Зарядное устройство шуруповерта схема ремонт

Конструкция зарядного устройства от шуруповёрта

Схема, устройство, ремонт

Без сомнений, электроинструмент значительно облегчает наш труд, а также сокращает время рутинных операций. В ходу сейчас и всевозможные шуруповёрты с автономным питанием.

Рассмотрим устройство, принципиальную схему и ремонт зарядного устройства для аккумуляторов от шуруповёрта фирмы «Интерскол».

Для начала взглянем на принципиальную схему. Она срисована с реальной печатной платы зарядного устройства.

Печатная плата зарядного устройства (CDQ-F06K1).

Силовая часть зарядного устройства состоит из силового трансформатора GS-1415. Мощность его около 25-26 Ватт. Считал по упрощённой формуле, о которой уже говорил здесь.

Пониженное переменное напряжение 18V со вторичной обмотки трансформатора поступает на диодный мост через плавкий предохранитель FU1. Диодный мост состоит из 4 диодов VD1-VD4 типа 1N5408. Каждый из диодов 1N5408 выдерживает прямой ток 3 ампера. Электролитический конденсатор C1 сглаживает пульсации напряжения после диодного моста.

Основа схемы управления – микросхема HCF4060BE, которая является 14-разрядным счётчиком с элементами для задающего генератора. Она управляет биполярным транзистором структуры p-n-p S9012. Транзистор нагружен на электромагнитное реле S3-12A. На микросхеме U1 реализован своеобразный таймер, который включает реле на заданное время заряда – около 60 минут.

При включении зарядника в сеть и подключении аккумулятора контакты реле JDQK1 разомкнуты.

Микросхема HCF4060BE запитывается от стабилитрона VD6 – 1N4742A (12V). Стабилитрон ограничивает напряжение с сетевого выпрямителя до уровня 12 вольт, так как на его выходе около 24 вольт.

Если взглянуть на схему, то не трудно заметить, что до нажатия кнопки «Пуск» микросхема U1 HCF4060BE обесточена – отключена от источника питания. При нажатии кнопки «Пуск» напряжение питания от выпрямителя поступает на стабилитрон 1N4742A через резистор R6.

Далее пониженное и стабилизированное напряжение поступает на 16 вывод микросхемы U1. Микросхема начинает работать, а также открывается транзистор S9012, которым она управляет.

Напряжение питания через открытый транзистор S9012 поступает на обмотку электромагнитного реле JDQK1. Контакты реле замыкаются, и на аккумулятор поступает напряжение питания. Начинается заряд аккумулятора. Диод VD8 (1N4007) шунтирует реле и защищает транзистор S9012 от скачка обратного напряжения, которое образуется при обесточивании обмотки реле.

Диод VD5 (1N5408) защищает аккумулятор от разряда, если вдруг будет отключено сетевое питание.

Что будет после того, когда контакты кнопки «Пуск» разомкнутся? По схеме видно, что при замкнутых контактах электромагнитного реле плюсовое напряжение через диод VD7 (1N4007) поступает на стабилитрон VD6 через гасящий резистор R6. В результате микросхема U1 остаётся подключенной к источнику питания даже после того, как контакты кнопки будут разомкнуты.

Сменный аккумулятор.

Сменный аккумулятор GB1 представляет собой блок, в котором последовательно соединено 12 никель-кадмиевых (Ni-Cd) элементов, каждый по 1,2 вольта.

На принципиальной схеме элементы сменного аккумулятора обведены пунктирной линией.

Суммарное напряжение такого составного аккумулятора составляет 14,4 вольт.

Также в блок аккумуляторов встроен датчик температуры. На схеме он обозначен как SA1. По принципу действия он похож на термовыключатели серии KSD. Маркировка термовыключателя JJD-45 2A. Конструктивно он закреплён на одном из Ni-Cd элементов и плотно прилегает к нему.

Один из выводов термодатчика соединён с минусовым выводом аккумуляторной батареи. Второй вывод подключен к отдельному, третьему разъёму.

Алгоритм работы схемы довольно прост.

При включении в сеть 220V зарядное устройство ни как не проявляет свою работу. Индикаторы (зелёный и красный светодиоды) не светятся. При подключении сменного аккумулятора загорается зелёный светодиод, который свидетельствует о том, что зарядник готов к работе.

При нажатии кнопки «Пуск» электромагнитное реле замыкает свои контакты, и аккумулятор подключается к выходу сетевого выпрямителя, начинается процесс заряда аккумулятора. Загорается красный светодиод, а зелёный гаснет. По истечении 50 – 60 минут, реле размыкает цепь заряда аккумулятора. Загорается светодиод зелёного цвета, а красный гаснет. Зарядка завершена.

После зарядки напряжение на клеммах аккумулятора может достигать 16,8 вольт.

Такой алгоритм работы примитивен и со временем приводит к так называемому «эффекту памяти» у аккумулятора. То есть ёмкость аккумулятора снижается.

Если следовать правильному алгоритму заряда аккумулятора для начала каждый из его элементов нужно разрядить до 1 вольта. Т.е. блок из 12 аккумуляторов нужно разрядить до 12 вольт. В заряднике для шуруповёрта такой режим не реализован.

Вот зарядная характеристика одного Ni-Cd аккумуляторного элемента на 1,2V.

На графике показано, как во время заряда меняется температура элемента (temperature), напряжение на его выводах (voltage) и относительное давление (relative pressure).

Специализированные контроллеры заряда для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов, как правило, работают по так называемому методу дельта -ΔV. На рисунке видно, что в конце зарядки элемента происходить уменьшение напряжения на небольшую величину – порядка 10mV (для Ni-Cd) и 4mV (для Ni-MH). По этому изменению напряжения контроллер и определяет, зарядился ли элемент.

Так же во время зарядки происходит контроль температуры элемента с помощью термодатчика. Тут же на графике видно, что температура зарядившегося элемента составляет около 45 0 С.

Вернёмся к схеме зарядного устройства от шуруповёрта. Теперь понятно, что термовыключатель JDD-45 отслеживает температуру аккумуляторного блока и разрывает цепь заряда, когда температура достигнет где-то 45 0 С. Иногда такое происходит раньше того, как сработает таймер на микросхеме HCF4060BE. Такое происходит, когда емкость аккумулятора снизилась из-за «эффекта памяти». При этом полная зарядка такого аккумулятора происходит чуть быстрее, чем за 60 минут.

Как видим из схемотехники, алгоритм заряда не самый оптимальный и со временем приводит к потере электроёмкости аккумулятора. Поэтому для зарядки аккумулятора можно воспользоваться универсальным зарядным устройством, например, таким, как Turnigy Accucell 6.

Возможные неполадки зарядного устройства.

Со временем из-за износа и влажности кнопка SK1 «Пуск» начинает плохо срабатывать, а иногда и вообще отказывает. Понятно, что при неисправности кнопки SK1 мы не сможем подать питание на микросхему U1 и запустить таймер.

Также может иметь место выход из строя стабилитрона VD6 (1N4742A) и микросхемы U1 (HCF4060BE). В таком случае при нажатии кнопки включение зарядки не происходит, индикация отсутствует.

В моей практике был случай, когда стабилитрон пробило, мультиметром он «звонился» как кусок провода. После его замены зарядка стала исправно работать. Для замены подойдёт любой стабилитрон на напряжение стабилизации 12V и мощностью 1 Ватт. Проверить стабилитрон на «пробой» можно также, как и обычный диод. О проверке диодов я уже рассказывал.

После ремонта нужно проверить работу устройства. Нажатием кнопки запускаем зарядку АКБ. Приблизительно через час зарядное устройство должно отключиться (засветится индикатор «Сеть» (зелёный). Вынимаем АКБ и делаем «контрольный» замер напряжения на её клеммах. АКБ должна быть заряженной.

Если же элементы печатной платы исправны и не вызывают подозрения, а включения режима заряда не происходит, то следует проверить термовыключатель SA1 (JDD-45 2A) в аккумуляторном блоке.

Схема достаточно примитивна и не вызывает проблем при диагностике неисправности и ремонте даже у начинающих радиолюбителей.

Источник

Ремонт зарядного устройства для шуруповёрта 18 вольт

Аккумуляторный шуруповерт является альтернативой обычной отвёртке при выполнении как небольших задач, так и крупных ремонтных проектов в доме. Инструмент доступен по цене, им легко пользоваться, а особым преимуществом является отсутствие провода, обычного для электроинструментов. Для периодической подзарядки аккумуляторов используется зарядное устройство для шуруповерта.

Преимущества аккумуляторных инструментов

Сегодня существует множество приспособлений, которые успешно справляются с монтажными работами, использующих крепёж: отвёртки, дрели, сверлильные станки, многие из них имеют зарядное устройство для шуруповерта.

Маленькие, лёгкие, мобильные и автономные шуруповёрты обладают преимуществами:

1. Удобная, легко удерживаемая форма ручки облегчает работу при высокой скорости.
2. Экономичность. Многие модели поставляются с полезными опциями и приспособлениями, такими как универсальные биты и насадки, которые легкозаменяемые, что даёт больше возможностей при работе.
3. Энергосберегающая конструкция, экономит энергию и увеличивает межзарядный период.
4. Повышенная эффективность, инструмент позволяет быстро и точно закручивать крепёж в труднодоступных местах.
5. Высокая универсальность. Переменная скорость оборота, прямой и обратный ход.
6. Гибкость применения, трехрежимный диапазон работ.
7. Хорошая ремонтоспособность, наличие на рынке достаточного количества запасных деталей.

Устройство беспроводных источников питания

Зарядники аккумуляторных батарей преобразуют переменный ток 220 В от сети в постоянный ток. Для выполнения своих функций зарядное устройство имеет трансформатор и специальную печатную плату. Батареи производят ток благодаря химической реакции между двумя электродами и электролитом. Напряжение находится в диапазоне от 1,2 до 24 В или более, в зависимости от типа аккумулятора и силы тока.

Многие беспроводные устройства питаются от перезаряжаемой никель — кадмиевой (nicad) батареи или аккумуляторной батареи, состоящей из 20 ячеек. Каждая ячейка обеспечивает постоянный ток около 1,2 В. Пакеты встраиваются непосредственно в инструмент и имеют защёлкивающиеся зажимы.

Ряд аккумуляторов имеют постоянные встроенные батареи, которые невозможно удалить и они заряжаются в блоке.

Восстановление работоспособности дрели

Работая с повышенными нагрузками и в загрязнённой ремонтной среде, шуруповерт может сломаться. Самые частые причинами неисправностей — это грязь или пыль. Иногда отвёртка перестаёт работать, когда медные соединения на контактах окисляются. Отремонтировать и одновременно сделать настройку шуруповёрта своими руками можно после изучения инструкции завода-изготовителя в такой последовательности:

1. Перед любыми видами ремонтных работ необходимо принять меры предосторожности.
2. Перед заменой патрона или снятием корпуса убедится, что электрическая отвёртка не подключена к питанию.
3. Попробуйте включить инструмент через аккумуляторную батарею. Если она не функционирует, возможно, неисправность в батарее или источнике питания. Замените аккумулятор и проверьте работу. Если электрическая отвёртка не прокручивается, возможно, внутри что-то блокирует пуск и придётся снять патрон.
4. Для этого необходимо с помощью отвёртки ослабить винты, и осторожно вынуть патрон. Перед чем нужно убедиться, что есть резервная деталь для замены.
5. Осторожно открутить корпус с помощью отвёртки. Открыть его, приподнять и проверить устройство на наличие внутренних дефектов.
6. Очистка медного соединения. Если они покрыты пылью или медной окисью, нужно их очистить. Для этого можно использовать наждачную бумагу до тех пор, пока поверхности не станут блестящими и гладкими.
7. Вытереть инструмент от пыли и медных опилок мягкой тканью.
8. Сохранить схему подключения, сделав фотоснимки и чертёж на бумаге. Это очень важно иначе сложно будет собрать провода точно так же, как до ремонта.
9. Замена и повторная сборка. Определить узлы, где детали заклинен и осторожно заменить их.
10. Собрать отвёртку, подсоединить провода и установить корпус.

Устранение неисправности адаптера

Очень часто случается так, что пользователь заряжает аккумулятор, а он перестаёт работать практически сразу, индикатор сообщает о разрядке батарей. В этом случае необходима диагностика, чтобы определит точно, что неисправно — аккумулятор или зарядное устройство.

Если беспроводной механизм (со встроенной перезаряжаемой батареей) не работает, не хватает мощности, нужно убедиться что:

1. Питание включено на выходе и розетка не подключена к сети.
2. Проверить электрический шнур и заменить его, если он неисправен.
3. Опробовать блок питания и выполнить ремонт.
4. Если беспроводное устройство или перезаряжаемые батареи работают в течение более коротких периодов между подзарядами, вероятно, они изношены. Нужно осмотреть их на наличие повреждений или утечек и при необходимости заменить.

Самостоятельная зарядка литий-ионных батарей

Иногда для старых моделей инструмента невозможно приобрести новый зарядник и необходима доработка или сделать новый самостоятельно. Для свинцово-кислотных батарей Ni-Cd и Li-ion потребуется схема зарядного устройства для шуруповёрта 18 вольт. Основными особенностями этого универсального источника являются:

1. Напряжение постоянного тока.
2. Автоматическое отключение при полной зарядке.
3. Максимальный ток 5 ампер, аккумуляторы могут заряжаться в обычном режиме.
4. Полностью настраиваемый режим согласно спецификациям батареи.
5. Низкая себестоимость.
6. Оптимальная электросхема. Никаких специальных деталей не требуется, все они стандартные и легко доступны.
7. Светодиодные индикаторы для контроля состояния отсечки и зарядки.
8. Подходит для гаражей и домашнего использования.

Это многоцелевое приспособление представляет собой источник постоянного напряжения на 5 ампер, однако, для зарядки меньшего тока может потребоваться дополнительная цепь постоянного тока между входным источником питания.

При глубокой зарядке батарея может перегреваться, что должно быть защищено автоматической схемой контроллера температуры или охлаждением вентилятора. Список деталей для ремонта шуруповёрта своими руками:

Ремонт источников тока

У аккумуляторных батарей в действительности нет сложных запасных частей, так как она собирается из простейших зарядных элементов. Для того чтобы определиться с ремонтом нужно открыть источник и проверить наличие повреждений. Инструменты и материалы, которые понадобятся при выполнении ремонта:

• Мультиметр.
• Отвёртка.
• Очиститель электрических контактов.
• Изолента.

Бывают случаи, когда катушка беспроводной отвёртки имеет дефект и, следовательно, перегревает устройство. Изоляция легко плавится, аккумуляторы выходят из строя и беспроводная отвёртка не может использоваться. Техническую ошибку не всегда можно определить внешним осмотром и нужна разборка инструмента.

1. Отсоединить инструмент от электрической розетки.
2. Для очистки контактов между ручкой питания и зарядным устройством используйте ветошь, наждачную бумагу или электрический контактный очиститель.
3. Несколько раз подключите блок питания и убедитесь, что он функционирует правильно.
4. Проверьте прибор на выходе постоянного тока. Установите мультиметр на шкалу 25 DCV. Подключите его к электрической розетке.
5. Прикоснитесь к двум его зондам к соответствующим контактам (+ и -). Если показания прибора равны нулю, поменяйте их местами.
6. Выход DCV должен быть около или чуть выше номинальной мощности источника. То есть, при 9 В постоянного тока прибор должен показывать не более 10 В .
7. Проверьте источник на выходе переменного тока. Установите мультиметр на шкалу 25 ACV. Прикоснитесь двумя зондами к контактам. Если считывание отсутствует, трансформатор неисправен. Подберите его для замены с равным номиналом и размером.
8. Проверьте аккумуляторную батарею. Полностью зарядите аккумулятор. Установите прибор на шкале DCV больше, чем номинальная мощность батарейного блока.
9. Прикоснитесь красным зондом к клемме +, а чёрным — к клемме и измерить.
10. Замените аккумулятор, если показания на 1 вольт ниже номинальной мощности.

Диагностика состояния электроинструмента

Горячие поверхности беспроводной отвёртки и батареи свидетельствуют о перегреве инструмента. Перегрев — это процесс, который может произойти в двух случаях. С одной стороны, шуруповёрт имеет внутренний дефект, а с другой стороны, возможно, что он используется неправильно. Для этого перед ремонтом нужно провести проверку:

1. Вначале испытать источники тока — электрическую розетку. Есть 3 способа проверки. Сначала подключите к нему другое устройство и посмотрите, работает ли он правильно. И также можно подключить проверяемый инструмент к другой розетке и посмотреть, заряжается ли аккумулятор. Наконец, проверьте индикаторы на нём, например, свет или звук, чтобы убедиться, что он получает электричество.
2. Работоспособность аккумулятора. Иногда причина может быть не в нём, а в какой-то отдельной элементарной батареи. Это можно определить двумя способами. Попытайтесь подключить аккумулятор в другой зарядке и посмотреть, будет ли он заряжаться. Можно попробовать заменить проблемный элемент в батареи.
3. Проверить зарядник и определить, есть ли какие-либо видимые повреждённые части. Нужно обратить внимание на контакты, которые соединяются с выходами. Убедитесь, что они не согнуты и не сломаны.
4. Проверить металлические детали на наличие коррозии или ржавчины, что является признаком влаги. Если детали контактировали с жидкостью, возможно, в нём возникло короткое замыкание, которая не позволяет включать аккумулятор.
5. Используйте для ремонта зарядных устройств аккумуляторов вольтметр, подсоединявшись к нему. Коснитесь контактов устройства с помощью зондов и убедитесь, что есть показания. Если они отсутствуют, переключите зонды и повторите попытку. Если показания по-прежнему отсутствуют, аккумулятор не рабочий и нуждается в замене.
6. Выполнить очистку небольшим количеством спирта и ватным тампоном. Удалить коррозию с помощью тонкой наждачной бумаги. Прежде чем подавать контрольное напряжение на прибор нужно удостовериться, что спирт высох и электрические части не имеют влажной поверхности.

Шуруповерты производит большое количество фирм, особенно популярны инструменты фирм Интерскол, Bosch, Макита. Обычно они чрезвычайно прочны и надёжны, тем не менее отдельные части могут изнашиваться. Например, когда при нажиме на курок дрель не работает. Такая поломка говорит о том, что не действует триггер (кнопка). Замена триггера — довольно простая операция. Перед началом ремонта аккумулятор должен быть удалён, чтобы предупредить получение травмы при включении спускового механизма двигателя. Порядок проведения замены регулятора на примере зарядного устройства для шуруповерта Бош:

1. Удалить аккумулятор перед началом работы со сверлом. Отключить два освобождающих зажима по бокам аккумулятора и вынуть батарею. После извлечения аккумуляторной батареи 12,0 В положите её в безопасное место вдали от рабочей зоны. Установите оборудование на чистую ровную поверхность винтовыми отверстиями вверх.
2. Найти винт, который соединяет две половины наружного корпуса на заднем крае вала батареи. Используйте угловой пинцет для его удаления.
3. Поместите пинцет в паз на внутренней стороне зажима. Используйте другую руку, чтобы плотно прикрепить дрель и потянуть вверх до тех пор, пока зажим не отсоединится.
4. Найдите восемь винтов 5,5 мм, расположенных на обращённой вверх стороне свёрла.
5. Удалите каждый винт с помощью отвёртки T8, сложив их в безопасном месте. После освобождения всех винтов освободите корпус, чтобы открыть двигатель и вынуть его.
6. Поместить палец под металлическую вкладку и осторожно поднять её и освободить спусковой механизм. Аккуратно возьмите узел триггера и осторожно потяните вверх.
7. Отсоединить два провода, соединяющих двигатель с триггером, используя пару плоскогубцев.
8. Починить неисправный триггер.

Другой вид ремонта шуруповёрту Бош, например, или от другого известного производителя требуется намного реже и его лучше доверить сервисному центру.

Аккумуляторные шуруповёрты в наши дни достаточно надёжны, поэтому на самом деле трудно найти случаи поломок модели с напряжением 18 В. Литий-ионные аккумуляторы имеют отличное время автономной работы и низкие скорости саморазряда, благодаря чему инструменты, оснащеные ими, постоянно находят применение в домашнем хозяйстве.

Источник