит, точно придётся делать внешний блок питания.

Чтобы собирать блок питания, надо знать какой ток потребляет шуруповёрт при работе. Подключив его к лабораторному источнику, узнаём, что двигатель начинает вращаться при 3,5 В, а при 5-6 В появляется приличная мощность на валу. Если нажать пусковую кнопку при подаче на него 12 В, срабатывает защита у блока питания – значит, ток потребления превышает 4 А (защита настроена на это значение). Если шуруповёрт запустить на низком напряжении, а потом его повысить до 12 В – работает нормально, ток потребления около 2 А, но в тот момент, когда вкручиваемый шуруп входит наполовину в доску, защита у блока питания опять срабатывает.

Чтобы посмотреть полную картину потребляемых токов, шуруповёрт подключили к автомобильному аккумулятору, поставив в разрыв плюсового провода резистор сопротивлением 0,1 Ом (рис.5). Напряжение падения с него подавали в компьютерную звуковую карту с открытым входом, для просмотра использовали программу SpectraPLUS. Получившийся график показан на рисунке 6.

Первый импульс слева – пусковой при включении. Видно, что максимальное значение достигает 1,8 В и это говорит о протекающем токе 18 А (I=U/R). Затем, по мере набора двигателем оборотов, ток падает до 2 А. В средине второй секунды головка шуруповёрта зажимается рукой до срабатывания «трещётки» – ток в это время возрастает примерно до 17 А, затем падает до 10-11 А. В конце 3-ей секунды пусковая кнопка отпущена. Получается, что для работы шуруповёрта требуется блок питания с возможностью отдавать мощность 200 Вт и ток до 20 А. Но, учитывая, что на аккумуляторном отсеке написано, что он на 1,3 А/ч (рис.7), то, скорее всего, всё не так плохо, как кажется на первый взгляд.

Вскрываем блок питания выжигателя, меряем выходные напряжения. Максимальное – около 8,2 В. Мало, конечно. Учитывая падение напряжения на диодах выпрямителя, выходное напряжение на фильтрующем конденсаторе будет около 10-11 В. Но деваться некуда, пробуем собрать схему по рисунку 8. Диоды использованы марки КД2998В (Imax=30 А, Umax=25 В). Крепление диодов VD1-VD4 выполнено навесным монтажом на лепестках контактных гнёзд выжигателя (рис.9 и рис.10). В качестве конденсатора большой ёмкости использовано параллельное включение 19-ти штук меньшей ёмкости. Вся «батарея» обмотана малярным скотчем и конденсаторы подобраны таких размеров, чтобы вся связка с лёгким усилием входила в аккумуляторный отсек шуруповёрта (рис.11 и рис.12).

В выжигателе очень неудобно стоит предохранительная колодка, поэтому она была убрана, а предохранитель подпаян «напрямую» между одним из проводов 220 В и выводом помехоподавляющего конденсатора С1 (рис.13). При закрывании корпуса сетевой провод туго обжимается проходным резиновым кольцом и это не позволяет проводу болтается внутри при изгибании его снаружи.

Проверка работоспособности шурупововёрта показала, что всё работает нормально, трансформатор после получасового сверления и закручивания саморезов нагревается примерно до 50 градусов по Цельсию, диоды нагреваются до такой же температуры и в радиаторах не нуждаются. Шуруповёрт с таким блоком питания имеет меньшую мощность в сравнении с запиткой его от автомобильного аккумулятора, но это понятно – напряжение на конденсаторах не превышает 10,1 В, а во время увеличения нагрузки на валу ещё дополнительно уменьшается. Кстати, прилично «теряется» на питающем проводе длиной около 2 метров, даже применяя его сечением 1,77 кв.мм. Для проверки падения на проводе была собрана схема по рисунку 14, в ней контролировалось напряжение на конденсаторах и напряжение падения на одном проводнике питающего провода. Результаты в виде графиков при разных нагрузках показаны на рисунке 15. Здесь в левом канале – напряжение на конденсаторах, в правом – падение на «минусовом» проводе, идущем от выпрямительного моста к конденсаторам. Видно, что во время остановки головки шуруповёрта рукой, напряжение питания просаживается до уровней ниже 5 В. На шнуре питания при этом падает примерно 2,5 В (2 раза по 1,25 В), ток носит импульсный характер и связан с работой выпрямительного моста (рис.16). Замена шнура питания на другой, с сечением около 3 кв.мм привела к повышению нагрева диодов и трансформатора, поэтому вернули назад старый провод.

Посмотрели ток в цепи между конденсаторами и самим шуруповёртом, собрав схему по рисунку 17. Получившийся график – на рисунке 18, «лохматость» – это пульсации 100 Гц (то же, что и на предыдущих двух рисунках). Видно, что пусковой импульс превышает значение 20 А – скорее всего, это связано с меньшим внутренним сопротивлением источника питания за счёт использования параллельного включения конденсаторов.

В конце замеров посмотрели ток через диодный мост, включив между ним и одним из выводов вторичной обмотки резистор 0,1 Ом. График на рис.19 показывает, что при торможении двигателя ток достигает значения 20 А. На рис.20 – растянутый по времени участок с максимальными токами.

В результате, пока решили поработать с шуруповёртом с описанным блоком питания, если же будет “не хватать мощности”, то придётся искать более мощный трансформатор и ставить диоды на радиаторы или менять на другие.

И, конечно же, не стоит воспринимать этот текст как догму – абсолютно нет никаких препятствий для изготовления БП по любой другой схеме. Например, трансформатор можно заменить на ТС-180, ТСА-270, или можно попробовать запитать шуруповёрт от компьютерного импульсного БП, но, скорее всего, понадобится проверка возможности отдачи цепи +12 В тока 25-30 А.

Сетевой блок питания для шуруповерта своими руками

У многих завалялись старые шуруповерты с никель кадмиевыми аккумуляторами, выкидывать их жалко, а покупать новые аккумуляторы довольно дорогое удовольно дорого. Но в то же время, валяясь без дела они никакой пользы приносить не будут. Возникает идея перевести их на сетевое питание.

Ранее я собирал мощный источник питания для шуруповерта на основе электронного трансформатора, в этот раз я решил сделать блок питания на IR2153.

Это классическая полумостовая схема. Питание микросхемы IR2153 берется с переменной линии, гаситься резистором, выпрямляется, фильтруется и поступает на микросхему.

Силовые ключи в моем случае – это высоковольтные N-канальные полевые транзисторы 10N60, на 600 вольт 10 ампер.

Выходной выпрямитель однополярный со средней точкой, построен на диодной сборке на 45 вольт и 30 ампер, хватит с головой.

На выходе, после выпрямителя стоят пара конденсаторов на 35 вольт, большая емкость в принципе не нужна, но желательно взять их с низким внутренним сопротивлением.

Трансформатор можно взять готовый, от любого компьютерного блока питания, в ноем случае откопал такой

Можно использовать трансформаторы удлинненного типа, такие часто ставят в блоки АТХ450 ватт, перематывать их также не нужно, штатные обмотки позволят получить напряжение на выходе около 12-15 вольт.

В моем случае возникли проблемы так, как я забыл по вертикали отзеркалить трансформатор на шаблоне платы, а когда уже заметил, плата была вытравлена, а пол схемы собрана. Трансформатор я перемотал, нагрел паяльником минут 10, затем аккуратно разобрал сердечник, убрал все штатные обмотки и намотал новые.

В случае использования трансформаторов таких же размеров от компьютерных бп и с учетом рабочей частоты микросхемы IR2153 первичная обмотка содержит около 40 витков проводом 0.8 мм, вториная обмотка мотается с расчетом 1 виток 3-3,5 вольта, в моем случае намотал 2 по 5 витков, выходное напряжение получилось около 17 вольт, но под нагрузкой будет немного меньше.
Диаметр провода обмотки 1,2мм, этого хватит чтоб получить на выходе приличный ток.

Расчеты можно сделать с помощью нашего мобильного приложения https://play.google.com/store/apps/details? >

Пример расчета импульсного трансформатора

Платку старался сделать максимально компактной, она без проблем должна влезть в корпус 18-и вольтового никель кадмиевого аккумулятора шуруповерта, но возможно придется платку легонько подточить.

Собранный блок питания может отдавать в нагрузку мощность около 200-250 ватт, а если использовать трансформатор удлиненного типа, с блока можно выкачивать гораздо больше.

Шуруповерт может потреблять от аккумулятора огромные токи 20-30 и даже 40 ампер, если патрон полностью остановить. Собранный блок питания защит не имеет и при жестких перегрузках может не выдержать. Настоятельно рекомендую трещетку на самом шуруповерте никогда не устанавливать в положение максимального усилия, это очень важно, трещетка и есть защита.

Условия охлаждения блока питания не ахти, транзисторы и диод необходимо обязательно установить на радиаторы, а в корпусе самого аккумулятора высверлить отверстия для воздушного охлаждения.

Для уменьшения габаритных размеров источника питания я исключил входные и выходные фильтры, так как нагрузкой у нас является двигатель шуруповерта, а не усилитель мощности или прочее чувствительное устройство.

Конденсаторы полумоста на 200 -250 вольт, емкость от 220 до 470мкФ, каждый конденсатор зашунтирован выравнивающим резистором, которые одновременно разряжают их после отключения блока от сети. Такие конденсаторы также можно выдрать из компьютерных блоков питания.

Полевые транзисторы любые n-канальные с током от 7 Ампер на напряжение 500-600 вольт, старайтесь выбирать ключи с малой емкостью затвора и сопротивлением открытого канала, ими легче управлять и греться будут меньше.

Пленочный разделительный конденсатор с емкостью 1-1,5мкФ желательно взять с расчетным напряжением 400 вольт, на крайний случай 250В.

Выходной выпрямитель – это мощный сдвоенный диод шотки, такие можно найти в компьютерных блоках питания, обратное напряжение сборки 40-45 вольт, ток чем больше, тем лучше.

Блок питания для шуруповерта 12–18 вольт: легко сделать самому

Шуруповерт намного практичнее обычной отвертки. Его можно использовать в любом месте, не прилагая особых усилий со стороны владельца. Плюс – экономия времени. Пока человек с помощью отвертки открутит 1 шуруп, электроинструмент справится с десятью! Зарядки для инструмента иногда ломаются: случается это из-за перепадов напряжения, истечения срока годности (от 2 до 5 лет), попадания на них воды или средств бытовой химии. Новое зарядное устройство стоит от 1 до 10 тысяч рублей в зависимости от модели инструмента. Можно ли сделать блок питания для шуруповерта 18в своими руками, чтобы агрегат работал от сети? Да, вам понадобятся элементарные знания в области электроники и практические советы. Смастерить блок питания для шуруповерта можно из энергосберегающей лампочки, компьютерного или автомобильного аккумулятора.

Аккумуляторный шуруповерт: разбираемся с конструкцией

Конструкционно беспроводной шуруповерт состоит из следующих элементов:

Шуруповерт с блоком питания станет незаменимым помощником домовладельца. Пока отвертка открутит один шуруп, электроинструмент справится с десятью

• мотора;
• батареи;
• пусковой клавиши;
• регулятора;
• редуктора;
• рычага, который меняет направление движения устройства;
• зарядки.

Зачем переделывать беспроводное устройство в проводное? Батареи внутри агрегата служат ограниченное количество времени (около года при постоянной эксплуатации). Менять аккумуляторы – мероприятие дорогостоящее (одна батарея обойдется минимум в тысячу рублей и не факт, что проработает долго).

Блок питания для шуруповерта: подготовка к переделке

Опытные ремонтники советуют поместить блок питания для шуруповерта внутрь изделия. Так на него не будут попадать пыль, грязь, жидкости, значит, элемент прослужит дольше. На данном этапе нужно вскрыть разборный корпус. Для открытия возьмите перочинный ножик и пройдитесь по шву.

Открыть корпус шуруповерта для монтажа блока питания поможет ножик. Пройдитесь им по соединительным швам, чтобы ослабить крепления

Зачем производится вскрытие:

• чтобы понять, куда поместить блок питания;
• узнать, с каким напряжением предстоит работать (внутри имеется маркировка, обычно 12-18 вольт);
• определить способ установки.

На этом этапе вы должны продумать, из чего будете создавать новый блок питания.

Для данной цели подойдут энергосберегающие лампы, элементы от любого автомобиля или компьютера, специальные устройства из магазинов электроники.

Блок питания 12-18 вольт из энергосберегающей лампочки

Энергосберегающая светодиодная лампочка, детали от которой подойдут для создания блока питания, состоит:

• из трубки с инертным газом внутри. Трубка обработала люминофором;
• корпуса из пластика;
• электроплаты;
• предохранителя;
• части, где размещаются провода;
• цоколя, благодаря которому лампочка соединяется с электрическим источником.

Для создания блок питания подойдет даже разбитая и бывшая в употреблении энергосберегающая лампочка.

Для создания блока питания шуруповерта из лампочки нужны 2 ее части: цоколь и часть с проводами. Сам корпус лампочки может быть разбитым

Из машинного и компьютерного аккумуляторов

Автомобильный аккумулятор советуют использовать в крайних случаях. Он не слишком мощный для работы шуруповерта, поэтому устройство будет функционировать медленно. Автоаккумулятор имеет провода, которые подключают к зажимам внутри шуруповерта. Почему этот способ не самый удобный?

Компьютерные блоки питания снабжены вентиляторами и кнопками экстренного выключения, работающими по принципу УЗО. В случае короткого замыкания сети шуруповерт будет спасен от преждевременного выхода из строя.

Все блоки питания от компьютеров снабжены УЗО. Устройство в будущем способно защитить шуруповерт от преждевременного выхода из строя

Использовать компьютерный агрегат можно по принципу автоаккумулятора или во встроенном в корпус электрошуруповерта виде. В последнем случае придется разобрать блок питания, извлекать трансформатор, припаять к нему сетевой шнур, установить систему в корпус шуруповерта.

Советы по использованию электрошуруповерта

Когда блок питания 12-18 вольт собран, шуруповерт становится сетевым. Использовать его нужно по правилам:

• каждые 20 минут работы делайте перерыв на 3-5 минут, чтобы блочный элемент остыл;
• если эксплуатируете внешний агрегат, то следите за его чистотой. Он не должен быть пыльным, грязным. Так устройство будет нагреваться быстрее и работать менее эффективно;
• обновленный инструмент запрещено использовать на высоте более 200 сантиметров;
• снабдите элемент устройством защитного отключения. При проблемах с сетью УЗО спасет оборудование от поломки;
• все провода должны быть надежно припаяны.

В заключение

Технически сделать блок питания для шуруповерта не сложно. Главное – быть предельно внимательным. Надежно припаивайте провода. Используйте автомобильные аккумуляторы только в крайнем случае – они не удобны в эксплуатации, слишком громоздкие и маломощные.

Для переделки лучше всего подойдут компьютерные блоки питания. Они продаются отдельно в компьютерных магазинах.

В магазине, где торгуют электроинструментом, можно приобрести нужный блочный элемент для шуруповерта.

Узнать о том, как переделать батарейный инструмент в сетевой, можно из следующего видео: