Меню

Схема зарядного устройства metabo l60

Схема зарядного устройства metabo l60

При использовании шуруповёрта пользователи часто сталкиваются с повреждением зарядного устройства (ЗУ). В первую очередь это связано с нестабильностью параметров электрической сети, к которой подключается устройство заряда, а во вторую — с выходом из строя аккумуляторной батареи. Решается эта проблема двумя способами: покупкой нового зарядного устройства для шуруповёрта или его самостоятельным ремонтом.

Виды зарядных устройств

Популярность шуруповёрта вызвана тем, что он упрощает процесс закручивания или выкручивания различного крепёжного элемента. Характеризуясь мобильностью и небольшими размерами, он незаменим при сборке мебельных конструкций, разборке техники, кровельных и других строительных работах. Своей мобильностью инструмент обязан входящим в его конструкцию аккумуляторным батареям.

Достоинство применения аккумуляторов в возможности их неоднократного использования. Аккумуляторы, отдавая накопленную энергию устройству, периодически сами нуждаются в подзарядке. Для восстановления величины их ёмкости и служат зарядные устройства.

Зарядка аккумулятора шуруповёрта происходит двумя способами: встроенным или внешним зарядным прибором. Встроенное ЗУ позволяет заряжать батарею, не извлекая её из шуруповёрта. Схема восстановления ёмкости расположена непосредственно вместе с аккумулятором. В то время как выносное подразумевает их извлечение и установку в отдельное приспособление для заряда. Различают ЗУ по типу восстанавливаемых батарей. Применяемые аккумуляторы бывают:

  • никель-кадмиевые (NiCd);
  • никель-металл-гидридные (NiMH);
  • литий-ионные (LiIon).

Конечная стоимость шуруповёрта не в последнюю очередь зависит от типа используемых батарей и возможностей зарядного устройства. ЗУ выпускаются на 12 вольт, 14,4 вольта и 18 вольт. Кроме этого, ЗУ разделяются по возможностям и могут иметь:

  • индикацию;
  • быструю зарядку;
  • разный тип защиты.

Наиболее используемые ЗУ используют в работе медленный заряд, обусловленный малым током. Они не содержат в своей конструкции индикацию работы и не отключаются автоматически. Это более справедливо к встроенным приборам восстановления ёмкости. ЗУ, построенные на импульсных схемах, обеспечивают возможность ускоренного заряда. Они автоматически отключаются по достижению требуемой величины напряжения или в случае возникновения аварийной ситуации.

Типы применяемых батарей

Никель-кадмиевые аккумуляторы не испытывают проблем при заряде в ускоренном режиме. Такие батарейки обладают высокой нагрузочной способностью, невысокой ценой и спокойно переносят работы при минусовой температуре. К недостаткам относят: эффект памяти, токсичность, большую скорость саморазряда. Поэтому перед тем, как заряжать такого типа аккумулятор, его необходимо полностью разрядить. Батарея имеет высокую степень саморазряда и быстро разряжается, даже если её не используют. В настоящее время практически не выпускаются из-за своей токсичности. Из всех типов обладают наименьшей ёмкостью.

Никель-металл-гидридные по всем параметрам превосходят NiCd. У них меньше величина саморазряда, меньше выражен эффект памяти. При одинаковых размерах они имеют большую ёмкость. В их составе нет токсичного материала, кадмия. В ценовой категории этот тип занимает среднее положение, поэтому наиболее распространённый тип ёмкостных элементов в шуруповёрте именно он.

Литий-ионные характеризуются высокой ёмкостью и низким значением саморазряда. Эти аккумуляторы плохо переносят перегрев и глубокий разряд. В первом случае они способны взорваться, а во втором уже не смогут восстановить свою ёмкость. Они также способны работать при отрицательных температурах и не имеют эффекта памяти. Использование ЗУ с микроконтроллером позволило защитить батарею от перезаряда, тем самым сделав этот тип наиболее привлекателен к применению. По цене они дороже, чем первые два типа.

Кроме этого, основной характеристикой аккумуляторных батарей, является их ёмкость. Чем выше этот показатель — тем дольше работает шуруповёрт. Единица измерения ёмкости — миллиампер в час (мА/ч). Конструкция батареи заключается в последовательном соединении элементов питания и помещение их в общий корпус. Для Li-Ion напряжение на одном элементе составляет 3,3 вольта, для NiCd и NiMH — 1,2 вольта.

Принцип работы ЗУ

При выходе из строя ЗУ есть смысл сначала попробовать его восстановить. Для проведения ремонта желательно иметь схему прибора заряда и мультиметр. Схемотехника многих приборов заряда построена на микросхеме HCF4060BE. Её схема включения формирует выдержку интервала времени заряда. Она включает в себя цепь кварцевого генератора и 14-разрядный двоичный счётчик, благодаря чему на ней легко реализовывается таймер.

Принцип работы схемы зарядника проще разобрать на реальном примере. Вот как выглядит она в шуруповёрте Интерскол:

Такая схема предназначена для заряда 14,4-вольтовых аккумуляторов. Она имеет светодиодную индикацию, показывающую подключение в сеть, горит светодиод LED2, и процесс заряда, горит LED1. В качестве счётчика используется микросхема U1 HCF4060BE или её аналоги: TC4060, CD4060. Выпрямитель собран на силовых диодах VD1-VD4 типа 1N5408. Транзистор PNP типа Q1 работает в ключевом режиме, к его выводам подключены управляющие контакты реле S3-12A. Работой ключа управляет контроллер U1.

При включении ЗУ переменное напряжение сети 220 вольт через предохранитель поступает на понижающий трансформатор, на выходе которого её значение составляет 18 вольт. Далее, проходя через диодный мост, выпрямляется и попадает на сглаживающий конденсатор C1 ёмкостью 330 мкФ. Величина напряжения на нём равна 24 вольта. Во время подсоединения батареи контактная группа реле находится в разомкнутом положении. Микросхема U1 запитывается через стабилитрон VD6 постоянным сигналом равным 12 вольт.

Когда кнопка «Пуск» SK1 нажата, на 16-й вывод контроллера U1 поступает стабилизированный сигнал через резистор R6. Ключ Q1 открывается и через него поступает ток на выводы реле. Контакты прибора S3-12A замыкаются и начинается процесс зарядки. Диод VD8, включённый параллельно транзистору, защищает его от скачка напряжения, вызванного отключением реле.

Источник



Читайте также:  Зарядное устройство энергия старт 30 ри купить

Как вдохнуть вторую жизнь в зарядное устройство.

Приветствую вас уважаемые коллеги. Сегодня мы будем ремонтировать и заодно модернизировать зарядное устройство Bosch AL 1115 CV. Продлевать ему жизнь, методом улучшения отвода тепла от уязвимых деталей устройства и хорошей вентиляцией. Данная зарядка широко ,,славиться» частыми поломками из-за перегрева и сгорания силового транзистора.

Пришла в унылом состоянии и в нагрузку с жалобой от хозяина: «Что-то там треснуло, задымело и перестало работать! Ничего особого не делал! Что мне теперь новую покупать или есть шанс починить! :-/ » . Я его конечно его успокоил и похвалил за прагматичность.

Определение неисправности

Вскрыл при нем зарядку, увидели подгоревшую плату под горелым резистором, какой-то треснувший маломощный транзистор, сгоревший предохранитель. Сразу бросился в глаза , «радиатор» силового транзистора, точнее его отстутсвие, потому как вместо него была маленькая железная пластинка, на которой силовой ключ собственно и был закреплён. Обратил внимание хозяина на этот умышленный заводской косяк (возможно ради выгоды) и предложил вместо него установить настоящий радиатор, а также насверлить в корпусе прибора побольше вентиляционных отверстий, так как маленького вентилятора у меня не было и выносить большой радиатор за пределы корпуса хозяин не пожелал. Договорившись о цене вдарили по рукам.

Ремонт

После выпайки одной ноги из платы окончательно определились неисправными: силовой полевой транзистор V5, почти оборванный низкоомный резистор R5 (около 2,5 МОм, при норме 3,3 Ом) в цепи истока полевика, пробитый низковольтный диод V8 в обязке оптрона PC817, сгоревший резистор R6 в цепи транзистора V6 и собственно сам транзистор автогенератора V6.

Источник

Замена аккумуляторов шуруповерта Metabo. Часть 2

ШуруповертИтак, в прошлой раз шла речь о замене отслуживших свой срок элементов аккумулятора шуруповёрта на новые. Но старые мы выкидывать не будем, ведь у нас две аккумуляторных батареи, в каждой из которых по 10 NiCd элементов. Совершенно очевидно, что из двадцати старых можно выявить самые плохие (именнно из-за них весь сыр бор) и, удалив их, собрать второй сменный аккумулятор с меньшими затратами.

Все элементы в батарее соединены последовательно, следовательно, достаточно всего одного плохого элемента, чтобы он испортил всю кашу, и не дал закрутить нам тот самый саморез. Очень давно я хочу собрать небольшое устройство на МК, которое при подсоединении к аккумулятору/батарейке измеряло бы её внутреннее сопротивление, но пока что никак не могу это осилить. Можно, конечно, сделать это вручную, воспользовавшись мультиметром и резистором, но сейчас нам не так важно сделать абсолютную оценку этого параметра для каждого NiCd элемента, достаточно просто выявить и удалить (в мусорку не выкидываем, ведь NiCd элементы имеют токсичный кадмий, а несём в пункт сбора сего для утилизации).

Итак, берём мультиметр, ставим режим измерения постоянного тока, предел 2 вольта и просто замеряем ЭДС каждого элемента. У более-менее живого он будет в районе 1,2. 1,4 вольта. Более-менее живые элементы откладываем в сторонку, чтобы собрать из них вторую сменную батарею.

Не спешите нести на утилизацию элементы, которые показали 0. 0,2в. Одной из приятных особенностей NiCd аккумулятора является его живучесть. NiCd аккумулятор можно разрядить практически до нуля, и потом после зарядки его емкость вернётся. С другими типами химических систем аккумуляторов такой фокус не пройдёт, свинцово-кислотный, например, при разряде ниже 1 вольта начнёт портиться (водно-аммиачный раствор трилона-Б не рассматриваем в домашнем применении), в нем начнётся процесс сульфации, который необратим.

В батарее у нас последовательно соединены между собой десять NiCd элементов, и в процессе эксплуатации может случиться так, что ЭДС некоторых не просто упадёт до нуля, но и станет даже отрицательной. И даже при таком раскладе NiCd аккумулятор всё ещё может быть живым. Поэтому далее делаем следующее: выставляем на лабораторном блоке питания ограничение тока в 2. 3 ампера, выставляем напряжение примерно 1,4. 1,5в и поочерёдно подключаем ЛБП к каждому якобы умершему элементу. Смотрим на показания тока и напряжения. У окончательно умершего элемента вы увидите, что ток практически максимальный, а напряжение в районе 0,1. 0,3 вольта. В принципе, после такой проверки можете смело откладывать данный NiCd элемент в кучку «умерших», но. не спешите это делать!

Подключив ЛБП к элементу, подождите минут десять, и вы увидите что, некоторые элементы чудесным образом начали оживать, и показания тока на ЛБП уменьшаются, а показания напряжения увеличиваются. Если это так, то ждём, пока ток не упадёт до 30. 100мА и откладываем такой элемент в стопку «живых». Удобно записать все результаты замеров на листочке, чтобы потом было удобно «расфасовать» результаты.

У меня одна сменная батарея оказалась в следующем состоянии: 7 элементов живые, 2 мёртвые и один сначала показался мертвым, но под током ЛБП ожил (ток упал с 2 ампер до 30мА буквально за 15 минут).

Итак, вы разобрали два сменных аккумулятора, отделили мух от котлет, и вроде бы осталось выбрать десяток самых лучших котлет и собрать из них второй сменный аккмумулятор шуруповёрта, но почему бы не зарядить/разрядить/зарядить в данный момент каждый аккумулятор в нормальном зарядном устройстве нормальным током? Ведь у нас теперь есть доступ к каждому аккумулятору, и нас не сковывает то, что они соединены в батарею последовательно.

Читайте также:  Тиристорный регулятор напряжения зарядное устройство для

metabo2Я использовал зарядное устройство LaCross, предназначенное для АА/ААА элементов систем NiCd и NiMh. В стандартные посадочные места наши пухлячки форм-фактора D-SC конечно же не влезают, а подпаиваться к зарядке как то не очень хотелось, поэтому поступаем просто: берём саморез с дюбелем, вкручиваем саморез в дюбель так, чтобы общая их длина была равна размеру АА-аккумулятора, облуживаем саморез и припаиваем к нему плюсовой провод. На минусовом делаем небольшую бобышку и паяльником вплавляем её в торец дюбеля. Ну всё, остаётся припаяться к аккумулятору и начать процесс заряда.

В процессе такого заряда мы заодно еще и сможем оценить оставшуюся ёмкость в элементах, дабы собрать батарею из максимально лучших.

Элементы, которые сначала казались как бы испорченными, а после теста ЛБП не совсем испорченными, просто так подключить к зарядке скорее всего не получится, т. к. напряжение на их клеммах быстро падает до нуля, и зарядка их просто не обнаруживает. Поступаем в этом случае просто: перед зарядкой подаём на такие аккумуляторы от ЛБП напряжение 1,4 вольта и ждём десяток минут. Но скорее всего эти элементы покажут самую низкую ёмкость.

metabo2В процессе разборки второй батареи появилась неплохая мысль, что совсем необязательно ломать все перемычки на всех элементах, возможно, что парочка еще живых уже будет соединена штатной пермычкой, нужно только сначала их все проверить. Чтобы не путаться, удобно их пронумеровать.

Соответственно, я не стал отламывать перемычки от элементов, показавших при замере ЭДС более 1 вольта.

Первый замер мультиметром показал, что 8 из 10 элементов имеют ЭДС 0 вольт, и два 1,25 и 1,23в. Что конечно не может не огорчить, ведь вполне возможно, что из 20 старых элементов не наберётся даже десяти живых. На рисунке верхняя цифра — это измеренная ЭДС сразу, нижняя — это ЭДС после зарядки всего блока в штатной зарядке шуруповёрта.

Втыкаем сменный аккумулятор в штатную зарядку на пару часов, после чего снова замеряем ЭДС на каждом элементе. К слову сказать, первый сменный аккумулятор (в котором все элементы мы меняли в прошлой статье) вообще отказывался заряжаться, о чём зарядное устройство заявляло красным мигающим сигналом (штатное зарядное устройство Metabo L60).

Общий итог: Из 20 элементов 8 штук сразу в сторону, они безнадёжны. Остаётся всего 12, из которых нам нужно 10. Смотрим, какие два показали меньшую ёмкость, и прогоняем их из нашей песочницы.

Хотите узнать как выглядит внутри цилиндрический NiCd аккумулятор, из чего он сделан и как работает? Это оффтоп, но он будет дополнением к теме.

Итак, любой аккумулятор — это, конечно же, пара пластин, погружённых в раствор электролита.

В нашем случае эти две пластины свёрнуты в рулон, что конечно же оптимально для цилиндрического элемента. Катод покрыт порошком гидрата закиси никеля, анод покрыт порошком гидрата закиси кадмия, между ними пористая прокладка, пропитанная гидроксидом калия. Пластины, для увеличения площади поверхности и улучшения рекомбинации кислорода и водорода, покрыты отверстиями. В общем-то, основных причины для ухудшения характеристик аккумулятора всего две: образование на электродах кристаллов, которые уменьшают площадь поверхности электродов, особенно на кадмиевом электроде (минусовой вывод), и порча электролита из-за изменения его химического состава, рассасывания электролита из пористого сепаратора на электроды.

Первая причина является следствием заряда не до конца разряженного аккумулятора, вторая появляется с течением времени, по сути являясь старением аккумулятора. Симптом первой причины — уменьшение ёмкости аккумулятора, симптом второй — повышение внутреннего сопротивления, хотя возникновение кристалллов так же увеличивает внутреннее сопротивление.

Работает аккумулятор так. При заряде на положительном электроде протекает реакция:

Ni(OH)2 + OH — → NiOOH + H2O + e

На отрицательном электроде при заряде протекает реакция:

Cd(OH)2 + 2e — → Cd + 2OH

При разряде на положительном электроде:

NiOOH + H2O + e — → Ni(OH)2 + OH

На отрицательном электроде:

Cd + 2OH — → Cd(OH)2 + 2e

Вот несколько эксклюзивных кадров специально для сайта «Простые устройства» внутреннего устройства аккумуляторов:

metabo2 metabo2 metabo2
metabo2 metabo2

Ещё следует сказать, что NiCd аккумулятор с заниженной ёмкостью вследствие эффекта памяти, можно немного восстановить, произведя один или несколько циклов полного разряда-заряда. Я решил воспользоваться тем, что элементы аккумулятора ещё не спаивал вместе, и сделать цикл заряд-разряд-заряд повторно, дабы сравнить полученную ёмкость. Выбрал для этого элементы № 8, 10 и 9А, в итоге получил вот такие результаты:

№аккум. Первая ёмкость Вторая ёмкость
8 599 mA·ч 562mA·ч
10 727mA·ч 633mA·ч
625mA·ч 239mA·ч

Как говорится, без комментариев. Возможно, надо было ещё погонять циклы, но что-то мне подсказывает, что 4,5-летние аккумуляторы уже не хотят возвращать свою ёмкость. Поэтому выкидываем элементы № 8 и 9А, а из оставшихся спаиваем батарею.

На той самой бумажке, на который всё и паяется (так проще убирать со стола ), еще и нарисовал шпаргалку соединений батареи.

Шпаргалка

Наверное, по такой шпаргалке не очень удобно сразу представить все соединения на обоих сторонах (правая схема — это как бы рентгеновское отображение перемычек), поэтому я набросал более наглядную схему:

Схемка

Здесь розовые перемычки — это верхние, если смотреть на батарею сверху со стороны контактов, а зелёные — нижние. Синий кружок — это штатное расположение термодатчика.

Источник

Изготовление устройства зарядного для шуруповёрта своими руками

При использовании шуруповёрта пользователи часто сталкиваются с повреждением зарядного устройства (ЗУ). В первую очередь это связано с нестабильностью параметров электрической сети, к которой подключается устройство заряда, а во вторую — с выходом из строя аккумуляторной батареи. Решается эта проблема двумя способами: покупкой нового зарядного устройства для шуруповёрта или его самостоятельным ремонтом.

Читайте также:  Зарядное устройство для dell vostro a860

Виды зарядных устройств

Популярность шуруповёрта вызвана тем, что он упрощает процесс закручивания или выкручивания различного крепёжного элемента. Характеризуясь мобильностью и небольшими размерами, он незаменим при сборке мебельных конструкций, разборке техники, кровельных и других строительных работах. Своей мобильностью инструмент обязан входящим в его конструкцию аккумуляторным батареям.

Достоинство применения аккумуляторов в возможности их неоднократного использования. Аккумуляторы, отдавая накопленную энергию устройству, периодически сами нуждаются в подзарядке. Для восстановления величины их ёмкости и служат зарядные устройства.

Зарядка аккумулятора шуруповёрта происходит двумя способами: встроенным или внешним зарядным прибором. Встроенное ЗУ позволяет заряжать батарею, не извлекая её из шуруповёрта. Схема восстановления ёмкости расположена непосредственно вместе с аккумулятором. В то время как выносное подразумевает их извлечение и установку в отдельное приспособление для заряда. Различают ЗУ по типу восстанавливаемых батарей. Применяемые аккумуляторы бывают:

  • никель-кадмиевые (NiCd);
  • никель-металл-гидридные (NiMH);
  • литий-ионные (LiIon).

Конечная стоимость шуруповёрта не в последнюю очередь зависит от типа используемых батарей и возможностей зарядного устройства. ЗУ выпускаются на 12 вольт, 14,4 вольта и 18 вольт. Кроме этого, ЗУ разделяются по возможностям и могут иметь:

  • индикацию;
  • быструю зарядку;
  • разный тип защиты.

Наиболее используемые ЗУ используют в работе медленный заряд, обусловленный малым током. Они не содержат в своей конструкции индикацию работы и не отключаются автоматически. Это более справедливо к встроенным приборам восстановления ёмкости. ЗУ, построенные на импульсных схемах, обеспечивают возможность ускоренного заряда. Они автоматически отключаются по достижению требуемой величины напряжения или в случае возникновения аварийной ситуации.

Типы применяемых батарей

Никель-кадмиевые аккумуляторы не испытывают проблем при заряде в ускоренном режиме. Такие батарейки обладают высокой нагрузочной способностью, невысокой ценой и спокойно переносят работы при минусовой температуре. К недостаткам относят: эффект памяти, токсичность, большую скорость саморазряда. Поэтому перед тем, как заряжать такого типа аккумулятор, его необходимо полностью разрядить. Батарея имеет высокую степень саморазряда и быстро разряжается, даже если её не используют. В настоящее время практически не выпускаются из-за своей токсичности. Из всех типов обладают наименьшей ёмкостью.

Никель-металл-гидридные по всем параметрам превосходят NiCd. У них меньше величина саморазряда, меньше выражен эффект памяти. При одинаковых размерах они имеют большую ёмкость. В их составе нет токсичного материала, кадмия. В ценовой категории этот тип занимает среднее положение, поэтому наиболее распространённый тип ёмкостных элементов в шуруповёрте именно он.

Литий-ионные характеризуются высокой ёмкостью и низким значением саморазряда. Эти аккумуляторы плохо переносят перегрев и глубокий разряд. В первом случае они способны взорваться, а во втором уже не смогут восстановить свою ёмкость. Они также способны работать при отрицательных температурах и не имеют эффекта памяти. Использование ЗУ с микроконтроллером позволило защитить батарею от перезаряда, тем самым сделав этот тип наиболее привлекателен к применению. По цене они дороже, чем первые два типа.

Кроме этого, основной характеристикой аккумуляторных батарей, является их ёмкость. Чем выше этот показатель — тем дольше работает шуруповёрт. Единица измерения ёмкости — миллиампер в час (мА/ч). Конструкция батареи заключается в последовательном соединении элементов питания и помещение их в общий корпус. Для Li-Ion напряжение на одном элементе составляет 3,3 вольта, для NiCd и NiMH — 1,2 вольта.

Принцип работы ЗУ

При выходе из строя ЗУ есть смысл сначала попробовать его восстановить. Для проведения ремонта желательно иметь схему прибора заряда и мультиметр. Схемотехника многих приборов заряда построена на микросхеме HCF4060BE. Её схема включения формирует выдержку интервала времени заряда. Она включает в себя цепь кварцевого генератора и 14-разрядный двоичный счётчик, благодаря чему на ней легко реализовывается таймер.

Принцип работы схемы зарядника проще разобрать на реальном примере. Вот как выглядит она в шуруповёрте Интерскол:

Такая схема предназначена для заряда 14,4-вольтовых аккумуляторов. Она имеет светодиодную индикацию, показывающую подключение в сеть, горит светодиод LED2, и процесс заряда, горит LED1. В качестве счётчика используется микросхема U1 HCF4060BE или её аналоги: TC4060, CD4060. Выпрямитель собран на силовых диодах VD1-VD4 типа 1N5408. Транзистор PNP типа Q1 работает в ключевом режиме, к его выводам подключены управляющие контакты реле S3-12A. Работой ключа управляет контроллер U1.

При включении ЗУ переменное напряжение сети 220 вольт через предохранитель поступает на понижающий трансформатор, на выходе которого её значение составляет 18 вольт. Далее, проходя через диодный мост, выпрямляется и попадает на сглаживающий конденсатор C1 ёмкостью 330 мкФ. Величина напряжения на нём равна 24 вольта. Во время подсоединения батареи контактная группа реле находится в разомкнутом положении. Микросхема U1 запитывается через стабилитрон VD6 постоянным сигналом равным 12 вольт.

Когда кнопка «Пуск» SK1 нажата, на 16-й вывод контроллера U1 поступает стабилизированный сигнал через резистор R6. Ключ Q1 открывается и через него поступает ток на выводы реле. Контакты прибора S3-12A замыкаются и начинается процесс зарядки. Диод VD8, включённый параллельно транзистору, защищает его от скачка напряжения, вызванного отключением реле.

Источник