Как разобрать блок питания шуруповерта

Простой ремонт зарядника шуруповерта

Такой инструмент как шуруповерт, навернека есть у каждого хозяина.

Это незаменимый инструмент для любого вида ремонта, и не только, где его только не применяют. Поэтому так важно чтобы шуруповерт всегда находился в боевой готовности. А это возможно только если батарея шуруповерта заряжена.

Поэтому сейчас рассмотрим ремонт зарядного устройства шуруповерта.

Так как новый зарядник обычно стоит почти как сам шуруповерт, то сначала лучше попробывать отремонтировать неисправный зарядник

Для этого сначала измерим напряжение на выходе зарядника.

Если напряжения нет совсем или оно сильно ниже нормы, то придется разобрать блок питания зарядного устройства и отремонтировать. Хорошо если блок питания (БП) скручен винтами. Но если БП склеенный, то с разборкой придется повозится. Надо будет взять обычный нож и небольшой молоток. Лезвие ножа ставим на шов и несильно стучим молотком по ножу, пока шов не начнет расходиться.

Таким образом проходим по всему шву пока корпус БП не располовинится.

После этого надо осмотреть все внутренности БП. Все провода, если какой нибудь оторвался припаеваем его на место. Дорожки на плате, конденсатор, если вздутый, меняем его на такой же, можно поставить конденсатор на большее напряжение.

Если видимых повреждений нет, то прозваниваем выпрямительные диоды, конденсаторы, и все элементы на плате выпрямителя. Если есть неисправные элементы, меняем их на такие же или подобные.

Если выпрямитель целый то прозваниваем обмотки трансформатора. Обычно в первичной обмотке, стоит термопредохранитель, вот он чаще всего и сгорает.

Чтобы до него добраться надо аккуратно разрезать защитную пленку на обмотках трансформатора. Термопредохранитель может находиться с любой стороны трансформатора. После того как нашли его, откусываем его контакты. Потом можно просто замкнуть контакты термопредохранителя. Но лучше припаять на его место простой предохранитель на 1А.

После этого места пайки хорошо изолируем, собираем все на место и проверяем.

Если корпус БП был склеенный, то при сборке так же склеиваем его супер клеем.

После такого ремонта зарядник будет работать как новый, еще несколько лет.

Ремонт зарядного устройства шуруповерта

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).

На разных приборах данные элементы отличаются видом, характеристиками или расположением.

Например, предохранители ставят до трансформатора или после него. А в дорогих моделях их, как правило, два. Тумблер же – вообще необязательная деталь. Выпрямительный блок может состоять из отдельно включенных диодов либо быть упакованным в литой корпус. И конденсаторов бывает вмонтировано несколько штук. Тем не менее, принцип везде аналогичен, потому и дефекты схожи.

• 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.

Проверку любого устройства начинают с осмотра.

Например, замкнувший провод сразу бросается в глаза. Включив аппарат в розетку, нужно вставить АКБ, пощелкать тумблером и обратить внимание на светодиод, который обычно загорается. Понятно, что если он не горит, то проблема в зарядном. Однако светодиод может выйти из строя, не влияя на работоспособность самого устройства. Это значит, что без проверок тестером, скорее всего, не обойтись.

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.

Измерение зарядного тока, выдаваемого устройством, производят при последовательно подключенном разряженном АКБ.

Однако конструкция батарей для шуруповерта не позволит этого сделать без разборки корпуса ЗУ. Но если с напряжением все в порядке, то силу тока уже можно не измерять – «умер» аккумулятор. В противном случае необходимо разбирать зарядку.

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.

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? Рис.1 Рис.2 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. Рис.3 Рис.4 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. Рис.5 Рис.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. Рис.7 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). Рис.8 Рис.9 Рис.10 Рис.11 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. Рис.13 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. Рис.14 Рис.15 Рис.16 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. Рис.17 Рис.18 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. Рис.19 Рис.20 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. Андрей Гольцов, г. Искитим

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
Рисунок №8
VD1-VD4	Диод	КД2998В	4	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C1	Конденсатор	1.0 мкФ	1	400 В	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C2	Конденсатор	0.47 мкФ	1	160 В	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C3	Конденсатор электролитический	2200 мкФ	15	16 В	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C4	Конденсатор электролитический	1000 мкФ	4	16 В	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C5	Конденсатор	1.0 мкФ	1	160 В	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
F1	Предохранитель	3.16 А	1	см. текст	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
Tr1	Трансформатор	220/8 В	1	см. текст	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Теги:

r9o-11 Опубликована: 04.12.2015 0 1

Вознаградить Я собрал 0 2

Как разобрать блок питания шуруповерта

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.

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.