Зарядное устройство для шуруповерта

Особенностью представленного зарядного устройства для шуруповерта является его схема. В ней отсутствует трансформатор, что облегчает его сборку. Безтрансформаторный блок питания зарядного выполнен на основе гасящего конденсатора, позволяя понизить сетевое напряжение (~250В) до необходимого значения.

Зарядное устройство имеет возможность регулировки выходного напряжения, до которого необходимо зарядить аккумулятор шуруповерта. Эта возможность позволяет заряжать как аккумуляторную батарею, собранную из нескольких элементов (Ni-Cd или Li-Ion), так и одиночные элементы (аккумуляторы).

Также у зарядного устройства предусмотрен переключатель для выбора типа заряжаемых элементов Ni-Cd или Li-Ion.

Короткого замыкания (КЗ) устройство не боится.

Схема зарядного устройства для шуруповерта

Зарядное устройство для шуруповерта

Эту схему предложил В. Баранов в журнале Радио 2017 №10 (с.20).

Как видно на схеме, гасящими конденсаторами являются емкости C1 и C2. От их общей емкости зависит ток заряда аккумуляторов. Так при емкости 2мкФ ток заряда составит 120мА, при этом собственное потребление зарядным устройством составляет 10мА. Для увеличения тока зарядки необходимо повысить общую емкость C1C2.

Диодный мост VD1 выпрямляет напряжение переменного тока.

Напряжение, до которого необходимо зарядить аккумулятор устанавливается с помощью подстроечных резисторов R9 и R11, в зависимости от положения переключателя SA1.

При подключении к зарядному устройству разряженных аккумуляторов шуруповерта напряжение на выходе устройства снижается до уровня разряженных аккумуляторов. При этом, на сопротивлении R8 резистивного делителя R9(R11)R10R8 снизится падение напряжения ниже порога  открытия микросхемы DA1, работающей в данном случае как компаратор. Через резисторы R5 и R6 ток протекать не будет и транзистор VT2 будет закрыт, как и транзистор VT1, а светодиод HL1 будет светить, сигнализируя о процессе зарядки. Ток зарядки будет протекать через диод VD2.

По мере процесса наполнения емкости аккумулятора будет происходить рост напряжения на выходе, и при достижении установленного порога, потенциал на резисторе R8 достигнет такого уровня, что микросхема DA1 откроется, через резисторы R5 и R6 начнет протекать ток. На переходе база-эмиттер транзистора VT2 появится потенциал, который откроет его, а вслед за ним откроется транзистор VT1, замкнув элементы R2 и HL1. Светодиод перестанет светить. Практически весь ток, ограниченный емкостью гасящих конденсаторов C1 и C2, будет протекать не через диод VD2 (как при процессе зарядки), а через переход сток-исток транзистора VT1.

Эскизы печатной платы

Эскиз печатной платы зарядного устройства для шуруповерта

Компоненты схемы

Транзистор IRFZ24N можно заменить на IRFZ34N или IRFZ44N.

Термисторы RK1 и RK2 могут быть заменены на один постоянный резистор сопротивлением 10-30Ом.

Диодный мост 2W10 можно заменить на DB107 или установить четыре диода 1n4007.

Диоды SMA4007 и КД513А можно заменить на 1n4007.

Наладка зарядного устройства

Для наладки необходимо подключить к выходу зарядного устройства электролитический конденсатор емкостью 2000-4000мкФ и напряжением 35В. Далее нужно произвести установку выходного напряжения с помощью подстроечных резисторов R9 и R11.

Для Li-Ion аккумуляторной батареи необходимо выставить 16.5В, а для одного Li-Ion элемента 4.2В.

Для Ni-Cd батареи устанавливаем 15.2В, а для одного Ni-Cd элемента 1.52В.

Для свинцовых аккумуляторов небольшой емкости нужно устанавливать 14.2В.

Стоит помнить, что у разных производителей есть разброс по напряжению зарядки, поэтому рекомендуется прочесть сопроводительную техническую документацию или изучить приклеенный на батарею шильдик (наклейку).

Ток заряда можно увеличить, повысив емкость C1 и C2. Ток должен быть установлен 10% от емкости заряжаемого элемента (батареи).

Оставьте комментарий