Зарядно устройство за отвертка

Принцип на действие

Зарядното устройство не трябва да се приема като обикновен кабел, който ви позволява да захранвате батерията от електрически контакт - това устройство винаги е малко по -сложно. В зависимост от точния набор от функции на конкретен екземпляр, той може да бъде подреден по различни начини, но като цяло методите за постигане на целта винаги са приблизително еднакви. Тъй като не е възможно директно зареждане на батерията на отвертка от 220 V контакт, ключова част от всяко зарядно устройство е понижаващ трансформатор, който осигурява значително намаляване на напрежението. Самият той, като правило, не понижава напрежението до желаната стойност - токът придобива необходимите характеристики едва по -късно, преминавайки през диодни мостове и микросхеми.

За да може цялото зареждане на зарядното устройство, да не говорим за батерията или отвертката като цяло, да не изгори от твърде високо напрежение в захранващата мрежа, предпазител е инсталиран в самото начало на веригата. Ограничаването на зареждането обикновено се постига по един от двата най -често срещани начина - или микроконтролерът измерва тока в батерията, или времето за зареждане е ограничено от таймер. Първият вариант е добър в случай на литиево-йонни батерии, тъй като те могат да се зареждат по всяко време, което означава, че не може да се определи точното време на зареждане.

В този случай презареждането заплашва експлозия, затова е много важно микроконтролерът да може да определи нивото на зареждане и да изключи електрозахранването навреме. Таймерът е подходящ за презареждане на различни видове никелови батерии - те не се страхуват от презареждане, освен това трябва да бъдат напълно разредени преди процедурата, тъй като времето за зареждане винаги е приблизително еднакво

За по -голяма лекота на използване някои скъпи модели зарядни устройства също са оборудвани с индикатори, които обикновено са обикновени светодиоди. Често те изпълняват различни функции - един може да демонстрира факта, че устройството е свързано към мрежата, другият показва, че токът не се губи никъде в микросхемите и влиза в батерията, третият дори може да посочи приблизителното ниво на зареждане, подчертавайки само определена част от линията, в която са изградени.

Видове батерии

Зарядно устройство за отвертка е създадено, като се вземат предвид характеристиките на автономен източник на захранване. Следващите раздели обхващат популярните акумулаторни батерии

В хода на изучаването на съвместимостта на функционалните компоненти на отвертката се препоръчва да се обърне специално внимание на режимите за възстановяване на заряда

Никел-кадмий

Тези батерии са различни:

• разумна цена;
• добри енергийни характеристики;
• дълъг експлоатационен живот.

За съжаление на етапа на разположение възникват големи проблеми. Вредните химични съединения в Ni-Cd батерии причиняват голяма вреда на околната среда. Поради тази причина използването на такива продукти се прекратява в много страни.

Освен ако не е посочено друго от производителя, изберете режима на работа заедно с подходяща схема на зарядно устройство за отвертката според следните данни:

• за удължаване на експлоатационния живот се препоръчва да се "обучат" 2-6 пълни работни цикъла преди началото на експлоатацията и след това на всеки 6-8 месеца;
• допустимо е дългосрочно съхранение в разредено състояние;
• напрежение преди разреждане - от 0,9 до 1 V;
• номиналният капацитет се поддържа само при положителна температура;
• прегряването е неприемливо по време на процеса на възстановяване (не по -високо от + 40 ° C);
• краят на цикъла се показва с леко намаляване на напрежението;
• зарядният ток се изчислява по формулата:

2 * C.

Важно! Буквата "C" означава капацитета, посочен в паспорта на батерията. Ако C = 2,5 A * h, можете да използвате заряд с ток 5A = 2 * 2,5

Батерии със сярна киселина за отвертката

Продуктите от тази категория са създадени на базата на оловни клетки с киселинен гел електролит. Предимства:

• простота;
• достъпна цена;
• способността да се работи във всяка позиция.

Основните недостатъци на батериите със сярна киселина са големите им размери и голямото тегло. Клетките се зареждат с напрежение 1,8-2 V при поддържане на ток 0,1-0,15 * C.

Литиево-йонни батерии за отвертка

Това е най -често срещаното съвременно решение. Батерии с подобен дизайн се използват в смартфони и лаптопи, друго домакинско и професионално оборудване. Професионалисти:

• най -добрите показатели, в сравнение с аналозите, разгледани по -горе, по отношение на съхранението на енергия на единица обем (тегло);
• широк работен температурен диапазон;
• дългосрочно запазване на добри параметри на производителност;
• няма прекомерни изисквания за изхвърляне.

Една стандартна клетка се зарежда с 3.6V до 4.2V. Превишаването на прага, определен от производителя, ще съкрати експлоатационния живот. Ниското ниво ограничава възможностите за натрупване. Енергийният потенциал на батериите се възстановява с внимателен контрол на температурата.

Принципът на работа на паметта

Ако зарядното устройство се повреди, има смисъл първо да се опитате да го възстановите. За ремонти е препоръчително да имате верига на зарядно устройство и мултицет. Схемата на много зарядни устройства се основава на микросхема HCF4060BE. Неговата верига за превключване формира забавянето на интервала от време на зареждане. Той включва кристална осцилаторна схема и 14-битов двоичен брояч, което улеснява внедряването на таймер.

Принципът на действие на зарядното устройство е по -лесен за разглобяване с реален пример. Ето как изглежда в отвертката Interskol:

Тази схема е предназначена за зареждане на батерии от 14,4 волта. Той има LED индикация, показваща връзката с мрежата, LED2 е включен и процесът на зареждане е включен, LED1 е включен. Микросхемата U1 HCF4060BE или нейните аналози: TC4060, CD4060 се използва като брояч. Токоизправителят се сглобява върху VD1-VD4 диоди за захранване от тип 1N5408. Транзисторът Q1 PNP работи в режим на ключ, управляващите контакти на релето S3-12A са свързани към неговите клеми. Операцията с клавиша се управлява от контролера U1.

Когато зарядното устройство е включено, променливото напрежение на 220-волтовата мрежа се подава през предпазителя към понижаващия трансформатор, на изхода на който стойността му е 18 волта. Освен това, преминавайки през диодния мост, той се изправя и отива към изглаждащия кондензатор C1 с капацитет 330 μF. Напрежението в него е 24 волта. Когато батерията е свързана, контактният блок на релето е в отворено положение. Микросхемата U1 се захранва чрез ценеров диод VD6 с постоянен сигнал, равен на 12 волта.

Използваният бутон SK1 работи без блокиране. Когато се освободи, цялата мощност се подава през веригата VD7, VD6 и ограничителното съпротивление R6. Също така захранването се подава към LED1 през резистор R1. Светодиодът светва, сигнализирайки, че процесът на зареждане е започнал. Работното време на микросхемата U1 е настроено за един час работа, след което захранването се отстранява от транзистора Q1 и съответно от релето. Контактната му група се разпада и зарядният ток изчезва. LED1 изгасва.

Това зарядно устройство е оборудвано със защитна верига от прегряване. Такава защита се реализира с помощта на температурен сензор - термодвойка SA1. Ако по време на процеса температурата достигне повече от 45 градуса по Целзий, тогава термодвойката ще работи, микросхемата ще получи сигнал и зарядната верига ще се прекъсне. След края на процеса напрежението на клемите на акумулатора достига 16,8 волта.

Този метод на зареждане не се счита за интелигентен, зарядното устройство не може да определи състоянието на батерията.Поради това времето за работа на отвертката от батерията ще намалее поради развитието на ефекта на паметта в нея. Тоест, капацитетът на батерията намалява при всяко зареждане.

Проверка на състоянието на батерията с мултицет

Не винаги, когато батерията се изтощи бързо или изобщо не функционира, е необходимо да си купите нова или да пренесете устройството до специалистите на сервизния център. В много случаи дори неопитен електротехник може самостоятелно да открие причината за неизправността, след като се запозна с алгоритъма за търсене. За да направите това, ще трябва да използвате мултицет или подобни на него устройства по отношение на възможностите за измерване. В допълнение към това устройство ще ви трябват и следните инструменти:

• отвертка;
• поялник с комплект за запояване;
• нож;
• клещи.

За да се определи точно причината за неизправността на батерията, е необходимо да се установи работоспособността на всеки отделен захранващ елемент. Но се препоръчва първо да проверите зарядното устройство. С помощта на мултицет това става по следния начин:

• включете устройството;
• задайте превключвателя на измерените стойности на мултицета на постоянно напрежение;
• инсталирайте сондите в съответните гнезда на мултицета и ги докоснете до контактите ("+" и "-") на зарядното устройство;
• сравнете стойността, показана на дисплея на устройството, с изходното напрежение на зарядното устройство, посочено в инструкциите за експлоатация или на кутията;
• ако стойностите не съвпадат, тогава те поправят адаптера или купуват нов.

За да проверите батерията на отвертка с мултицет, направете следното:

• заредете напълно батерията;
• проверете изходното напрежение на батерията с мултицет, като настроите превключвателя на устройството на неговата постоянна стойност и докоснете плюсовете и минусите със сондите;
• ако се установи несъответствие между измерения параметър и стойността, посочена в инструкциите за експлоатация, разглобете батерията и извадете всички батерии;
• когато няма повредени кутии (изтекли или подути), след това проверете напрежението в клемите на всяка батерия с мултицет, като предварително сте разпаяли веригата с помощта на поялник;
• към батериите на свой ред се свързва товар за едно и също време (например крушка със съответното напрежение);
• на коя батерия е настъпило най -голямото изтощение, тази е повредена.

За тестване устройствата за съхранение на енергия от никел-метал хидрид и никел-кадмий са напълно разредени-това се прави, за да се избегне "ефектът на паметта".

Ако откриете дефектна батерия, можете да я смените с нова или да опитате временно да я възстановите, като добавите дестилирана вода или излагате на високо напрежение. Можете също така да измерите силата на тока с мултицет: ако тя расте и надвишава 1 A през първия час, тогава батерията се счита за работеща.

Ако няма напрежение на изхода на батерията, тогава има голяма вероятност да се прекъсне непрекъснатостта на веригата вътре в устройството. В същото време те също разглобяват блока и гледат първо визуално, а след това с помощта на мултицет, мястото на счупване.

Преди да използвате нова акумулаторна отвертка, прочетете внимателно инструкциите за употреба на този продукт, предоставени от производителя. Видът на батериите, инсталирани в електроинструмента, трябва да се вземе предвид, за да се зареждат правилно и да се съхраняват за дълго време. Спазването на прости препоръки ще ви позволи да удължите живота на батерията, докато ресурсът се изчерпи напълно. Когато няма собствено зарядно устройство, следните алтернативни методи за презареждане временно ще помогнат.

Ако капацитетът на батериите спадне, времето за работа с едно зареждане намалява, можете да ги поправите със собствените си ръце. За да направите това, достатъчно е да зададете стойностите на изходния ток или напрежение с мултицет и да сравните тяхното съответствие със стандартните стойности на тези параметри.

Зарядно верига за отвертка.Електронна схема на зарядното устройство за отвертка

Огромен брой съвременни отвертки работят с акумулаторна батерия. Средният им капацитет е 12 mAh. За да може устройството винаги да е в добро състояние, имате нужда от зарядно устройство. Но по отношение на напрежението те са доста различни.

Сега се произвеждат модели за 12, 14 и 18 V. Също така е важно да се отбележи, че руската автомобилна индустрия използва различни компоненти за зарядни устройства. За да разберете този въпрос, трябва да разгледате стандартната схема на зарядното устройство.

Видове и видове

Съществуват и универсални зарядни устройства за всички видове батерии, но все пак в повечето случаи най -доброто решение ще бъде зарядно устройство, което е оптимално за нуждите на конкретна батерия. Интересното е, че многобройните прегледи показват несъвършената кореспонденция на "родните" зарядни устройства, доставени със самата отвертка. Да речем, че производителите често пестят от тази част, поради което дори нов инструмент може да се развали доста бързо. Поради тази причина много потребители предпочитат да сглобяват зарядни устройства самостоятелно, но в този случай си струва стриктно да се придържате към схемата и съответствието на всички части.

С вградено захранване

Вграденото зарядно устройство прави акумулаторната отвертка подобна на мрежовата - просто се включва в контакта, а когато зареждането приключи, кабелът е или изключен, или скрит в специално отделение. Такъв аналогов механизъм функционира главно като стабилизатор на напрежение, той позволява зареждане на батерията, без да я изваждате от кутията на устройството. Значителен недостатък на това решение е, че по време на зареждане инструментът не може да се използва с резервна батерия, тъй като единственото място за батерията вече е заето. От друга страна, вероятността от загуба или забравяне на захранването е сведена до минимум, тъй като това не е отделен механизъм и винаги ще бъде под ръка - на същото място като самата отвертка.

Като се има предвид, че подмяната на такова вградено захранване е значителен проблем, производителите обикновено се опитват да направят механизма съвестно, поради което не би трябвало да има проблеми с актуализирането на зарядното устройство - то ще се окаже доста издръжливо. Необходимостта да се използва зарядно устройство с най -високо качество води до факта, че той се превръща в най -доброто решение за литиева отвертка - може да се зарежда по всяко време и поради интегрирането му в голям калъф, няма проблеми с оборудването на устройството с микроконтролери за изключване на текущото захранване.

С външно захранване

Външното захранване за аналоговото зарядно устройство е алтернативно решение на описаното по -горе. Той работи по коренно различен начин: тук, за зареждане, батерията се изважда от тялото на отвертката и се монтира в гнездото на самото зарядно устройство, което е напълно отделен механизъм. Това решение изглежда добро по причината, че ви позволява да зареждате една батерия, докато самата отвертка работи, захранвана от втората. Този факт дори до голяма степен неутрализира характерния недостатък - много ниската скорост на зареждане на такива устройства, което често ги хвърля в категорията домакински устройства, които не са предназначени за продължителна автономна работа.

Именно зарядните устройства от този тип често се оказват универсални, насочени към работа с различни видове батерии от трите, описани по -горе. Това е така, защото производителите, в стремежа си да предоставят на потребителя максимален избор от положителни качества на батерията, предлагат както литиево-йонна, така и никел-кадмиева батерия в комплекта за доставка. Наличието на отделен калъф ви позволява да вградите по -сложна верига в него, което ви позволява да зададете необходимите параметри на мощността за всеки случай, но такова решение, разбира се, ще отнеме малко повече място.

Пулс

Тези зарядни устройства, за разлика от описаните по -горе две аналогови, се оказват едновременно най -скъпите и най -„умните“ и затова професионалните отвертки трябва да се считат за тяхната основна област на приложение. Както подобава на скъп агрегат, той почти винаги е проектиран за батерии от различен тип и най -важното е, че има способността да се зарежда изключително бързо, буквално в рамките на един час, за да се сведе до минимум възможният престой. За да работи ефективно с никел-кадмиеви батерии, страдащи от "ефекта на паметта", това зарядно устройство има и функция за бързо разреждане.

В същото време едно от важните предимства на импулсното зарядно устройство е неговият малък размер с бързо захранване. Теоретично е възможно да се сглоби аналогово решение с подобни характеристики, което ще бъде по -евтино, но в този случай размерите на зарядното устройство ще бъдат приблизително сравними с размерите на цялата отвертка.

Направи си сам захранване за отвертка

Стандартното зарядно устройство използва триканална IC. На него, в зависимост от напрежението, се поставя различен брой транзистори, например 4 транзистора са инсталирани в 12-волтово зарядно устройство.
За да се намалят отрицателните ефекти на тактовата честота, в блоковете са инсталирани кондензатори. Те са от импулсен или преходен тип. За да се сведат до минимум последиците от претоварване на електрическата мрежа, тиристорите се използват в зарядни устройства.

Стандартна верига за зареждане на отвертка

Това е важно: в различни модели се инсталира не само различен брой транзистори - те се различават значително по своя капацитет.

Захранване за отвертка от енергоспестяваща лампа
За да направите UPS от енергоспестяваща лампа, е необходимо леко да промените електронния дросел, съдържащ се във всяка лампа, като поставите джъмпер и след това го свържете към импулсен трансформатор и токоизправител.
За източници на захранване с малка мощност (от 3,7 V до 20 вата) можете да направите без трансформатор. За да направите това, просто трябва да добавите няколко оборота на полупроводника към магнитната верига на дросела, разположен в баласта на лампата, ако има място за това. Намотката може да се извърши директно върху фабричната. За това е по -добре да използвате тел с изолация от PTFE.

Захранване на отвертката от зарядното устройство

Един от най -евтините начини да направите банка за захранване е да използвате обикновено зарядно за смартфон. Във всяка къща сега има две или повече от тях и ако нямате твърде много, можете да я купите за 50–100 рубли.

Ето как изглежда вътрешността на зареждането от смартфон

Промяната на зареждането се извършва в следната последователност:

• При емайлиран проводник с малък диаметър добавете един оборот на намотката. След това включете зареждането и свържете отвертката към батерията. С помощта на осцилоскоп измерваме амплитудата на импулсите и определяме напрежението, създадено от един оборот на допълнителната намотка.
• Запояваме USB конектора, премахваме тестовата намотка и затягаме необходимия брой завъртания, докато се получи необходимото напрежение. Новата намотка е запоена към фабричната една в серия.
• Сменяме стандартния кондензатор и ценеровия диод за нови, съответстващи на необходимото напрежение.

Направи си сам превключващо захранване за отвертка

За импулсния блок е избрана подходяща микросхема и монтажът се извършва в следната последователност:

• Диодни мостове и термистор са поставени на входа.
• Инсталирани са два кондензатора.
• Драйверите се използват за синхронизиране на работата на портите на полеви транзистори.
• Когато инсталирате транзистори, фланците не са късо съединени. Те са прикрепени към радиатора с помощта на изолационни шайби и уплътнения.
• На изхода са инсталирани диоди.

Захранване за отвертка от електронен трансформатор

За да адаптирате трансформатора към зарядното устройство на вашия инструмент, той трябва да бъде променен. За да направите това, трябва да свържете кондензатор на изхода на токоизправителния мост. Капацитетът се определя, както следва - 1 μF на 1 W. Напрежението на кондензатора трябва да бъде най -малко 400 V. При прекъсване на един мрежов кабел трябва да се монтира термистор за ограничаване на пусковия ток.
Диодният мост е инсталиран за коригиране на напрежението с честота 30 kHz. За нормалната работа на устройството е необходимо да се осигури плавен старт. Дроселът L1 върши отлична работа с това.