Блок питания для шуруповерта 18в своими руками: готовые варианты и схема самодельного трансформаторного БП

Мобильный шуруповерт на аккумуляторной батарее получил широкое распространение в строительстве. Одним из существенных недостатков модели является износ аккумулятора, при износе которого приходится покупать новый шуруповерт или искать аккумулятор. Нестандартное решение предлагают радиолюбители — сделать своими руками блок питания для шуруповерта 18 В.

Простое восстановление инструмента

Основным преимуществом аккумуляторного шуруповерта является его мобильность. Применяется в таких инструментах литий-ионный аккумулятор, который защищен от перегрузки и полной разрядки. Кроме того, существует защита и от перезарядки в виде отдельной схемы, встроенной в сам элемент. Основным источником питания (первичным) является 220 В, выполняется и подзарядка аккумуляторной батареи.

В зависимости от модели шуруповерта на аккумулятор поступает напряжение зарядки от 14 В до 21 В. На выходе батареи получается напряжение питания от 12 до 18 В. Этот тип АКБ служит долго, но если инструментом не пользоваться продолжительное время, не поможет и встроенная защита от разрядки элементов батареи: разрядка происходит постоянно.

Для увеличения срока службы необходимо постоянно разряжать и заряжать батарею. Если по какой-то причине не удалось «уследить» за инструментом, часто выходит из строя какой-либо конкретный элемент аккумулятора. Существуют основные способы решения этой проблемы:

  1. Заменить батарею на новую.
  2. Приобрести новый инструмент.
  3. Переделать шуруповерт с питанием от сети.

При замене аккумулятора необходимо учесть, что новый достаточно сложно найти. Инструменты делают так, чтобы тяжело было найти для них запчасти. Фирме невыгодно производить свое изделие с высокой ремонтоспособностью, так как ей нужны доходы от покупки продукции. Найти новый аккумулятор возможно только у дилеров. Кроме того, возможен еще вариант: разобрать аккумуляторную батарею и поменять неисправный элемент питания.

При покупке нового инструмента пользователь стремится купить модель более качественного образца, забывая о правилах эксплуатации аккумуляторов литий-ионного типа. Основные правила, которые помогут надолго сохранить срок службы инструмента:

  1. При покупке в зимний период «запускать» инструмент сразу категорически запрещается. Нужно подождать около часа, пока он не «прогреется» до уровня комнатной температуры.
  2. Поставить батарею на зарядку.
  3. Цикл зарядки и разрядки АКБ выполнить около 3 раз.

Если ни один из вариантов решения проблемы не подходит, нужно приступить к переделке шуруповерта на сетевой своими руками. Сделать это просто. Существует множество простых и сложных способов. Изменение модели инструмента имеет несколько положительных сторон:

  1. Нет необходимости подзарядки батареи.
  2. Снижается нагрузка на механическую часть.
  3. Множество вариантов блоков питания.
  4. Увеличение качественных характеристик изделия.

Кроме того, мобильность возможно сохранить, переделав зарядное устройство в блоковый вариант для зарядки практически любого аккумулятора.

Другие способы модернизации

Радиолюбители предлагают много вариантов модернизации инструмента. Одни из них очень просты и сводятся к применению готовых блоков питания, а другие требуют знаний в области электротехники и придают устройству универсальность. Классификация способов:

  1. Адаптер питания для ноутбука.
  2. Подключение компьютерного импульсного БП (блок питания).
  3. Применение автомобильный аккумулятор на 12 В.
  4. Сборка самодельного источника питания.

Использование зарядника для ноутбука является оптимальным решением проблемы. Кроме того, необходимо знать параметры шуруповерта и зарядника (есть на 12 В и 19 В), а также учесть габариты последнего (для монтажа в аккумуляторный отсек). Нужно припаять выход адаптера питания ноута, к клеммам которого подсоединяется батарея.

При использовании импульсного БП (мощность от 350 Вт и выше) для персоналки (форм-фактор АТ) необходимо найти напряжение питания 12 В на разъемах, питающих винчестер или привод для чтения компакт-дисков. Вывести провода, а остальные аккуратно обрезать и заизолировать. Можно собрать корпус для БП, что позволит получить ток до 16 А. Кроме того, необходимо снять защиту от запуска. Для этого нужно соединить зеленый провод с черным из этого разъема. Эти два способа являются очень простыми и не требуют дополнительного описания.

Автомобильный аккумулятор является оптимальным источником электрической энергии. При модернизации модели ничего не изменилось, кроме подключения другой батареи. Существенным недостатком является его масса. Кроме того, нужно собрать зарядное устройство или приобрести в специализированном магазине.

Сборка своего БП является оптимальным решением для тех, кто поддерживает качество. Предыдущие варианты хороши, но не позволяют добиться гибкости применения. Например, они применимы только для шуруповертов с напряжением 12, а не 18 В. Есть зарядные устройства, рассчитанные на напряжение 19 В. Получение 18 В достигается путем последовательного соединения аккумуляторных батарей, например, 12 и 6 В. Следует учесть, что по характеристикам батареи должны отличаться только в плане напряжения. Именно поэтому часто и возникает необходимость собрать источник питания самостоятельно.

Схемы и их описание

Вариант самостоятельной сборки БП необходимо производить при условии знаний в области радиотехники. Кроме того, перед сборкой нужно хорошо все обдумать, найти корпус для монтажа и соответствующие радиоэлементы.

Простой вариант БП

Простая схема 1 БП (шуруповерта от сети 220 вольт), состоящая из трансформатора питания (вход диодного моста), выпрямителя и конденсаторного фильтра.

Схема 1 — Блок питания для шуруповерта 18 В

Трансформатор нужно подобрать с мощностью от 300 Вт и выше, напряжение на II обмотке должно быть в диапазоне от 20 до 24 В и силой тока свыше 15 А. Для диодного моста следует использовать мощные диоды, подобранные под ток вторичной обмотки. Сложнее будет подобрать соответствующее питание для шуруповерта. На выходе выпрямителя необходимо поставить конденсатор емкостью от 2019 мкФ (можно ограничиться емкостью на 470) и напряжением от 25 В и выше. Детали необходимо брать с запасом по току и напряжению. Все радиоэлементы монтируются на гетинаксовую плату, которая крепится в корпусе.

Универсальный адаптер питания

Предложенный вариант универсального БП обладает отличными характеристиками и выдерживает ток нагрузки до 10 А. Напряжение на выходе составляет 18 В, хотя можно произвести расчеты и сделать блок питания для шуруповерта 12 В. Этот БП можно применять в качестве зарядного устройства для аккумуляторной батареи (АКБ) и резервного источника питания при обесточивании сети (схема 2).

Адаптер собран на стабилизаторе напряжения, состоящего из транзистора VT3 и VD2-VD5 (стабилитроны). При помощи тумблера SB1 включается питание и замыкает свои контакты реле К1. Питание идет на трансформатор, который преобразует переменный ток до необходимого номинала. Выходной ток с трансформатора поступает на выпрямитель. Далее выпрямленное напряжение поступает на стабилизатор. Присутствует в схеме и усилитель тока, собранный на транзисторах VT1 и VT2. К этому усилителю подключается нагрузка. Режим подзарядки аккумулятора (резервный источник питания) осуществляется через VD6 и ограничитель в виде резистора R4. При помощи SB2 можно отключить подзарядку батареи.

Схема 2 — Универсальный БП для шуруповерта и зарядки АКБ

При отсутствии напряжения питания 220 В реле обесточивается, и напряжение с батареи подается на другие контакты реле (питание напрямую от АКБ). Для защиты от токов КЗ и перегрузок используются предохранители. Такую систему можно использовать без резервного источника питания. Дополнительная наладка не требуется.

Перечень радиодеталей указан на соответствующей схеме 2, однако возможны и замены аналогами, например:

  1. VT1 и VT2 можно заменить на КТ808 или КТ819 по таким же параметрам. Транзисторы требуют охлаждения, и поэтому наличие радиатора обязательно. Транзисторы можно посадить на термопасту для улучшения теплоотдачи. Аналогом VT3 являются КТ815 или КТ817. Допустимы любые буквенные индексы.
  2. Трансформатор следует использовать с выходной мощностью более 150 Вт и с напряжением под нагрузкой на II обмотке 14-16 В.
  3. АКБ является стандартной на 12 В.
  4. Реле К1 необходимо использовать переменного тока на напряжение от 220 В и током в 3 А.
  5. Предохранитель FU1 на 3А, FU2 должен быть на 10 А.
  6. Выпрямитель используют уже готовый (КЦ405А, в крайнем случае — КЦ407А) или собранный на диодах Д231 и Д242 (буквенный индекс любой). Диод VD6 можно заменить аналогичным, руководствуясь справочником или интернетом.
  7. Стабилитроны желательно оставить такие же: от них зависят выходные параметры напряжения, хотя возможно и последовательное соединение на необходимый показатель U.
  8. Конденсаторы меняются на любые аналоги согласно справочной документации. Следует учитывать U в цепочке, к которой подсоединен конденсатор.
  9. Резисторы R2 и R3 (МЛТ-0,5), R1 и R4 (тип ПЭВ-10 или ВЗР-10).

После сборки осуществляется монтаж и приведение изделия к соответствующему виду, дизайн выбирается самостоятельно.

Адаптер на 12 В

Адаптер собирается на микросхеме 2019 и представляет собой линейный регулятор. Транзистор увеличивает мощность БП (схема 3). Этой самоделкой можно запитать и шуруповерт на 18 В, для чего необходимо рассчитать трансформатор.

Схема 3 — Блок питания для шуруповерта 12 В

Вторичный источник питания представляет собой трансформатор, на выходе которого 16 В (для модели с питанием на 12 В постоянного тока) или 22 В (питание шуруповерта 18 В). Выпрямитель собирается из обычных диодов с обратным напряжением свыше 50 В (возможно использовать уже готовые варианты). Сглаживающий фильтр представляет собой конденсатор высокой емкости около 10000 мкФ, но чем больше эта величина, тем лучше.

Микросхему нужно приобрести в специализированном магазине радиодеталей. Кроме того, в схеме использованы светодиоды, позволяющие производить диагностику при неисправностях БП. Радиоэлемент 2N3055 является транзистором p-n-p структуры и его можно заменить любым (аналог нужно подбирать из справочной литературы с напряжением около 50 В и током более 5 А). Возможно применение ЛУТ для изготовления монтажной платы. В интернете подробно описан процесс изготовления печатной платы по лазерно-утюжной технологии (ЛУТ).

Регулируемая модификация

Регулируемый БП очень удобен в использовании и является универсальным. Благодаря регулируемым значениям напряжений можно запитать любую технику, использовать для зарядки аккумулятора. Основным элементом является микросхема типа LM317. Усиление происходит при помощи двух транзисторов типа 2N3055, но можно применять и более мощные, ведь от этого мощность БП возрастает и позволяет получить ток до 20 А. Транзисторы устанавливаются на радиатор, и желательно применить в конструкции еще и вентилятор для охлаждения (кулер с персонального компьютера на 12 В).

Схема 4 — Регулируемый БП

Перечень деталей:

  1. Трансформатор двухобмоточный на 15 В и током в 10 ампер.
  2. Диоды D1-D4 (диодный мост): MR750 или другой аналог.
  3. Вставки плавкие на 1 А и 10 А. Второй показатель выбирается согласно реальной нагрузке (потребляемый ток).
  4. Резисторы: R1 (2,2 к на 2,5 Вт), R2 (240), R3 и R4 (0,1 на 10 Вт), R7 (6,8 к), R8 (10к), R9 (47 на 0,5 Вт), R10 (8,2 к).
  5. Конденсаторы: C1, C7 и C9 (47n), C11 (22n), C2 (4700 мк на 50 В), C3 и C5 (10 мк на 50 В), C4 и C6 (100n), C8 (330 мк на 50 В), C10 (1мк на 25 В).
  6. Диоды (возможно применение аналогов): D5 (1N4148, 1N4448 или 1N4151), D6 (1N4001), D10 (1N5401), D7, D8 и D9 (1N4001).
  7. Микросхема: LM317.
  8. Транзисторы: 2N3055.
  9. Переменные сопротивления: P1 (5к), P2 (47 или 230 мощностью 1 Вт), P3 (10к).

При сборке нужно изолировать транзисторы применением теплопроводящих прокладок. Кроме того, при любых сборках мощных БП следует использовать толстые провода.

Правила эксплуатации

Если шуруповерт обладает сравнительно небольшой мощностью, нужно произвести монтаж самодельного БП в аккумуляторном отсеке. При отдельной сборке во всех БП нужно обеспечить охлаждение, использовав вентилятор или двигатель с крыльчаткой. Корпус не должен быть герметичным, так как произойдет перегрев (горячему воздуху некуда будет выходить). При готовности БП нужно проверить шуруповерт в комплексе с источником питания. Основные требования к использованию инструмента, позволяющие продлить эксплуатационный период:

  1. Время работы: 30-40 минут, после чего необходимо сделать паузу до полного остывания.
  2. Избегать работ на больших высотах.
  3. Следить за состоянием питающего кабеля, аккумулятора (если он используется), температурой инструмента и самодельного БП.

Таким образом, при выходе из строя аккумулятора шуруповерта на 18 В можно избежать лишних затрат. Если важна мобильность, то имеет смысл приобрести новый аккумулятор или сам инструмент. Существует множество вариантов, предложенных радиолюбителями для продления его срока службы . Необходимо выбрать оптимальный из них для конкретного случая применения устройства.

Шуруповерт на аккумуляторной батарее применяется в строительной сфере. Он зарекомендовал себя очень хорошо благодаря его главному преимуществу — мобильности. Износ аккумулятора — основная причина покупки нового устройства, хотя некоторые сдают в мастерскую. Радиолюбители нашли выход из этой ситуации и предлагают использовать подручные материалы. Одним из таких является блок питания для шуруповерта 18в своими руками.

Способы реанимации шуруповерта

Главным преимуществом шуруповерта можно назвать мобильность. Аккумулятора хватает на длительное время и к тому же можно приобрести еще один аккумулятор для этой модели, если объем работ велик и сроки поджимают. Несмотря на то, что АКБ используется в основном литий-ионная (очень качественный тип аккумулятора), есть вероятность выхода из строя цепи питания, а также и самого автономного источника.

Производится питание и подзарядка шуруповерта от сети 220В. На батарею идет напряжение порядка 14в или 20 В (все зависит от конкретной модели). Аккумулятор выдает напряжение питания 12 или 18 вольт соответственно.

Если изделием часто не пользоваться, то со временем батарея приходит в негодность, хотя литий-ионный аккумулятор защищен от перезаряда и полного разряда, нет смысла надеяться на эту защиту. Основными решениями вопроса являются:

  1. Заменить батарею на исправную (будет сделать достаточно сложно, хотя и возможно).
  2. Приобрести новый шуруповерт.
  3. Переделать шуруповерт с питанием от сети.

Очень просто переделать аккумуляторную модель в сетевую (шуруповерт от сети 220 вольт). Этот вариант обладает преимуществами, например:

  1. Исчезает необходимость постоянной подзарядки аккумулятора.
  2. Работа инструмента без перегрузок благодаря постоянному крутящему моменту.
  3. Можно сделать такую модель, которая будет и подзаряжать аккумулятор любого типа.
  4. Качество сборки (для блока питания будут использованы детали высокого качества, ведь пользователь делает это для своих целей. Не имеет смысла постоянно отвлекаться на ремонт электрической части — это лишнее ВРЕМЯ, а для некоторых — утрата части дохода).

При переделке шуруповерта на сетевой своими руками исчезнет его мобильность. Это можно исправить, переделав инструмент под аккумуляторную батарею любого типа и на любое питание.

Варианты переделывания

Существует несколько вариантов переделывания шуруповерта, и только пользователь решает для себя какой из них выбрать. Основные способы:

  1. Применить зарядник для ноутбука (подключить адаптер для ноутбука).
  2. Использовать компьютерный импульсный блок питания (далее БП) от персонального компьютера.
  3. Использовать автомобильный аккумулятор.
  4. Усовершенствовать БП для питания галогенных ламп.
  5. Собрать БП самостоятельно.

Пункты с 1 по 4 практически не требуют особого навыка и подойдут большинству людей. Суть их заключается в использовании уже готовых устройств, ведь практически все готовые БП защищены от короткого замыкания (КЗ), различного рода перегрузок и помех, а автомобильный аккумулятор является вообще идеальным источником питания.

Зарядка для ноутбука

Очень простой способ, требующий минимум знаний в области радиоэлектроники. Для изготовления блока питания для шуруповерта 12в своими руками подойдет любое зарядное устройство для ноутбука. Для переделывания необходимо выяснить напряжение питания шуруповерта и подобрать соответствующую зарядку. Необходимо произвести следующие действия:

  1. Разобрать аккумуляторный отсек и достать неисправную аккумуляторную батарею.
  2. На зарядке от ноута отрезать выходной разъем (не сетевой — входящий. Это очень важно).
  3. Зачистить провода.
  4. Включить зарядку (провода не должны соприкасаться) и проверить прибором постоянное напряжение (для этих целей подойдет любой вольтметр с напряжением измерений свыше 50 В или обыкновенный мультиметр).
  5. После произведения измерений параметров электропитания необходимо припаять провода, соблюдая полярность.
  6. Закрыть аккумуляторный отсек, поместив в него зарядное устройство, и вывести шнур питания.
  7. Включить в сеть и проверить работу инструмента.

При покупке зарядного устройства следует обратить внимание на его габариты, а лучше взять шуруповерт с собой, предварительно вытащив батарею и разобрав аккумуляторный отсек. При монтаже нужно соблюдать правила техники безопасности, чтобы избежать поражения электрическим током и предотвратить выход из строя зарядки для ноутбука.

Блок питания компьютера

Еще одним неплохим вариантом является использование блока питания от персонального компьютера и желательно форм-фактора АТ. Основные параметры БП: мощность 300..350 Вт, напряжение 12 В и ток величиной не менее 16 А. Этот вариант не подойдет для шуруповерта на 18 В. Основными преимуществами является наличие кнопки включения, защита от КЗ, перегрузок, а также система охлаждения, которой нет в заводской модели шуруповерта. Для реализации этой идеи необходимо выполнить следующие шаги:

  1. Раскрутить блок питания АТ.
  2. Защита от включения снимается путем замыкания зеленого провода с любым черным из этого разъема (при включении БП он не запустится, если не обойти защиту).
  3. На белых разъемах, которые вставляются в жесткий диск или другой накопитель, оставить желтый и черный провода, а все остальные нужно обрезать и заизолировать.
  4. Удлинить желтый и черный провода кабелем необходимой длины (желательно припаять, так как скрутки могут окисляться).
  5. Припаиваем желтый и черный провод, соблюдая полярность, к контактам аккумуляторного отсека и собираем его.
  6. Для БП можно использовать провод длиннее (сетевой шнур). Кроме того, нужно сделать кожух для БП компьютера в целях соблюдения техники безопасности при работе с электроприборами.

После всех проделанных шагов включаем БП в сеть и запускаем инструмент. Если все сделано верно, то он должен работать. Если вращение происходит в обратную сторону, необходимо разобрать аккумуляторный отсек и изменить полярность. При отсутствии питания следует удостовериться в наличии входного и выходного напряжений.

Автомобильный аккумулятор

Оптимальный способ источника электрической энергии, защищенный от случайных КЗ, напряжение стабилизированное и отсутствуют различные помехи. Существенными недостатками являются его габариты, масса и необходимость зарядки. Пример использования очень прост. Нужно всего-навсего запитать шуруповерт от клемм аккумулятора, использовав при этом кабель нужной длины, и предварительно выпаять старый аккумулятор.

К автомобильному аккумулятору необходимо приобрести зарядное устройство или сделать самодельное трансформаторное ЗУ. Кроме того, нужно защитить аккумулятор от попадания дождя и мусора. Для этого делается специальный корпус с выводами для зарядника и питанием для шуруповерта.

Самодельный БП

Необходимо приниматься за изготовление самодельного БП в том случае, если есть знания в области радиотехники. Нужно подготовить детали и инструмент заранее и полностью сосредоточиться на работе, во время которой возможен выход из строя радиоэлемента или поражение электрическим током (напряжение питания 220 В).

Простейшая схема

При изготовлении необходимо подготовить корпус для монтажа радиодеталей, инструмент, кусок гетинакса, провод и радиодетали. После чего приступить к сборке согласно схеме 1.

Схема 1 – Простой БП на 12 или 18 вольт.

Трансформатор подойдет практически любой со следующими параметрами: мощность 250..300 Вт, напряжение на вторичке 24..30 В, а ток номиналом от 15 А и выше. Диодный мост собирается из мощных диодов (подобрать по справочнику). После сборки необходимо проверить напряжение питания: если оно выше необходимого значения, то нужно уменьшить напряжение II обмотки (уменьшение количества витков). При низком напряжении домотать вторичку проводом такого же сечения. После сборки произвести монтаж в корпусе.

При условии, что шуруповерт недостаточно мощный, можно произвести монтаж, непосредственно, в аккумуляторном отсеке. Если БП собирается отдельно, рекомендуется обеспечить охлаждение, потому что во время запуска двигателя номинальный ток увеличивается в 7 раз. В результате этого увеличения происходит нагрузка на БП, и он начинает греться. Нагревание происходит из-за недостаточной мощности источника питания. После готовности БП нужно проверить шуруповерт: запускать его несколько раз и удостовериться в отсутствии нагрева радиоэлементов. При эксплуатации переделанного шуруповерта нужно придерживаться основных требований:

  1. Необходимо давать инструменту время на остывание после каждых 20..30 минут работы.
  2. Не работать на большой высоте или делать это аккуратно (возможно падение БП и, вследствие этого, утрата равновесия и получение травмы).
  3. Следить за состояние питающего кабеля, он не должен пережиматься (может привести к КЗ, которое чревато отрицательными последствиями для инструмента и человека).

При КЗ происходит плавление металла. В результате этого возможны ожоги и металлизация кожи (вкрапление в нее частичек расплавленного металла). Кроме того, возможен преждевременный выход из строя самого инструмента и БП. При соблюдении мер предосторожности шуруповерт может прослужить очень долго.

Таким образом, при выходе аккумулятора шуруповерта на 18 В или 12 В, вовсе необязательно покупать новую батарею или шуруповерт. Все зависит от сферы применения инструмента: при надобности мобильности инструмента следует заменить аккумулятор или приобрести новый шуруповерт. В случае когда мобильность не играет особой роли, нужно переделать его на питание от сети. Следуя простым рекомендациям и соблюдая правила техники безопасности, можно не только увеличить вероятность продления срока эксплуатации, но и снизить риск получения травмы.