Переделываем шуруповерт на сетевой из электронный трансформатор. Сетевой блок питания шуруповерта

Современные электроинструменты популярны тем, что во время работы позволяют не привязываться к электросети, что расширяет возможности их эксплуатации, даже в полевых условиях. Наличие аккумуляторной батереи значительно ограничивает длительность активной работы, поэтому шуруповерты и дрели требуют постоянного доступа к источнику питания. К сожалению, у современных инструментов (чаще китайского производства) питающая батарея обладает небольшой надежностью и часто быстро выходит из строя, поэтому народным умельцам приходится обходиться подручными материалами, чтобы не только собрать импульсный блок питания, но и сэкономить на этом средства.
Примером подобного хэнд-мэйда является импульсный блок питания (ИБП) для аккумуляторного шуруповерта на 18 В, собранный из элементов неработающей энергосберегающей лампы, которая может принести пользу даже после своей «смерти».

Строение и принцип работы энергосберегающей лампы

Строение энергосберегающей лампы

Чтобы понять, чем может быть полезна энергосберегающая лампа, рассмотрим ее строение.
Конструкция лампы состоит из следующих составных частей:

1. Герметичной стеклянной трубки (колбы), внутри покрытой люминофорным составом. Колба заполнена инертным газом (аргоном) и парами ртути.
2. Пластикового корпуса, изготовленного из негорючего материала.
3. Небольшой электронной платы (электронным балластом) с пускорегулирующим аппаратом (ПРА), который отвечает за запуск и исключает мерцание прибора. ПРА современных приборов оснащен фильтром, защищающим лампу от сетевых помех.
4. Предохранитель, защищающий компоненты платы от скачков напряжения, которые могут вызвать возгорание прибора.
5. Корпуса – в нем «упакованы» ПРА, предохранитель и соединительные провода. На корпусе размещают маркировку, которая содержит информацию о напряжении, мощности и цветовой температуре.
6. Цоколя, обеспечивающего контакт лампы с электропитанием (самые распространенные цоколи – Е14, Е27, GU10, G5.3).

К колбе лампы подсоединены две спирали (электрода), которые под действием тока раскаляются и испускают со своей поверхности электроны. В результате взаимодействия электронов с парами ртути в колбе возникает тлеющий заряд, «рождающий» УФ-излучение. Воздействуя на люминофор, ультрафиолет «заставляет» лампу светиться. Цветовая температура «экономки» определяется химическим составом люминофора.

Виды поломок энергосберегающих ламп

Энергосберегающая лампа может выйти из строя в двух случаях:

• разбилась колба лампы;
• вышел из строя электронный балласт (ЭБ) (преобразователь напряжения высокой частоты), отвечающий за преобразование переменного тока в постоянный, постепенный нагрев электродов и предотвращающий мерцание прибора во время включения.

При разрушении колбы, лампу можно просто выбросить, а при поломке электронного балласта – отремонтировать или использовать для своих целей, например, использовать для изготовления ИБП, добавив в схему разделительный трансформатор и выпрямитель.

Комплектация электронного балласта энергосберегающей лампы
Большинство ЭБ ламп являются высокочастотными преобразователями напряжения, собранными на полупроводниковых триодах (транзисторах).
Более дорогие приборы укомплектованы сложной схемой ЭБ, соответственно, более дешевые – упрощенной.
Электронный балласт «укомплектован» следующими электрическими элементами:

• биполярным транзистором, работающем на напряжениях до 700 В и токах до 4А;
• защитными диодами (в основном, это элементы типа D4126L или аналогичные им);
• импульсным трансформатором;
• дросселем;
• двунаправленным динистором, аналогичным сдвоенному КН102;
• конденсатором 10/50В
• некоторые схемы ЭБ комплектуют полевыми транзисторами.

На рисунке ниже приведен состав электронного балласта лампы с функциональным описанием каждого элемента.

Функциональное описание

Некоторые схемы ЭБ энергосберегающих ламп позволяют практически полностью заменить схему самодельного импульсного источника, дополнив ее несколькими элементами и внеся небольшие изменения.

Отдельные схемы преобразователей работают на электролитических конденсаторах или содержат специализированную микросхему. Такие схемы ЭБ лучше не использовать, ведь именно они часто являются источниками отказов многих электронных устройств.

Что общего между электрическими схемами «экономок» и ИБП?

Ниже приведена одна из распространенных электрических схем лампы, дополненная перемычкой А-А’, заменяющей отсутствующие детали и лампу, импульсным трансформатором и выпрямителем. Элементы схемы, выделенные красным, можно удалить.

Электрическая схема «экономки» на 25 Вт

В результате некоторых изменений и необходимых дополнений, как видно из схемы приведенной ниже, можно собрать импульсный блок питания, где красным цветом выделены добавленные элементы.

Конечная электрическая схема ИБП

Каких параметров мощности БП можно добиться от энергосберегающей лампы?

«Вторую» жизнь «экономки» часто используют современные радиолюбители. Ведь для их хэнд-мэйдов часто требуется силовой трансформатор, с наличием которого возникают определенные трудности, начиная его покупкой и заканчивая расходом большого количества провода для обмотки и габаритными размерами конечного изделия. Поэтому народные умельцы приловчились заменять трансформатор на импульсный блок питания. Тем более, если для этих целей использовать электронный балласт неисправного осветительного прибора, это существенно сэкономит средства, особенно для трансформатора мощностью более 100 Вт.

Маломощный импульсный блок питания можно соорудить путем вторичной обмотки каркаса уже имеющейся катушки индуктивности. Чтобы получить блок питания более высокой мощности, потребуется дополнительный трансформатор. Импульсный блок питания на 100 Вт м более можно изготовить на базе ЭБ ламп мощностью 20-30 Вт, схему которых придется немного изменить, дополнив ее выпрямляющим диодным мостом VD1-VD4 и изменив в сторону увеличения сечение обмотки дросселя L0.

Самодельный трансформаторный БП

Если не удастся повысить коэффициент усиления транзисторов, придется увеличить ток их базы, изменив номиналы резисторов R5-R6 на меньшие. Кроме этого, придется увеличить параметры мощности резисторов базовой и эмиттерной цепи.
При малой частоте генерации, придется заменить конденсаторы C4, C6 на элементы с большей емкостью.

Самодельный блок питания

Блок питания

Маломощный импульсный блок питания с параметрами мощности 3,7-20 Вт не требует использования импульсного трансформатора. Для этого будет достаточно увеличить количество витков магнитопровода на уже имеющемся дросселе. Новую обмотку можно намотать поверх старой. Для этого рекомендуют использовать провод МГТФ с фторопластовой изоляцией, которая заполнит просвет магнитопровода, что не потребует большого количества материала и обеспечит необходимую мощность устройства.

Чтобы повысить мощность ИБП, придется использовать трансформатор, который также можно соорудить на основе уже имеющегося дросселя ЭБ. Только для этого рекомендуют использовать лакированный обмоточный медный провод, предварительно намотав на родную дроссельную обмотку защитную пленку во избежание пробоя. Оптимальное количество витков вторичной обмотки обычно подбирают опытным путем.

Как подключить новый ИБП к шуруповерту?

Чтобы подключить импульсный блок питания, собранный на основе электронного балласта, необходимо разобрать шуруповерт, сняв все крепежные элементы. Используя пайку или термоусадочные трубки, провода двигателя устройства соединяем с выходом ИБП. Соединение проводов, путем скручивания – не желательный контакт, поэтому забываем о нем, как о ненадежном. Предварительно в корпусе инструмента просверливаем отверстие, через которое пустим провода. Для предотвращения случайного вырывания, провод необходимо обжать алюминиевой клипсой у самого отверстия внутренней поверхности корпуса электроинструмента. Размеры клипсы, превосходящие диаметр отверстия, не дадут проводу механически повредиться и выпасть из корпуса.

Шуруповерт

Как видно, даже после отработки энергосберегающая лампа может прослужить длительное время, принеся пользу. На ее базе можно собрать маломощный питающий импульсный блок до 20 Вт, который прекрасно заменит аккумуляторную батарею электроинструмента на 18 В или любое другое зарядное устройство. Для этого можно использовать элементы электронного балласта энергосберегающей лампы и технологию, описанную выше, чем и пользуются народные умельцы, чаще всего, чтобы отремонтировать вышедшую строя батарею или сэкономить на покупке нового питающего источника.

Самодельные солнечные коллекторы для бассейнов, процесс установки

Самый главный плюс аккумуляторного шуруповёрта — возможность автономного функционирования. Конечно, если пользоваться шуруповёртом достаточно часто, то он выйдет из строя.

Вариант с покупкой новой батареи не актуален, поскольку, исходя из её стоимости, проще будет сразу купить новый шуруповерт.

На мой взгляд, оптимальный выход из ситуации — переделать аккумулятор в БП (блок питания). Это обеспечивает возможность как сетевого, так и аккумуляторного питания. Собственно так я и поступил в случае со своим собственным инструментом.

Конструкция шуруповёрта

Конструкция шуруповерта довольно проста: электродвигатель, клавиши запуска и аккумулятор.

Примерные подсчёты показывают, что 75 % стоимости шуруповёрта составляет именно батарея. При неполадках с этим компонентом существует три рациональных решения проблемы:

• Починка имеющейся аккумуляторной батареи;
• Работа с выносным аккумулятором (например, автомобильным);
• Модернизация аккумулятора инструмента под сетевое питание;
• Покупка нового элемента.

Что такое аккумулятор?

Аккумуляторы (которые иначе называются аккумуляторными батареями) используются для того, чтобы накапливать электроэнергию и обеспечивать автономное функционирование энергопотребляющих устройств. Вся батарея компонуется из некоторого числа последовательно соединённых аккумуляторов («банок»).

Напряжение каждого отдельного аккумулятора является частью общего, даваемого аккумуляторной батареей рабочего напряжения.

Определение неисправности аккумулятора

Вполне может оказаться, что у всей батареи неисправен только один элемент, а значит производить полную замену нет смысла, поэтому не поленитесь и проверьте каждую «банку» в ней.

Для такой проверки потребуется только обыкновенный мультиметр. Изначально всю аккумуляторную батарею следует поставить на зарядку и дождаться пока она завершится, а после замерить уровень напряжения в каждом из элементов цепи и выявить, где оно не соответствует номинальному. Именно эти элементы, скорее всего, подлежат замене.

Удостовериться в этом можно, если дождаться, когда батарея разрядится. Тогда производится повторная оценка уровня напряжения на каждой из банок. На неисправных элементах «проседание» уровня напряжения будет наиболее очевидным. И если такой элемент всего один, то гораздо проще заменить его.

В противном случае лучше будет просто отказаться от аккумулятора в пользу блока питания.

Что нужно учесть при замене батареи на блок питания

Подбирая блок питания шуруповерта, я ориентировался в первую очередь на его размеры, поскольку было необходимо, чтобы он «вписался» в корпус аккумулятора.

Для большей точности размер корпуса нужно вымерять изнутри, изъяв предварительно все составляющие компоненты.

Потом, с учётом мощности и ориентируясь на напряжение, высчитал ток потребления (конечно, было бы гораздо лучше, будь он тоже уже указан, но его не было). Конечно, если к вычислениям душа не лежит, то можно попробовать выбрать блок питания на вскидку.

Когда я покупал себе питающий блок, то кроме потребляемого тока, оценил и уровень ёмкости слетевшего аккумулятора. Допустим, что ёмкость равняется 1,2 ампер/час, а времени на полную зарядку требуется около 2,5 часов, тогда вырабатываемый ток примерно равен промежуточному значению между этими двумя числами (1,9 А).

Чтобы не ошибиться с выбором перед походом в магазин, записал для себя следующие параметры, которые нужно учитывать, когда собираешься подключать блок питания шуруповерта своими руками:

• Габариты;
• I(min);
• Необходимый уровень питающего напряжения.

По своему опыту могу отметить, что шуруповёрт переделанный под питание от сети, становится гораздо легче. Лично для меня это был приятный момент,ну а шнур с вилкой непомеха.

Значение при покупке или сборке шуруповёрта имеют не только технические характеристики, но и надёжность, лёгкость, удобство и незначительные габариты.

Немалую важность имеет и падающая нагрузочная характеристика. Во время перегрузок, именно она, является главной страховкой инструмента от поломки. Хорошо, если конструкция устройства будет простой, а детали входящие в неё ,будут широко доступны.

Под выдвинутые мной требования подходили импульсные блоки питания, поскольку они гораздо компактнее трансформаторных. Хочу обратить ваше внимание на тот факт, большая часть китайской продукции такого плана имеет характеристики гораздо меньшие, чем те, что указаны на упаковке/корпусе, а советский БП обладает большими размерами и характеризуется низким КПД.

Приобрести блок питания можно на блошином рынке или рынке для радиолюбителей. Не забудьте обсудить с продавцом возможный возврат блока, а прежде, чем встраивать его, попробуйте просто подключить к инструменту и вкрутить 3 — 4 шурупа.

Переделка шуруповёрта

Когда я подобрал и проверил блок питания, то решил, что можно приступать к переделке.

Сначала снял корпус БП. Мне повезло, он крепился на саморезы, со склеенным пришлось бы возиться дольше. Если у вас всё-таки склеенный шов, то необходимо простучать его молотком, ещё можно попробовать разобрать его с помощью лезвия ножа, подбивая его молотком, тогда корпус точно поддастся.

Потом я взялся за вилку: отпаял шнур с выводами. Когда этот момент был выполнен, я поместил «обнажённый» блок питания в разъём для аккумулятора и через специальное отверстие в аккумуляторном корпусе подвёл к БП шнур для подключения к сетевому питанию. Выход блока с соблюдением полярности был соединён с клеммами. Потом всю конструкцию поместил в аккумуляторный корпус.

Наконец, попробовал вкрутить несколько шурупов — всё исправно работало.

Существует вариант, что устраивающий вас блок питания окажется слишком велик по размерам, тогда логично будет обустроить для него подходящий разъём в рукоятке.

В процессе работы нужно, чтобы батарея не находилась под напряжением, поэтому я подсоединил блок питания шуруповерта параллельно относительно питающих выводов, а на разрыве плюсового провода сделал диодный переход с необходимым уровнем мощности. При этом минусовой полюс сориентировал на мотор.

В независимости от качества используемого блока питания,из-за уровня нагрузки, которую даёт действующий шуруповерт вероятность перегрева весьма высока. По этой причине я «расставил» элементы БП внутри корпуса максимально просторно.

Также подправить ситуацию можно дополнив управляющую микросхему несколькими новыми радиаторами. После внесения изменений обязательно производится проверочный запуск инструмента, который позволяет удостовериться в том, что шуруповерт не нагревается. Такая проверка поможет вам самостоятельно разобраться в том, для каких элементов особенно необходимо охлаждение. Возможно, что для решения данной проблемы понадобится сделать несколько отверстий в корпусе.

Автомобильный аккумулятор как замена родному

Если работать нужно, а розетки поблизости не оказалось, могу предложить воспользоваться автомобильным аккумулятором. То есть зажимы с шуруповерта можно просто перекинуть на этот аккумулятор. Но такое средство походит только для крайних случаев в качестве экстренной меры.

Обратите внимание: для большинства автомобильных аккумуляторных батарей уровень рабочего напряжения недостаточен, чтобы питать шуруповерт. Тем более, что для таких целей никто не будет применять новые элементы, а у старых данный показатель едва достигает 11 Вольт, при том, что могут потребоваться все 19 Вольт. Как итог: малая эффективность инструмента, слабая сила кручения.

Блок питания от компьютера

Радиорынок богат таким продуктом. Тем более, что стоит он довольно мало. Для наших целей более всего подходят элементы АТ-типа.

Особенно удобно использовать компьютерный БП по той причине, что все его характеристики указаны правильно, а не так, как это происходит с некоторыми пусть даже и новыми элементами из Китая.

Блоки данной категории оснащены кнопкой включения и имеют встроенный охлаждающий вентилятор и у них довольно хорошая система предотвращения перегрузки. Но если вы будете самостоятельно мастерить новый корпус, то обеспечьте наличие в нём достаточных размеров вентиляционного отверстия.

Компьютерный блок питания можно использовать как в собранном виде, так и в разобранном. В первом случае это будет выносной элемент, а во втором – встроенный в шуруповерт. В компьютерном блоке питания вы найдёте всё, что только может понадобиться: трансформатор, достаточно мощная диодная сборка (у меня такая была на 5 Вольт) и т.д. А силовые транзисторы, например, можно взять от монитора того же компьютера. А микросхему для сборки можно купить, тем более, что стоит она всего-ничего.

Учтите, что диоды обязательно устанавливаются на теплоотвод и изолируются от радиатора с помощью слюдяных прокладок.

Самостоятельная сборка блока питания

Видоизменить шуруповерт таким образом, чтобы обеспечить ему возможность подключения к сети, можно и по-другому. Для этого нужно будет собрать переносной блок питания шуруповерта.

При проверке подобной схемы, я подключал к инструменту кабель с вилкой на одном конце.

Потом воспользовался блоком питания с соответствующими параметрами, но на эту роль подойдёт и трансформатор с выпрямителем (аналогично нужно учитывать соответствие параметров требуемым).

Если у вас мало опыта, то с трансформаторными катушками придётся попотеть. Многие вообще отказываются от данной затеи в связи с трудностями, которые возникают при высчитывании количества необходимых витков и выборе проволоки подходящего диаметра. Делая обмотку, нужно понимать, что нужное количество витков не всегда может вместиться в один слой, поэтому обязательно тщательно изолируйте один слой от другого (учитывайте, что один виток при диаметре провода в 4 мм – это 2 вольта).

Наиболее удобным выходом будет воспользоваться трансформатором из старого или нерабочего устройства. Конечно, любой не подойдёт, нужно, как и всегда, учитывать сопадение параметров, а если всё в порядке то можно браться за сборку выпрямителя.

Спаивать выпрямительный мост придётся из полупроводникового диода. Важно оценить совпадение параметров этого элемента с требуемыми.

При наличии минимальной осведомлённости о том, как строятся электрические схемы, можно изготовить блок питания шуруповерта своими руками.

Согласно приведённой схеме, собирая блок питания шуруповерта, можно применять трансформаторы из старых ламповых телевизоров или иной ненужной уже техники. При этом они должны обладать следующими характеристиками:

• Уровень напряжения — 220 Вольт;
• Мощность — 250-350 Ватт;
• Уровень напряжения (вторичная обмотка) — 24-30 Вольт (можно не учитывать, если сила выходного тока составляет от 15 Ампер и более);
• Не импульсный донор.

Кроме того, занимаясь сборкой блока питания не забывайте о необходимости качественной изоляции и обеспечения защиты от коротких замыканий. Для этих целей на входных и выходных цепях устанавливаются предохранители.

Увеличение мощности аккумулятора

Для обозначенной цели можно применить рабочие батареи от любых ныне бездействующих приборов. Я, например, брал литиевую батарею у убитого ноута (ток на 2,2 кА).

После извлечения требуемого элемента, припаял проводку от него к старой батарее (с соблюдением полярностей).

При последующей проверке подобная конструкция работала исправно. Для разъёма, через который производится зарядка, можно дополнить корпус специальным отверстием.

Зафиксировать новый аккумулятор можно при помощи термоклея. Тогда можно переходить к сборке корпуса.

Модернизированный шуруповёрт нужно использовать руководствуясь следующими правилами:

• Если вы непрерывно используете инструмент более четверти часа, то обязательно сделайте небольшую паузу;
• Следите за чистотой БП, он не должен покрываться слоями пыли;
• Не используйте блок, не оборудованный заземлением;
• Переоборудованный шуруповёрт не подходит для работы на высоте более 2-х метров;
• Нельзя подключать инструмент к сети через несколько последовательно соединённых удлинителей.

Соблюдение приведённых правил позволит долго и беспроблемно пользоваться шуруповёртом.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на , буду рад если вы найдете на моем еще что-нибудь полезное.

Очень многие любители мастерить сейчас пользуются аккумуляторными дрелями-шуруповертами. Инструмент действительно очень полезный, так как ускоряет и упрощает работу по завинчиванию шурупов, болтов и не связывает вас с электросетью. В то же время, емкости
стандартного аккумулятора явно не достаточно Очень жаль что нет в продаже каких-то сетевых блоков питания для шуруповертов (я имею в виду именно блоки питания, способный крутить мотор, а не зарядное устройство). Я это понял когда решил заменить в квартире старый деревянный пол новым Начитавшись интернета решил крепить доски не гвоздями, а шурупами, так как. судя по прочитанному материалу, это должно положительно сказаться на уменьшении скрипа пола, плюс всегда можно заскрипевшую доску «подкрутить». Приступил к работе, и тут выяснилось что одного 12-вольтового аккумулятора шурупорверта едва хватает на прикручивание 4-5 досок (доски длиной 4 метра, лаги через 30-40 см, таким образом на 40-50 шурупов). Затем наступает длительная пауза на зарядку. Даже наличие запасного аккумулятора не помогает, потому что разрядка происходит за 15-20 минут такой работы, а на зарядку требуется несколько часов. Работать же от своего зарядного устройства шуруповерт не может из-за недостаточного тока на его выходе. Тогда я нашел выход из положения запитав шуруповерт от большущего старого лабораторного источника питания. Но это не дело, так как лабораторный источник слишком тяжел и громоздок, и потому появилось желание сделать компактный сетевой блок питания для шуруповерта.

Стал изучить содержимое своей кладовки на предмет поиска подходящей основы для блока питания. Сначала обратил взор на блоки МП-1 и МП-3 от старых телевизоров, блок питания от неисправного принтера «HP», а потом попался на глаза«электронный трансформатор» для низковольтных галогеновых светильников. Измеренный ток потребления шуруповертом на максимальной нагрузке (муфту на «14» и держим руками патрон так чтобы муфта прищелкивалась) оказался равен 7-8А.

Таким образом, мощность источника должна быть где-то около 100 W. «Электронный трансформатор» был именно такой мощности (плохо что без существенного запаса). Хочу напомнить что «электронный трансформатор» для галогеновых ламп представляет собой простой импульсный источник питания, на выходе которого есть переменное напряжение частотой в несколько десятков кГц. модулированное напряжением сети частотой 50 Гц. Для питания ламп это возможно и подходит, но не для питания электромотора постоянного тока с регулятором мощности, что собственно и представляет собой шуруповерт с электротехничес-кой точки зрения.

[b]На рисунке 1 показана срисованная с платы схема «электронного трансформатора» марки «Tachiba» (судя по всему, китайская подделка под «Toshiba»). Недостатки схемы лежат на поверхности. - нет сглаживающего конденсатора после сетевого выпрямителя (потому и модуляция частотой 50 Гц) и нет выходного выпрямителя с накопительным конденсатором большой емкости.

На рисунке 2 показана доработанная схема. Лампа Н1 нужна как нагрузка при работе блока на холостом ходу, необходимая для его запуска. Но для неё нашлось и практическое применение Лампа помещена в металлическую трубку и примотана изолентой к корпусу шуруповерта, так что получился весьма полезный фонарик. В отличие от встроенной светодиодной подсветки, которая есть в шуруповерте, он более удобен так как и светит ярче и световое пятно шире и, что самое важное, светит все время, а не только когда работает электромотор. Конструктивно все сделано довольно компактно.
Но пришлось пожертвовать одним из аккумуляторных блоков (в комплекте шуруповерта их два). Все аккумуляторы из блока вынуты, оставлен пустой корпус с контактами.

Затем, в этом корпусе при помощи клея «жидкие гвозди» закреплена плата электронного трансформатора, выходной диодный мост и дополнительные конденсаторы. Плата очень компактная (55x35 мм), а конденсаторы импортные малогабаритные, поэтому все поместилось без проблем. Осталось в корпусе просверлить дырку для сетевого шнура с вилкой. Теперь, обычно работаю с сетевым блоком, но если нужна автономная работа снимаю его и пристегиваю аккумуляторный.

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?

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.

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 , для просмотра использовали программу . Получившийся график показан на рисунке 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.

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 ).

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.

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.

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.

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.

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

Очень многие любители мастерить сейчас пользуются аккумуляторными дрелями-шуруповертами. Инструмент действительно очень полезный, так как ускоряет и упрощает работу по завинчиванию шурупов, болтов и не связывает вас с электросетью. В то же время, емкости

стандартного аккумулятора явно не достаточно Очень жаль что нет в продаже каких-то сетевых блоков питания для шуруповертов (я имею в виду именно блоки питания, способный крутить мотор, а не зарядное устройство). Я это понял когда решил заменить в квартире старый деревянный пол новым Начитавшись интернета решил крепить доски не гвоздями, а шурупами, так как. судя по прочитанному материалу, это должно положительно сказаться на уменьшении скрипа пола, плюс всегда можно заскрипевшую доску « подкрутить ». Приступил к работе, и тут выяснилось что одного 12-вольтового аккумулятора шурупорверта едва хватает на прикручивание 4-5 досок (доски длиной 4 метра, лаги через 30-40 см, таким образом на 40-50 шурупов). Затем наступает длительная пауза на зарядку. Даже наличие запасного

аккумулятора не помогает, потому что разрядка происходит за 15-20 минут такой работы, а на зарядку требуется несколько часов. Работать же от своего зарядного устройства шуруповерт не может из-за недостаточного тока на его выходе. Тогда я нашел выход из положения запитав шуруповерт от большущего старого лабораторного источника питания. Но это не дело, так как лабораторный источник слишком тяжел и громоздок, и потому появилось желание сделать компактный сетевой блок питания для шуруповерта.

Стал изучить содержимое своей кладовки на предмет поиска подходящей основы для блока питания. Сначала обратил взор на блоки МП-1 и МП-3 от старых телевизоров, блок питания от неисправного принтера «HP», а потом попался на глаза « электронный трансформатор » для низковольтных галогеновых светильников. Измеренный ток потребления шуруповертом на максимальной нагрузке (муфту на «14» и держим руками патрон так чтобы муфта прищелкивалась) оказался равен 7-8А.

Таким образом, мощность источника должна быть где-то около 100 W. « Электронный трансформатор » был именно такой мощности (плохо что без существенного запаса)

Хочу напомнить что « электронный трансформатор » для галогеновых ламп представляет собой простой импульсный источник питания, на выходе которого есть переменное напряжение частотой в несколько десятков кГц. модулированное напряжением сети частотой 50 Гц. Для питания ламп это возможно и подходит, но не для питания электромотора постоянного тока с регулятором мощности, что собственно и представляет собой шуруповерт с электротехничес-кой точки зрения.

На рисунке 1 показана срисованная с платы схема « электронного трансформатора » марки «Tachiba» (судя по всему, китайская подделка под «Toshiba»). Недостатки схемы лежат на поверхности. - нет сглаживающего конденсатора после сетевого выпрямителя (потому и модуляция частотой 50 Гц) и нет выходного выпрямителя с накопительным конденсатором большой емкости.

На рисунке 2 показана доработанная схема. Лампа Н1 нужна как нагрузка при работе

блока на холостом ходу, необходимая для его запуска. Но для неё нашлось и практическое применение Лампа помещена в металлическую трубку и примотана изолентой к корпусу шуруповерта, так что получился весьма полезный фонарик. В отличие от встроенной светодиодной подсветки, которая есть в шуруповерте, он более удобен так как и светит ярче и световое пятно шире и, что самое важное, светит все время, а не только когда работает электромотор.

Конструктивно все сделано довольно компактно.

Но пришлось пожертвовать одним из аккумуляторных блоков (в комплекте шуруповерта их два). Все аккумуляторы из блока вынуты, оставлен пустой корпус с контактами.

Затем, в этом корпусе при помощи клея « жидкие гвозди » закреплена плата электронного трансформатора, выходной диодный мост и дополнительные конденсаторы. Плата очень компактная (55 x35 мм), а конденсаторы импортные малогабаритные, поэтому все поместилось без проблем. Осталось в корпусе просверлить дырку для сетевого шнура с вилкой. Теперь, обычно работаю с сетевым блоком, но если нужна автономная работа снимаю его и пристегиваю аккумуляторный.

Каримов А М