Atunci când folosesc o șurubelniță, utilizatorii se confruntă adesea cu deteriorarea încărcătorului (încărcătorul). În primul rând, acest lucru se datorează instabilității parametrilor rețelei electrice la care este conectat dispozitivul de încărcare și, în al doilea rând, defecțiunii bateriei. Această problemă este rezolvată în două moduri: cumpărând un încărcător nou pentru o șurubelniță sau reparându-l singur.
Tipuri de încărcătoare
Popularitatea șurubelniței se datorează faptului că simplifică procesul de înșurubare sau deșurubare a diferitelor elemente de fixare A. Caracterizat prin mobilitate și dimensiuni reduse, este indispensabil pentru asamblarea structurilor de mobilier, demontarea echipamentelor, acoperișuri și alte lucrări de construcții. Instrumentul își datorează mobilitatea bateriilor incluse în design.
Avantajul folosirii bateriilor este posibilitatea folosirii lor repetate. Bateriile, care oferă dispozitivului energia acumulată, trebuie reîncărcate periodic. Încărcătoarele sunt folosite pentru a restabili valoarea capacității lor.
Există două moduri de a încărca bateria unei șurubelnițe: un încărcător încorporat sau extern. Încărcătorul încorporat vă permite să încărcați bateria fără a o scoate din șurubelniță. Circuitul de recuperare a capacității este amplasat direct împreună cu bateria. În timp ce la distanță înseamnă îndepărtarea și instalarea lor într-un dispozitiv separat pentru încărcare. Există memorie în funcție de tipul de baterii reîncărcabile. Bateriile uzate sunt:
- nichel-cadmiu (NiCd);
- hidrură metalică de nichel (NiMH);
- litiu-ion (LiIon).
Costul final al unei șurubelnițe depinde nu în ultimul rând de tipul de baterii utilizate și de capacitățile încărctorului. Încărcătoarele sunt disponibile la 12 volți, 14,4 volți și 18 volți. În plus, memoria este împărțită pe capacități și poate avea:
- indicaţie;
- încărcare rapidă;
- diferite tipuri de protecție.
Cele mai utilizate încărcătoare folosesc o încărcare lentă din cauza curentului scăzut. Ele nu conțin o indicație de funcționare în designul lor și nu se opresc automat. Acest lucru este mai adevărat pentru dispozitivele de recuperare a capacității încorporate. Dispozitivele de memorie construite pe circuite de impulsuri oferă posibilitatea de încărcare accelerată. Acestea se opresc automat când se atinge tensiunea necesară sau în caz de urgență.
Tipuri de baterii
Bateriile nichel-cadmiu nu au probleme atunci când sunt încărcate în modul accelerat. Astfel de baterii au o capacitate mare de încărcare, un preț scăzut și pot rezista cu ușurință la lucru la temperaturi sub zero. Dezavantajele includ: efect de memorie, toxicitate, rata mare de auto-descărcare. Prin urmare, înainte de a încărca acest tip de baterie, aceasta trebuie să fie complet descărcată. Bateria are un grad ridicat de autodescărcareși se descarcă rapid, chiar dacă nu este folosit. În prezent, practic nu sunt produse din cauza toxicității lor. Dintre toate tipurile, au cea mai mică capacitate.
Hidrura de nichel-metal este superioară NiCd-ului din toate punctele de vedere. Au o valoare de auto-descărcare mai mică, efectul de memorie este mai puțin pronunțat. Cu aceeași dimensiune, au o capacitate mare. Nu conțin material toxic, cadmiu. În categoria de preț, acest tip ocupă o poziție de mijloc, așa că el este cel mai comun tip de elemente capacitive într-o șurubelniță.
Bateriile cu litiu-ion se caracterizează prin capacitate mare și autodescărcare scăzută. Aceste baterii nu tolerează supraîncălzirea și descărcarea profundă. În primul caz, sunt capabili să explodeze, iar în al doilea nu își vor putea restabili capacitatea. De asemenea, sunt capabile să funcționeze la temperaturi sub zero și nu au efect de memorie. Utilizarea unui încărcător cu microcontroler a făcut posibilă protejarea bateriei de supraîncărcare, făcând astfel acest tip cel mai atractiv pentru utilizare. Sunt mai scumpe decât primele două tipuri.
În plus, principala caracteristică a bateriilor este capacitatea lor. Cu cât acest indicator este mai mare, cu atât șurubelnița funcționează mai mult. Unitatea de capacitate este miliamperi pe oră (mAh). Designul bateriei este de a conecta bateriile în serie și de a le plasa într-o carcasă comună. Pentru Li-Ion, tensiunea pe celulă este de 3,3 volți, pentru NiCd și NiMH este de 1,2 volți.
Principiul de funcționare al memoriei
Dacă memoria eșuează, este logic să încercați mai întâi să o restaurați. Pentru reparații, este de dorit să aveți un circuit al dispozitivului de încărcare și un multimetru. Circuitul multor dispozitive de încărcare se bazează pe cipul HCF4060BE. Circuitul său de comutare formează întârzierea intervalului de timp de încărcare. Include un circuit oscilator cu cristal și un contor binar de 14 biți, ceea ce facilitează implementarea unui temporizator.
Principiul de funcționare al circuitului de încărcare este mai ușor de înțeles cu un exemplu real. Iată cum arată într-o șurubelniță Interskol:
Acest circuit este conceput pentru a încărca baterii de 14,4 volți. Are o indicație LED care arată conexiunea la rețea, LED2 este aprins, iar procesul de încărcare, LED1 este aprins. Cipul U1 HCF4060BE sau analogii săi este folosit ca contor: TC4060, CD4060. Redresorul este asamblat pe diode de putere VD1-VD4 tip 1N5408. Tranzistorul de tip PNP Q1 funcționează în modul cheie, contactele de control ale releului S3-12A sunt conectate la ieșirile sale. Funcționarea cheii este controlată de controlerul U1.
Când încărcătorul este pornit, o tensiune alternativă de 220 de volți prin siguranță este furnizată unui transformator coborâtor, la ieșirea căruia valoarea sa este de 18 volți. În plus, trecând prin puntea de diode, se îndreaptă și cade pe condensatorul de netezire C1 cu o capacitate de 330 microfarad. Tensiunea pe el este de 24 de volți. Când bateria este conectată, grupul de contacte releului este în poziţia deschis. Cipul U1 este alimentat prin dioda Zener VD6 cu un semnal constant egal cu 12 volți.
Când butonul „Start” SK1 este apăsat, a 16-a ieșire a controlerului U1 primește un semnal stabilizat prin rezistența R6. Tasta Q1 se deschide și curentul trece prin ea către ieșirile releului. Contactele lui S3-12A se închid și începe procesul de încărcare. Dioda VD8, conectată în paralel cu tranzistorul, îl protejează de o supratensiune cauzată de oprirea releului.
Butonul SK1 folosit funcționează fără fixare. Când este eliberat, toată puterea este furnizată prin lanțul VD7, VD6 și rezistența de limitare R6. Și, de asemenea, puterea este furnizată LED-ului LED1 prin rezistența R1. LED-ul se aprinde, semnalând că procesul de încărcare a început. Timpul de funcționare al microcircuitului U1 este setat la o oră de funcționare, după care alimentarea este îndepărtată de la tranzistorul Q1 și, în consecință, de la releu. Grupul său de contact se rupe și curentul de încărcare dispare. LED-ul 1 se stinge.
Acest încărcător este echipat cu un circuit de protecție împotriva supraîncălzirii. O astfel de protecție este implementată folosind un senzor de temperatură - termocuplu SA1. Dacă în timpul procesului temperatura ajunge la mai mult de 45 de grade Celsius, atunci termocuplul va funcționa, microcircuitul va primi un semnal și circuitul de încărcare se va rupe. După încheierea procesului, tensiunea la bornele bateriei ajunge la 16,8 volți.
Această metodă de încărcare nu este considerată inteligentă, Memoria nu poate determina în ce stare se află bateria. Din acest motiv, durata de viață a bateriei șurubelniței va scădea datorită dezvoltării efectului de memorie. Adică capacitatea bateriei scade de fiecare dată după încărcare.
Dispozitive de casă pentru încărcare
Este destul de simplu să faci singur o încărcare pentru o șurubelniță de 12 volți, prin analogie cu cea folosită în încărcătorul Interskol. Pentru a face acest lucru, va trebui să utilizați capacitatea releului termic de a rupe contactul atunci când este atinsă o anumită temperatură.
În circuit, R1 și VD2 sunt un senzor de flux de curent de încărcare, R1 este proiectat pentru a proteja dioda VD2. Când se aplică tensiune, tranzistorul VT1 se deschide, un curent trece prin el și LED-ul LH1 începe să lumineze. Valoarea tensiunii scade pe lanțul R1, D1 și se aplică bateriei. Curentul de încărcare trece prin releul termic. Imediat ce temperatura bateriei la care este conectat releul termic depășește valoarea admisă, funcționează. Contactele releului comută, iar curentul de încărcare începe să curgă prin rezistența R4, LED-ul LH2 se aprinde, indicând sfârșitul încărcării.
Circuit pe două tranzistoare
Un alt dispozitiv simplu poate fi realizat pe elementele disponibile. Acest circuit funcționează pe două tranzistoare KT829 și KT361.
Cantitatea de curent de încărcare este controlată de tranzistorul KT361 către colector, la care este conectat LED-ul. Acest tranzistor controlează și starea elementului compozit KT829. De îndată ce capacitatea bateriei începe să crească, curentul de încărcare scade și LED-ul se stinge treptat în consecință. Rezistența R1 stabilește curentul maxim.
Momentul în care bateria este complet încărcată este determinat de tensiunea necesară pe ea. Valoarea necesară este setată cu un rezistor variabil de 10 kΩ. Pentru a-l verifica, va trebui să puneți un voltmetru pe bornele de conectare a bateriei fără a-l conecta singur. Orice unitate redresor nominală pentru un curent de cel puțin un amper este utilizată ca sursă de tensiune constantă.
Folosind un cip dedicat
Producătorii de șurubelnițe încearcă să reducă prețurile produselor lor, adesea acest lucru se realizează prin simplificarea circuitului de memorie. Dar astfel de acțiuni duc la o defecțiune rapidă a bateriei în sine. Folosind un microcircuit universal conceput special pentru încărcătorul MAXIM MAX713, puteți obține performanțe bune în procesul de încărcare. Iată cum arată circuitul încărcătorului pentru o șurubelniță de 18 volți:
Cipul MAX713 vă permite să încărcați bateriile nichel-cadmiu și nichel-hidrură metalică în modul de încărcare rapidă, cu un curent de până la 4 C. Poate monitoriza parametrii bateriei și, dacă este necesar, reduce curentul automat. Odată ce încărcarea este completă, circuitul bazat pe IC nu consumă practic nicio energie de la baterie. Își poate întrerupe funcționarea în timp sau atunci când senzorul de temperatură este declanșat.
HL1 este folosit pentru a indica puterea, iar HL2 este folosit pentru a afișa încărcarea rapidă. Configurarea schemei este după cum urmează. Pentru început, este selectat curentul de încărcare, de obicei valoarea acestuia este de 0,5 C, unde C este capacitatea bateriei în amperi oră. Pinul PGM1 este conectat la partea pozitivă a tensiunii de alimentare (+U). Puterea tranzistorului de ieșire este calculată prin formula P = (Uin - Ubat) * Izar, unde:
- Uin - cea mai mare tensiune la intrare;
- Ubat - tensiunea bateriei;
- Izar - curent de încărcare.
Rezistența R1 și R6 se calculează prin formulele: R1=(Uin-5)/5, R6=0,25/Icharge. Alegerea timpului după care curentul de încărcare se va opri este determinată prin conectarea contactelor PGM2 și PGM3 la ieșiri diferite. Deci, timp de 22 de minute, PGM2 este lăsat neconectat, iar PGM3 este conectat la +U, timp de 90 de minute, PGM3 este conectat la al 16-lea picior al cipului REF. Când este necesar să creșteți timpul de încărcare la 180 de minute, PGM3 este scurtcircuitat cu MAX713 cu 12 picioare. Cel mai lung timp de 264 de minute este atins prin conectarea PGM2 la al doilea picior și PGM3 la al 12-lea picior al cipului.
Încărcarea unei șurubelnițe fără încărcător
Restaurarea unei baterii fără ajutorul unui încărcător nu este dificilă, dar mulți nu știu cum. Puteți încărca bateria unei șurubelnițe fără încărcător folosind orice sursă de alimentare cu tensiune constantă. Valoarea sa ar trebui să fie egală cu sau puțin mai mare decât valoarea tensiunii bateriei care se încarcă. De exemplu, pentru o baterie de 12 V, puteți lua un redresor pentru a încărca o mașină. Folosind cleme de borne și fire, conectați-le între ele timp de treizeci de minute, respectând polaritatea, în timp ce monitorizați temperatura bateriei.
Și puteți rafina și alimenta dispozitivele cu tensiune înaltă, folosind un stabilizator integrat simplu. Cipul LM317 vă permite să controlați semnalul de intrare până la 40 de volți. Veți avea nevoie de doi stabilizatori: unul este pornit în funcție de circuitul de stabilizare a tensiunii, iar al doilea - curent. O astfel de schemă poate fi aplicată și la relucrarea unei memorie care nu are unități de control al procesului de încărcare.
Schema funcționează destul de simplu. În timpul funcționării, se formează o cădere de tensiune pe rezistorul R1, este suficient ca LED-ul să se aprindă. Pe măsură ce se încarcă, curentul din circuit scade. După un timp, tensiunea de pe stabilizator va fi mică și LED-ul se va stinge. Rezistorul Rx setează curentul maxim. Puterea sa este selectată de cel puțin 0,25 wați. Folosind această schemă, bateria nu se va putea supraîncălzi, deoarece dispozitivul se va opri automat când bateria este complet încărcată.
Puteți găsi adesea sfaturi proaste că puteți încărca bateria folosind o punte de diode și o lampă cu incandescență de 100 W. Este absolut imposibil să faci acest lucru, deoarece nu există izolație galvanică și, pe lângă un șoc electric fatal, există o probabilitate mare de explozie a bateriei.
Fără îndoială, uneltele electrice ne facilitează foarte mult munca și, de asemenea, reduc timpul operațiunilor de rutină. Toate tipurile de șurubelnițe auto-acționate sunt acum utilizate.
Să luăm în considerare dispozitivul, schema schematică și repararea încărcătorului de baterie de la șurubelnița Interskol.
Mai întâi, să aruncăm o privire la schema circuitului. Este copiat de pe o placă de circuit imprimată reală a încărcătorului.
Placă de circuite încărcătoare (CDQ-F06K1).
Partea de alimentare a încărcătorului constă dintr-un transformator de putere GS-1415. Puterea sa este de aproximativ 25-26 wați. Am numărat după o formulă simplificată, despre care am vorbit deja.
Tensiunea alternativă redusă 18V de la înfășurarea secundară a transformatorului este alimentată la puntea de diode prin siguranța FU1. Puntea de diode este formata din 4 diode VD1-VD4 tip 1N5408. Fiecare dintre diodele 1N5408 poate rezista la un curent direct de 3 amperi. Condensatorul electrolitic C1 netezește ondulația de tensiune după puntea diodei.
Baza circuitului de control este un microcircuit HCF4060BE, care este un numărător de 14 biți cu elemente pentru oscilatorul principal. Acesta controlează tranzistorul bipolar p-n-p S9012. Tranzistorul este încărcat pe releul electromagnetic S3-12A. Un fel de cronometru este implementat pe cipul U1, care pornește releul pentru un timp de încărcare predeterminat - aproximativ 60 de minute.
Când încărcătorul este conectat la rețea și bateria este conectată, contactele releului JDQK1 sunt deschise.
Cipul HCF4060BE este alimentat de o diodă zener VD6 - 1N4742A(12V). Dioda Zener limitează tensiunea de la redresorul rețelei la 12 volți, deoarece ieșirea sa este de aproximativ 24 volți.
Dacă te uiți la diagramă, nu este greu să vezi că înainte de a apăsa butonul „Start”, microcircuitul U1 HCF4060BE este dezactivat - deconectat de la sursa de alimentare. Când butonul „Start” este apăsat, tensiunea de alimentare de la redresor este furnizată diodei zener 1N4742A prin rezistorul R6.
Tensiunea de alimentare prin tranzistorul deschis S9012 este furnizată înfășurării releului electromagnetic JDQK1. Contactele releului se închid și bateria este alimentată cu energie. Bateria începe să se încarce. Dioda VD8 ( 1N4007) ocolește releul și protejează tranzistorul S9012 de o supratensiune inversă care apare atunci când înfășurarea releului este dezactivată.
Dioda VD5 (1N5408) protejează bateria de descărcare în cazul în care alimentarea de la rețea este oprită brusc.
Ce se va întâmpla după deschiderea contactelor butonului „Start”? Diagrama arată că atunci când contactele releului electromagnetic sunt închise, tensiunea pozitivă prin dioda VD7 ( 1N4007) este alimentată la dioda zener VD6 prin rezistorul de stingere R6. Ca rezultat, cipul U1 rămâne conectat la sursa de alimentare chiar și după ce contactele butoanelor sunt deschise.
Baterie înlocuibilă.
Bateria înlocuibilă GB1 este un bloc în care sunt conectate în serie 12 celule nichel-cadmiu (Ni-Cd), fiecare cu 1,2 volți.
În diagrama schematică, elementele unei baterii înlocuibile sunt încercuite cu o linie punctată.
Tensiunea totală a unei astfel de baterii compozite este de 14,4 volți.
Un senzor de temperatură este, de asemenea, încorporat în pachetul de baterii. În diagramă, este desemnat ca SA1. Este similar în principiu cu comutatoarele termice din seria KSD. Marcarea comutatorului termic JJD-45 2A. Din punct de vedere structural, este fixat pe unul dintre elementele Ni-Cd și se potrivește perfect pe acesta.
Una dintre ieșirile senzorului de temperatură este conectată la borna negativă a bateriei. A doua ieșire este conectată la un al treilea conector separat.
Algoritmul circuitului este destul de simplu.
Când este conectat la o rețea de 220 V, încărcătorul nu își arată în niciun fel funcționarea. Indicatoarele (LED-uri verzi și roșii) nu se aprind. Când este conectată o baterie înlocuibilă, LED-ul verde se aprinde, ceea ce indică faptul că încărcătorul este gata de utilizare.
Când butonul „Start” este apăsat, releul electromagnetic își închide contactele, iar bateria este conectată la ieșirea redresorului de rețea, începe procesul de încărcare a bateriei. LED-ul roșu se aprinde și LED-ul verde se stinge. După 50 - 60 de minute, releul deschide circuitul de încărcare a bateriei. LED-ul verde se aprinde și LED-ul roșu se stinge. Încărcare finalizată.
După încărcare, tensiunea la bornele bateriei poate ajunge la 16,8 volți.
Un astfel de algoritm de funcționare este primitiv și în cele din urmă duce la așa-numitul „efect de memorie” în baterie. Adică capacitatea bateriei este redusă.
Dacă urmați algoritmul corect pentru încărcarea bateriei, pentru început, fiecare dintre elementele sale trebuie să fie descărcat la 1 volt. Acestea. un bloc de 12 baterii trebuie să fie descărcat la 12 volți. În încărcătorul pentru o șurubelniță, acest mod neimplementat.
Iată caracteristica de încărcare a unei baterii Ni-Cd de 1,2 V.
Graficul arată cum se modifică temperatura celulei în timpul încărcării ( temperatura), tensiunea la bornele sale ( Voltaj) și presiunea relativă ( presiunea relativa).
Regulatoarele de încărcare specializate pentru bateriile Ni-Cd și Ni-MH, de regulă, funcționează conform așa-numitelor metoda delta -ΔV. Figura arată că la sfârșitul încărcării celulei, tensiunea scade cu o cantitate mică - aproximativ 10mV (pentru Ni-Cd) și 4mV (pentru Ni-MH). În funcție de această modificare a tensiunii, controlerul determină dacă elementul este încărcat.
De asemenea, în timpul încărcării, temperatura elementului este monitorizată cu ajutorul unui senzor de temperatură. De asemenea, se poate observa pe grafic că temperatura elementului încărcat este de aproximativ 45 0 CU.
Să revenim la circuitul încărcătorului de la o șurubelniță. Acum este clar că comutatorul termic JDD-45 monitorizează temperatura acumulatorului și întrerupe circuitul de încărcare când temperatura ajunge undeva. 45 0 C. Uneori, acest lucru se întâmplă înainte ca temporizatorul de pe cipul HCF4060BE să funcționeze. Acest lucru se întâmplă atunci când capacitatea bateriei a scăzut din cauza „efectului de memorie”. În același timp, o încărcare completă a unei astfel de baterii are loc puțin mai repede de 60 de minute.
După cum puteți vedea din circuite, algoritmul de încărcare nu este cel mai optim și în timp duce la o pierdere a capacității electrice a bateriei. Prin urmare, pentru a încărca bateria, puteți folosi un încărcător universal, de exemplu, cum ar fi Turnigy Accucell 6.
Posibile probleme cu încărcătorul.
În timp, din cauza uzurii și umidității, butonul SK1 „Start” începe să funcționeze prost și uneori chiar eșuează. Este clar că, dacă butonul SK1 nu reușește, nu vom putea alimenta cipul U1 și nu vom putea porni temporizatorul.
De asemenea, dioda zener VD6 (1N4742A) și cipul U1 (HCF4060BE) pot defecta. În acest caz, atunci când butonul este apăsat, încărcarea nu pornește, nu există nicio indicație.
În practica mea, a existat un caz când a lovit o diodă zener, cu un multimetru a „sunat” ca o bucată de sârmă. După înlocuirea acestuia, încărcătorul a început să funcționeze corect. Orice diodă zener pentru o tensiune de stabilizare de 12V și o putere de 1 watt este potrivită pentru înlocuire. Puteți verifica dioda zener pentru „defecțiune” în același mod ca o diodă convențională. Am vorbit deja despre verificarea diodelor.
După reparație, trebuie să verificați funcționarea dispozitivului. Apăsarea butonului începe încărcarea bateriei. După aproximativ o oră, încărcătorul ar trebui să se oprească (se va aprinde indicatorul „Rețea” (verde)). Scoatem bateria și facem o măsurare „de control” a tensiunii la bornele sale. Bateria trebuie încărcată.
Dacă elementele plăcii de circuit imprimat sunt funcționale și nu provoacă suspiciuni, iar modul de încărcare nu pornește, atunci ar trebui să verificați comutatorul termic SA1 (JDD-45 2A) din acumulator.
Circuitul este destul de primitiv și nu provoacă probleme în diagnosticarea unei defecțiuni și chiar repararea
Uneltele fără fir folosesc bateria pentru a funcționa. Desigur, din când în când este necesar să se reînnoiască stocul uzat. Acest proces se numește încărcare. În procesul de încărcare și descărcare, în baterie apar reacții chimice reversibile, care determină principiul funcționării acesteia.
Tipuri de dispozitive pentru încărcare
Îndeplinesc aceeași funcție, încărcătoarele au o varietate de opțiuni de structură internă. În funcție de tipul de conversie de tensiune a sursei de alimentare de uz casnic, modelele pentru șurubelnițele de încărcare diferă în următoarele:
- transformator;
- Invertor (impuls).
Dispozitivele transformatoare au apărut inițial în primul rând, deoarece necesitau cea mai simplă bază electronică. Designul clasic al dispozitivului include:
- Transformator;
- Punte redresoare;
- capacitatea de filtrare;
- stabilizator de curent;
- Circuit de control.
Indiferent de tipul de stabilizator și de opțiunile suplimentare, încărcătoarele cu transformatoare sunt unite de un astfel de dezavantaj precum dimensiunile și greutatea mari. Acest lucru se datorează faptului că indicatorii de greutate și dimensiune ai transformatorului cresc proporțional cu puterea produsului. În consecință, acele încărcătoare care au o greutate și dimensiuni acceptabile sunt capabile să furnizeze valori scăzute ale curentului de încărcare, iar procesul de încărcare durează mult timp.
Dispozitivele de tip invertor care utilizează conversia tensiunii de intrare în curent de înaltă frecvență nu prezintă acest dezavantaj. Această abordare permite utilizarea transformatoarelor de dimensiuni mici care funcționează cu valori mari de putere. Cu dimensiuni mult mai mici decât cele ale structurilor transformatoarelor, cele cu invertor sunt capabile să genereze un curent de încărcare semnificativ. Timpul de încărcare a bateriei este redus la o oră sau mai puțin.
Funcții suplimentare
Cel mai simplu încărcător (încărcător) nu monitorizează starea bateriei. Toate acestea sunt atribuite utilizatorului. Ca rezultat, subîncărcare regulată, încărcare prelungită, proces de încărcare neoptimal, toate acestea duc la o reducere drastică a duratei de viață a bateriei. Acest tip de circuite este folosit doar la cele mai ieftine modele de șurubelnițe și nu poate fi recomandat pentru cumpărare.
Modelele mai scumpe au un controler de încărcare sau un temporizator de oprire încorporat. Bateria este încărcată până la atingerea capacității necesare sau după un anumit timp. În acest din urmă caz, este posibilă încărcarea insuficientă, dar este exclusă alimentarea prelungită cu tensiune. Nivelul de încărcare este monitorizat de nivelul tensiunii bateriei. Cele mai multe tipuri de instrumente din categoria de preț mediu folosesc doar astfel de modele de memorie.
Cele mai avansate modele au un circuit de control de încărcare bazat pe utilizarea unui microcontroler. În acest caz, pe lângă taxa în sine, se folosește o descărcare preliminară a elementelor incomplet dezvoltate și până la o valoare strict definită. Această procedură elimină efectul de „memorie” inerent bateriilor alcaline și ajută la egalizarea capacității celulelor individuale ale bateriei. Bateria se incarca dupa un algoritm specific conform cerintelor producatorului.
Nivelul de încărcare este controlat de tensiunea bateriei. Se folosește metoda delta. Se bazează pe particularitatea bateriilor Ni-Cd și Ni-MH de a o scădere a tensiunii atunci când sunt complet încărcate. Circuitul controlerului reacționează la căderea de tensiune la sfârșitul perioadei de timp și întrerupe curentul de încărcare.
Un încărcător pentru o șurubelniță bazată pe microcontroler va avea un cost ridicat, dar, în același timp, va prelungi semnificativ durata de viață a unei baterii scumpe și va reduce timpul pentru o încărcare completă. Acest tip de controler de încărcare vine cu modele profesionale scumpe de șurubelnițe.
Tensiunea de încărcare și factorul de formă
Producătorii nu au un singur standard pentru tensiunea de alimentare a sculelor. Pe de o parte, tensiunea scăzută a bateriei își reduce costul prin reducerea numărului de celule, pe de altă parte, bateriile de tensiune mai mare oferă o serie de avantaje:
- Putere mai mare a dispozitivului;
- La aceeasi putere, curentul consumat scade;
- Prelungește durata de viață a bateriei între încărcări.
Un număr crescut de elemente crește costul instrumentului, astfel încât această abordare este tipică pentru producătorii de echipamente scumpe și de înaltă calitate.
Notă! Dacă greutatea instrumentului este importantă, atunci ar trebui să se acorde preferință produselor de joasă tensiune. Șurubelnițele de 18 volți au cea mai importantă greutate. Excepție fac bateriile litiu-ion, dar pot fi găsite doar în cele mai scumpe modele de instrumente.
Deoarece EMF al bateriilor Ni-Cd și Ni-MH are o valoare strict definită, și anume 1,2V, atunci tensiunea bateriei celulelor este redusă la o serie de mai multe valori:
- 10 baterii - 12.0V;
- 11 baterii - 13,2V;
- 12 baterii - 14,4V;
- 13 baterii - 16,6V;
- 14 baterii - 17,8V.
Puteți întâlni și alte valori, atât în jos, cât și în sus, dar rar.
Pentru a simplifica, mulți producători indică valoarea rotunjită a tensiunii bateriei. De exemplu, o baterie cu 14 celule are adesea denumirea de 18 volți și cu 10 – 12 volți.
Bateriile de șurubelniță diferă nu numai prin tensiune, ci și prin forma elementelor de fixare și locația bornelor. De aici rezultă o concluzie importantă.
Important! Diverse baterii reîncărcabile și dispozitive pentru încărcarea acestora nu sunt compatibile între ele. Excepție fac produsele aceluiași producător, care au fost create ținând cont de compatibilitate.
Upgrade-uri pentru încărcător
Modificarea de tip „do-it-yourself” a încărcătoarelor standard pentru o șurubelniță se face de obicei pentru a le îmbunătăți caracteristicile. Cele mai ușor de susceptibil la modificare sunt modelele de tip transformator, în care se modifică doar circuitul de control și management. Schimbarea invertorului este mult mai dificilă. În cele mai multe cazuri, revizuirea necesită o înlocuire completă a „umpluturii” interne a dispozitivului.
De regulă, blocurile de taxare cu cea mai mică categorie de preț sunt supuse modificărilor. Principalele opțiuni care sunt introduse în designul reproiectat sunt – Acesta este un control al nivelului de încărcare și o oprire automată. Modificările de acest tip, realizate folosind circuite analogice, nu sunt deosebit de dificile și sunt disponibile pentru un radioamator începător și mediu.
Fabricarea unor structuri mai complexe, controlate de un microcontroler, este posibilă numai pentru meșteri experimentați și, în plus, nu au prea mult sens. După cum sa menționat deja, cele mai simple dispozitive sunt produse pentru modele de instrumente ieftine, respectiv, iar calitatea bateriilor din acestea nu este la egalitate. Câștigul în fiabilitatea bateriilor, prelungirea duratei de viață a acestora se vor dovedi a fi disproporționate față de costurile unei astfel de modificări a încărcătorului.
Reparație
La fel ca repararea, repararea unui încărcător pentru o șurubelniță necesită anumite cunoștințe în domeniul ingineriei radio. Fără experiență, puteți înlocui cablurile de alimentare și siguranțele de conectare. Trebuie remarcat faptul că astfel de defecțiuni ocupă unul dintre locurile principale în ceea ce privește frecvența. Lipsa de încărcare și indicarea puterii este de obicei asociată cu un fir rupt sau cu o siguranță arsă. Ambele defecțiuni sunt detectate prin formarea cu un ohmmetru.
O reparație mai serioasă a încărcării unei șurubelnițe, în special în modelele scumpe, este împiedicată de lipsa unei scheme de circuit.
Important! Repararea pe cont propriu sau fără calificare a încărcătoarelor de baterii cu litiu-ion este plină de incendiu și chiar de explozie a bateriei, deoarece aceste tipuri de baterii sunt extrem de sensibile la condițiile de încărcare.
Video
O șurubelniță este o unealtă pe care o are aproape orice meșteșugar de acasă. Ca și alte aparate electrice, necesită o conexiune la rețea sau acumulează o încărcare. Ultima opțiune este cea mai comună. Bateria detașabilă necesită încărcător. De obicei este în kit. Cu toate acestea, ca orice alt dispozitiv, încărcarea unei șurubelnițe nu este imună la rupere. Pentru a readuce instrumentul în stare de funcționare, va trebui să achiziționați un înlocuitor sau să îl faceți singur.
feluri
Există multe încărcătoare potrivite pentru anumite mărci și modele de unelte. Toate pot fi împărțite în tipuri principale.
Analogic cu sursa de alimentare incorporata
Analogic cu sursă de alimentare încorporată - destul de solicitat. Acest explicat prin costul redus. De obicei, nu aparțin echipamentelor profesionale, eșuează rapid și „nu sunt suficiente stele din cer”. Sarcina minimă, care, de regulă, este stabilită de producătorii lor este de a obține o sarcină constantă de tensiune și curent necesară funcționării.
Dispozitivele funcționează pe principiul unui stabilizator. O poți face singur folosind diagrama de mai jos. Pentru a lucra, trebuie să rețineți:
- Tensiunea la ieșirea unității de încărcare este mai mare decât valoarea nominală a bateriei.
- Potrivit pentru orice tip de baterie.
- Puteți folosi o placă de circuit obișnuită.
- Astfel de stabilizatori aplică principiul de compensare: energia inutilă, căldura este îndepărtată. Pentru a-l disipa, puteți lua, de exemplu, un calorifer de cupru. Suprafata - 20 cm².
- Transformatorul de intrare (Tr1) modifică tensiunea de la 220 la 20 V. Puterea acestuia este determinată de curentul și tensiunea de la ieșire.
- Curentul este redresat printr-o punte de diode (VD1).
- Puteți împrumuta soluția producătorilor: ansamblul diodelor Schottky.
- După redresare, curentul pulsa, ceea ce este dăunător. Pentru netezire, este necesar un condensator electrolitic (C1).
- KR142EN este folosit ca stabilizator. Pentru 12 V, indicele său este 8B.
- Management - bazat pe un tranzistor (VT2) și rezistențe (tuning).
- De obicei, oprirea automată după încărcare nu este furnizată. Va trebui să determinați singur timpul necesar. Alternativ, puteți utiliza un circuit care include o diodă (VD2), un tranzistor (VT1). După încărcare, LED-ul (HL1) se stinge. Există opțiuni mai serioase cu un comutator și o cheie electronică care se opresc automat.
Dacă instrumentul este buget, circuitul încărcătorului său „nativ” poate fi mai simplu. Nu este surprinzător că astfel de produse eșuează rapid. Uneori, o șurubelniță relativ nouă rămâne fără încărcare. Folosind schema discutată mai sus, puteți aborda în mod responsabil problema și cel mai probabil dispozitivul va dura mai mult decât cel achiziționat. Transformatorul și stabilizatorul adecvat sunt determinate individual pentru o anumită șurubelniță.
Analog cu o unitate externă, după cum sugerează și numele, este format din:
Bloc - obișnuit, include:
- transformator;
- punte de diode;
- redresor;
- filtru condensator.
Construcțiile din fabrică de obicei nu au un radiator. Rolul său poate fi jucat de un rezistor de mare putere. Una dintre cauzele tipice ale avariilor este in conditiile termice.
Pentru a remedia situația, mai întâi trebuie să aflați dacă sursa de alimentare funcționează. Dacă funcționează, se completează cu o schemă de control, dacă nu, se caută alta. Este destul de potrivit, de exemplu, de la un laptop. Are ieșire de 18V, ceea ce este destul de suficient. Restul detaliilor sunt de obicei ușor de găsit. Costă foarte puțin, poți împrumuta de la alte echipamente.
Diagrama bloc de control este prezentată mai jos. Se folosește tranzistorul KT817, pentru amplificare - KT818. Am nevoie de un calorifer. Suprafața aproximativă este de 30-40 cm². Aici vor fi disipați până la 10 W
Mulți producători chinezi încearcă să economisească literalmente pe fiecare lucru mic. Acest lucru ar trebui evitat dacă este nevoie de o calitate mai mult sau mai puțin decentă. Într-un circuit de casă, există un trimmer de 1 kOhm. Este necesar pentru a seta cu precizie curentul. Ieșirea este o rezistență de 4,7 ohmi. Risipește căldura. LED-ul vă va anunța când încărcarea este completă
Tabloul de control rezultat are aproximativ dimensiunea unei cutii de chibrituri. Se potrivește perfect în cutia din fabrică. Nu este nevoie să scoateți radiatorul pentru tranzistor. Mișcare suficientă a aerului în interiorul carcasei
Puls
Încărcarea dispozitivelor analogice durează mult: în medie 3-5 ore. Deși în scopuri casnice nu este înfricoșător. Un alt lucru este sfera profesională, unde „timpul înseamnă bani”. Există o astfel de producție - în consecință, într-un set de obicei doi acumulatori.
Profesioniștii folosesc adesea încărcătoare cu impulsuri. ei au o schemă inteligentă de control al procesului. Timpul de încărcare completă este impresionant: aproximativ o oră. Desigur, puteți face același încărcător analog rapid, dar atunci greutatea și dimensiunile sale vor fi impresionante.
Dispozitivele cu impulsuri sunt compacte și sigure. Calitatea înaltă necesită o schemă complexă și atentă. Cu toate acestea, îl puteți repeta. Circuitul de mai jos este potrivit pentru bateriile NiCd cu un al treilea pin de semnal.
Se folosește binecunoscutul controler MAX713. Tensiune de intrare -25 V. Alimentare - simplă, deci schema lui nu este aici.
Încărcătorul rezultat pentru o șurubelniță „se distinge prin inteligență și ingeniozitate”. Verifică tensiunea și pornește modul de încărcare boost. Bateria este gata în aproximativ 1-1,5 ore. Schema vă permite să alegeți:
- tensiune de încărcare;
- Tip baterie.
Indică valoarea rezistenței (R 19) pentru moduri de comutare și poziția jumperilor. Folosind desenul propus, puteți repara defecțiunea. Un stimulent suplimentar va fi o problemă financiară. Economisiți de cel puțin două ori.
Se încarcă cu o baterie defectă
Uneori se întâmplă ca șurubelnița în sine să funcționeze, dar bateria este spartă. Există mai multe opțiuni pentru rezolvarea problemei:
Modele cu tensiune diferită
Nu este suficient să decideți asupra tipului de încărcător și a mărcii producătorului; pentru a cumpăra, trebuie să cunoașteți și tensiunea șurubelniței dvs. Cele mai comune opțiuni sunt 12, 14 și 18 V.
Incarcatoare de 12 V
Circuitul poate consta din tranzistoare de până la 4,4 pF. Acest lucru poate fi văzut pe diagrama încărcătorului pentru o șurubelniță de 12 volți. Conductivitate în circuit - 9 microni. Sunt necesari condensatori pentru a controla vârfurile de ceas. Rezistoarele utilizate sunt de obicei rezistențe de câmp. Încărcătoarele Tetrode au un rezistor de fază suplimentar. Protejează împotriva vibrațiilor electromagnetice.
Încărcătoarele de 12 V funcționează cu rezistență de până la 30 ohmi. Adesea pot fi găsite pe baterii de 10 mAh. Printre producătorii cunoscuți, Makita este mai des folosit.
Incarcatoare de 14 V
Diagrama arată că sunt necesare cinci tranzistoare pentru încărcare la 14 V. Alte caracteristici ale circuitului:
- microcircuitul este potrivit numai pentru patru canale;
- condensatoare - impuls;
- tetrodele sunt necesare pentru a funcționa cu baterii de 12 mAh;
- două diode;
- conductivitate - aproximativ 5 microni;
- capacitatea medie a rezistorului nu este mai mare de 6,3 pF.
Dispozitivele create conform schemei pot rezista la curent de până la 3,3 A. Declanșatoarele sunt rareori incluse în circuit. Excepție fac produsele Bosch. Pentru produsele Makita, flip-flops-urile sunt înlocuite cu succes cu rezistențe de val.
Incarcatoare pentru 18 V
Încărcătorul cu șurubelniță de 18 volți utilizează numai tranzistori de tip tranziție în circuit. Alte caracteristici ale produsului includ:
- trei condensatoare;
- tetrodă și punte de diodă;
- declanșare grilă;
- conductivitatea curentă este de aproximativ 5,4 microni, uneori se folosesc rezistențe cromatice pentru ao crește.
Utilizarea transceiverelor de înaltă conductivitate este o caracteristică a companiei interne Interskol. Sarcina curentă poate ajunge până la 6 A. Makita utilizează adesea tranzistori dipol de înaltă calitate în modelele sale.
Indiferent de producătorul de șurubelniță ales, problema înlocuirii încărcătorului poate fi rezolvată cu ușurință. Pentru a face acest lucru, este suficient să cunoașteți măcar câteva dintre caracteristicile instrumentului dvs.
Mi-am cumpărat o șurubelniță chinezească SKIL-2007 ieftină, o baterie de 14,4 V - 1,2 A/h, în principiu, poți funcționa normal, dar s-a dovedit a avea două dezavantaje. În primul rând - nu există o reglare a vitezei de rotație, m-am ocupat rapid, am pus un comutator cu un regulator de viteză. În al doilea rând, nu există niciun indicator pentru sfârșitul încărcării. Setul vine cu doua baterii si un incarcator simplu, realizat sub forma a doua piese separate. Într-o carcasă mică care este conectată la o priză, există un transformator cu un redresor, produce 18 V 200 mA la ieșire, o bucată de sârmă cu un conector se extinde din el. A doua parte este încărcătorul însuși cu indicatoare, aici este diagrama acestuia - Fig.1.
LED-ul verde indică faptul că dispozitivul este conectat la rețea. Roșu indică faptul că bateria se încarcă, va rămâne aprins atâta timp cât bateria este conectată la încărcător. Conform passe-partout, timpul de încărcare este de 3-5 ore. Deoarece este imposibil să controlez sfârșitul încărcării utilizând acest încărcător, am decis să îl suplimentez cu al meu. Căutările pe Internet nu au dat nimic, am dat peste controlere prea abstruse, programul pentru care este trimis contra cost, sau scheme conform cărora taxa este determinată de luminozitatea LED-ului, dar nici acesta nu este cel mai bun opțiune, deoarece în timpul zilei în lumina soarelui luminozitatea pare mică, dar mare în întuneric.
Am decis să fac un indicator simplu, fiabil, de încărcare a bateriei din piesele disponibile. Am luat ca bază un indicator de tensiune al mașinii (l-am găsit pe rafturile din garaj), încă sunt la vânzare, este o carcasă cilindrice care se lipește în bricheta mașinii, la capăt sunt trei LED-uri dispuse într-un rând, roșu la margini, verde la mijloc. Iată schema lui (Fig. 2.) Și datele pașapoartelor.
Domenii de tensiune controlate:
- LED roșu VD3 - 12 V;
- LED verde VD4 - de la 12,5 la 14,5 V;
- LED roșu VD4 - mai mult de 15 V.
Zonele de strălucire articulare:
- roșu VD3 și verde VD4 - de la 12,0 la 12,5 V;
- roșu VD2 și verde VD4 - de la 14,5 la 15,0 V.
Acest circuit fără modificare este potrivit pentru o șurubelniță de 12 volți. Nu conține piese rare și poate fi asamblat cu ușurință de către un radioamator începător.
În șurubelnița mea, tensiunea unei baterii încărcate complet aflate la încărcare este de 16,5 ... 16,8 V, nu va crește mai mult, deși va fi încărcată pentru o zi. Modificarea indicatorului auto este următoarea: carcasa este dezasamblată și aruncată, lăsând o placă de 16x38 cu trei LED-uri. Dioda Zener VD1, înlocuită cu D814G, în loc de R2, se instalează un rezistor variabil de 1 kOhm.
Setare: o sursă de alimentare cu o tensiune reglabilă de până la 20 V este conectată la intrarea "±" a indicatorului. Setăm tensiunea la 16,5 V la ieșirea sursei de alimentare și rotim glisorul rezistenței variabile astfel încât numai LED-ul verde se aprinde, de îndată ce VD3 roșu se stinge, rotația este oprită. Aceasta completează configurarea.
Am primit următoarele valori de încărcare: Red VD3 - până la 15 V (bateria este descărcată). Roșu VD3 și verde VD4 - 15 ... 16,5V (50-80% încărcat).
Verde VD3 - 16,5 - 19,3 (încărcat 100%). Red VD2 - mai mult de 19,3V (acest indicator practic nu este utilizat).
Apoi, în loc de un rezistor variabil, setați unul constant, în cazul meu a rezultat R2 = 470 Ohm, dar îl puteți lăsa și pe cel de construcție. indicatorul este conectat la încărcătorul standard la bornele bateriei „±”. Trei găuri sunt găurite în carcasa pentru LED-uri și indicatorul este introdus în carcasa încărcătorului, există mult spațiu acolo și sunt fixate. Tot ce este nativ rămâne la locul lui.
Când încărcătorul este pornit fără baterie, VD2 se aprinde. Introducem bateria descărcată în încărcător, VD2 se stinge, indicatorul VD3 se aprinde, pe măsură ce se încarcă, când tensiunea ajunge la 15 V, indicatorul verde VD4 începe să strălucească, iar luminozitatea VD3 scade și în cele din urmă roșul VD3 se stinge, iar VD4 verde se aprinde cu strălucire completă, încărcarea poate fi considerată finalizată.
Ca urmare a acestei adăugări la încărcător, încărcarea, în loc de 3-5 ore conform pașaportului, se termină mult mai devreme. În orice moment, prin strălucirea indicatoarelor, puteți determina în ce stadiu se află bateria reîncărcabilă. Conform metodei de tuning, acest circuit este potrivit și pentru alte încărcătoare, pentru o tensiune diferită. Pentru a face acest lucru, bateria este complet încărcată, după cum se precizează în instrucțiuni, timp de 3-5 ore, apoi, fără a scoate bateria din încărcător, se măsoară tensiunea unei baterii complet încărcate. Această tensiune este setată la ieșirea unei surse de alimentare reglabile și prin selectarea diodei Zener VD1 și a rezistenței R2, indicatorul funcționează clar, așa cum sa menționat mai sus.