Зарядное устройство для шуруповерта ремонт своими руками

"Народный" зарядник для шуруповёрта

Автор: arhimed2007, arhimed@ukr.net
Опубликовано 27.10.2015
Создано при помощи КотоРед.

Мрр-мяу! Воистину, лень – тормоз прогресса. Уже лет несколько валялся у меня в загашнике шуруповёрт. Польский (если верить паспорту), марки "VERTO", на 12 В. Когда-то выменял его на одну из древних мобил. НОВЫЙ! В УПАКОВКЕ. Но, блин, аккумулятор. С полного заряда его через месяц работы уже не хватало на десяток шурупов. Чуть позже я унюхал кем-то выброшенную начинку от аккумулятора BOSH и ею перепаковал свой аккумулятор. Но. те же грабли! Новые покупать задавила жаба. В общем, забросил я его куда подальше.

Так поляцкий продухт и валялся несколько лет. А недавно мне приволокли в ремонт другой шурик, на 14,4 В, марки "MATRIX". Один из шедших в комплекте аккумуляторов сдох, причём бОльшую часть банок тупо закоротило. В результате зарядное издало пшик и прогорело так, что аж корпус деформировался, и блок питания скис. Как всегда, термопредохранитель. Второй аккумулятор оказался вполне живым.

Естественно, просто восстановить "родной" зарядник – не вариант, если возможны такие дефекты. Нужна как минимум защита от перегрузки. Серьёзный зарядник с анализатором городить было влом, кроме того, в умных книжках говорилось, что самым простым в исполнении для NiCd является "капельный" режим заряда – током 0,1С, где С – численный эквивалент ёмкости батареи в ампер-часах. При этом не случается перезаряда и ток заряда по окончании процесса просто компенсирует саморазряд, который у банок от дядюшки Ляо достаточно высок. Таким образом, зарядник просто должен представлять собой стабилизатор тока. Он же не даст спалить блок питания в случае повторения истории с дохлой батареей.

"Родные" же зарядники, как оказалось, не блещут не только сложностью, но и качеством работы. Токозадающий резистор в них очень часто прогорает до дыр в плате, ток задаётся наобум Лазаря, ни тебе защиты, ни стабилизации! Посему от оригинальных китайских плат было решено избавиться и вставить вместо них более пристойный зарядник.

Изваять оный девайс было решено, как всегда, из подручных средств, а именно старого компьютерного железа. В качестве регулирующего элемента был выбран мощный MOSFET с материнской платы. Типовая схема стабилизатора тока на полевом транзисторе была дополнена индикацией питания и процесса заряда. Получилось вот что:
Собственно стабилизатор тока выполнен на элементах VT2, VT3 и токоизмерительном резисторе R5. Стабилитрон VD2 защищает MOSFET от превышения напряжения сток – затвор. На VT1 выполнен индикатор окончания заряда, гасящий красный светодиод HL2, когда напряжение на истоке VT3 упадёт ниже порога открывания минус падение напряжения на R4. А это, в свою очередь, происходит при увеличении напряжения на батарее свыше 15 В. Второй светодиод горит всё время, индицируя наличие питания на заряднике. Диод VD1 предохраняет батарею от разряда через схему при отключении БП.

В качестве VT1, VT2 были взяты самые распространённые в компьютерном барахле MMBT3904 (корпус SOT-23 с маркировкой 1Ам, t04, р04 или ещё несколько вариантов). VT3 – APM2025, шотя походу сойдёт любой n-MOSFET, применяемый в стабилизаторах питания материнских плат. Резисторы типоразмера 1206 взяты со старых серверных плат, хотя можно применить и меньшие. Просто под 1206 легче изготовить плату. Оттуда же был сдут и конденсатор того же типоразмера. Единственный выводной резистор – R5, который я установил мощностью 3 Вт. Хотя при желании его можно изваять из нескольких включенных параллельно 1210 от винчестеров, они такой ток выдержат.

Плата, как всегда, была разведена в Sprint Layout 6 и выполнена методом ЛУТ. Совмещение сторон выполнялось булавками через отверстия по краям платы. Переходы между слоями выполнены обрезками выводов, запаянными с двух сторон. Красный провод на фото – ошибка, которая в выложенном варианте платы уже исправлена. :) Разводка выполнялась точно под корпус. Разъём блока питания прикошачен непосредственно к плате. Подгонять эту конструкцию под направляющие в корпусе пришлось дремелем с фрезой, хотя можно и резаком, правда, не так аккуратно.

Заработал зарядник сразу и на ура, что говорит об отсутствии ошибок в монтаже. Рабочую батарею зарядил примерно за три часа, дохлая же не вызвала серьёзного перегрева элементов в течение 20 минут, после чего АКБ была перепакована.

Следующим номером я решил сделать аналогичный девайс и под свой 12В шуруповёрт. Ведь ёмкость их аккумуляторов одинакова, значит, и ток заряда такой же. Вдруг когда дойдут руки купить солидные банки для перепаковки его батареи! Вот вариант его платы:

Как оказалось, перепакованные бошевские банки этой штуковиной заряжаются отнюдь не так уж плохо! Заряда батарей хватало примерно на час непрерывной работы, что для такой дешёвки очень даже пристойно. Вся технология изготовления была такой же, как и в клиентском шуруповёрте. Только стабилитрон я поставил советский двунаправленный – его давно надо было куда-нибудь деть :)

Разъём был посажен в корпус посредством того же подпиливания дремелем, после чего плата легла как родная.

В итоге имеем несложную и халявную замену примитивным зарядникам, поставляемым в комплекте с дешёвыми шуруповёртами, что позволяет использовать их батареи на всю доступную ёмкость. Разумеется, при нынешних достижениях микроминиатюризации можно напичкать тот же корпус ещё массой дополнительных прибамбасов – таймером, переключателем режимов заряда, звуковой сигнализацией и т.д. Но это всё уже снижает доступность схемы для повторения слесарем дядей Васей :)

Как сделать что-то самому, своими руками – сайт домашнего мастера

ОТЛИЧНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И РУКОДЕЛИЯ И ВСЕ ДЛЯ САДА, ДОМА И ДАЧИ БУКВАЛЬНО ДАРОМ – УБЕДИТЕСЬ САМИ. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

В кладовке пылился шуруповерт модели Skil 2301 (китайского производства). Работал он плохо -разряжался в течении 5-10 мин. наконец решил его починить – и вот что получилось.

Зарядка подвела

Проверил аккумуляторы с помощью тестора — они оказались исправны. Причина была в зарядном устройстве. Заявленной мощности в 400 мА на блок питания не хватало: экономия производителя на меди в трансформаторе не давала произойти полной зарядке (см. рис. 1 на стр. 18).

Решил сделать зарядное устройство на специализированной микросхеме (МС), которая бы контролировала заряд. Выбор пал на МАХ 713 — доступно и недорого. В аккумуляторном блоке находятся 10 зарядных емкостей по 1.2 В, 1200 мА. Прочитав номенклатуру на микросхему, пришел к почти типичному схемному решению, подходящему для меня:

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ДОМА И САДА, РУКОДЕЛИЯ И ПР. ЦЕНЫ ОЧЕНЬ НИЗКИЕ

1. Входное напряжение — 21,5 В.
2. 10 аккумуляторов (фото 1).
3. Зарядный ток — 0,5 А.
4. Время отключения таймера—180 мин.

Помог токовый регулятор

В МС очень нежный узел, есть собственное питание, поэтому нежелательно, чтобы ток превышал 10 мА. В противном случае МС выходит из строя и повреждается внутренний блок питания микросхемы. Чтобы усилить схему, ввел простой токовый регулятор на LM 317.

VT2 транзистор многие не ставят, но производитель рекомендует его в случае, когда входное напряжение превышает 15 В (рис. 2).

Катушку индуктивности можно и купить, но я намотал сам (фото 2). Ее ток составляет не менее 1,5 А. Размеры катушки L1 — N 48 23x14x10 мм, где da (внешний) = 23 мм, di (внутренний) = 14 мм, h (толщина кольца) = 10 мм.

Намотал 60 витков ПЭЛ d 0,6 мм (рис. 3).

Самое сложное было — разместить всю схему в коробочку родной зарядки устройства (фото 3-6).

После сборки провел испытание — аккумуляторы заряжались 2 часа 40 мин. при силе тока 500 мА, быстрый заряд автоматически отключился. Из этого следует, что микросхему рассчитал правильно, устройство работает исправно.

Подобным образом на базе этой микросхемы можно для любой зарядки создать данное устройство, изменяя схему.

Самостоятельный ремонт зарядного устройства шуруповерта: фото

© Виталий Синковец, г. Архангельск. Фото автора

Электродрель порой незаменима. Она сверлит, крутит, шлифует и перемешивает. Однако при отсутствии розетки этот инструмент бесполезен. Теперь же получили широкое распространение беспроводные дрели, работающие от аккумулятора. Поэтому стал актуален ремонт зарядного устройства для шуруповерта. Сломавшись, оно перестает заряжать батарею либо портит ее, подавая ток несоответствующего напряжения и силы.

Конструкция и вероятные дефекты

Зарядное устройство (ЗУ) состоит из нескольких ключевых элементов. Каждый из них может выйти из строя, что приведет к поломке всей конструкции. Детали эти достаточно просты, найти им замену несложно – в магазине, аналогичном приборе или блоке питания. Однако нужно уточнить, что речь идет об аналоговом трансформаторном устройстве, а не об импульсном. Последние обычно надежнее, но практически неремонтопригодны при отсутствии нужных знаний. Хотя провода, предохранители или тумблеры легко заменимы и в них.

• компоненты электропроводки,
• предохранитель,
• тумблер,
• понижающий трансформатор,
• выпрямительный блок,
• фильтрующий конденсатор,
• выходные контакты,
• элементы управления (микросхема, стабилитрон, реле).

• разрыв, перегорание или замыкание кабеля питания;
• перегорание предохранителя;
• окисление либо обгорание контактов тумблера;
• замыкание трансформатора;
• пробой либо обрыв выпрямительных диодов;
• испарение электролита, пробой изоляции или обрыв конденсатора;
• обрыв, окисление либо обгорание контактов устройства на выходе;
• выход из строя элемента блока автоматического управления.

Подготовка и поиск неисправности

Перед разборкой зарядного устройства для шуруповерта, следует проверить его работоспособность мультиметром, замеряющим как напряжение, так и силу тока. Современные модели измеряют еще и сопротивление элементов цепи, а некоторые – емкость конденсаторов. Стоимость их порядка 500 р., продаются во многих магазинах. Присутствие тестера в хозяйстве человека с руками будет нелишним.

Для поиска повреждений и последующего ремонта понадобятся:

• мультиметр,
• двусторонняя отвертка,
• плоскогубцы,
• паяльник,
• флюс и припой,
• детали на замену.

Тест напряжения проводится просто – мультиметр включают на измерение напряжения в соответствующем диапазоне постоянного тока. В данном случае – до 20 или 50В, в зависимости от модели тестера и АКБ. А определяют контакты, которые нужно «щупать», по надписям на корпусе либо методом проб и ошибок. Следует учитывать, что показания прибора должны превышать номинальные значения, указанные на батарее, процентов на 10 – 15. И уж точно не должны быть ниже их. Если же они не дотягивают даже до номинальных цифр, скорее всего, «умер» какой-то диод либо конденсатор.

Разборка корпуса ЗУ, поиск дефекта и ремонт

Перед разборкой прибора его выключают из розетки и достают АКБ, если она вставлена. Винты выкручиваются крестовой либо плоской отверткой без каких-либо трудностей. Однако разъединять детали корпуса нужно так, чтобы не повредить провода, идущие на тумблер, выходные контакты и светодиод. После этого приступают к поиску повреждений в зарядном устройстве для шуруповерта и его ремонту.

• Осмотр «внутренностей» часто ускоряет и упрощает ремонт. Почерневшие элементы заметны, однако могут вызвать выход из строя других деталей. Хотя сгоревший предохранитель или оборвавшийся провод – явные причины поломки зарядника. Менять детали желательно на аналогичные, в том числе и провода.
• Для проверки целостности проводов их «прозванивают» мультиметром, включенным в режим измерения сопротивления. Первый щуп подключают к одному концу провода, второй – к другому. Если провод перегорел или оборвался, то показания на дисплее будут стремиться к бесконечности. Таким методом тестируют не только провода, но и тумблер. Ремонт выключателя заключается в его замене либо зачистке контактов, если он разборный.
• Тестирование трансформатора проще всего произвести, включив прибор в розетку, хоть это и опасно. Не касаясь оголенных контактов, следует замерить напряжение на выводах вторичной обмотки. Мультиметр при этом должен находиться в режиме замера напряжения переменного тока. Если показания тестера меньше номинальных значений устройства либо равны нулю, понижающий трансформатор подлежит замене. Перематывать обмотку нецелесообразно и трудновыполнимо.
• В случае, когда напряжение идет до выпрямительного блока, а затем исчезает либо становится меньше нужного, проблема в нем. Если этот участок заключен в литом корпусе, его заменяют аналогичной деталью, так как отремонтировать его невозможно. Отдельно стоящие диоды прозванивают, как провода. Причем полярность подключения щупов следует менять, делая замеры в обоих вариантах. В одном случае сопротивление должно быть минимальным, во втором – стремящимся к бесконечности. Иначе этот компонент схемы подлежит замене.
• Вздувшиеся конденсаторы обычно видны невооруженным взглядом. Однако без причины они вздуваются крайне редко. Проверяют их работоспособность, отпаяв одну из ножек и не путая полярность. Минус часто указан на корпусе конденсатора «птичкой». Замену производят аккуратно, не допуская перегрева детали паяльником.
• Дефект выходных контактов также определяется визуально, а устраняется путем зачистки мелкой наждачной бумагой.

В случае, когда подтверждена работоспособность всех элементов, но заряд не идет, проблема заключена в блоке автоматического управления. Его элементы заменяют, начиная со стабилитрона, который проверяется так же, как диод. Микросхему без специальных знаний не проверить, но можно заменить.

Обратите внимание: часто цена потраченного времени, нервов и запасных частей превышает стоимость ремонтируемого прибора. А если устройство не на гарантии, проблема не в предохранителе, следует задуматься о ремонте в мастерской либо замене аппарата.

“>