Блок питания для шуруповерта 12в вместо аккумулятора

Обновлено: 07.07.2024

Многие знакомы с подобной ситуацией - шуруповёт ещё вполне работоспособный, а батарея безнадёжно сдохла. Если инструмент хороший и в добавок является орудием заработка - вопрос не обсуждается: или новая батарея, или новый шурик. Однако неоднократно наблюдал, как простенький шуруповёрт с нерабочей батареей валяется без дела годами. Если вы умеете держать в руках паяльник и есть хоть какой-то опыт в радиоэлектронике - эта публикация для вас.

Многие задумываются перевести инструмент на работу от сети, об этом и пойдёт речь. На первый взгляд подобрать подходящий блок питания нет никаких проблем. Однако для полноценной работы шуруповёрта нужен приличный ток 30 А и более. Конечно всё зависит от конкретной модели и питающего напряжения, я привёл так сказать усреднённый вариант. Шура будет работать и от блока 10 А, но мощи хватит только на "лёгкие" операции, например прикручивание гипсокартона.

Компьютерный блок питания вполне можно приладить к шуруповёрту, но это не лучший вариант - инструмент будет слабоват! Компьютерный блок питания вполне можно приладить к шуруповёрту, но это не лучший вариант - инструмент будет слабоват!

Блок питания от компьютера частенько имеет выход 20 А по шине +12 - большинство шуруповёртов будет от него работать, но опять же - слабовато. Для хорошей работы шуруповётра необходим блок, способный выдавать более 30 А, можно сказать работать практически в режиме КЗ. Собственно схему подобного аппарата я и предлагаю вашему вниманию.

За основу взята старая советская схема, которую, кстати, сейчас активно используют в электронных трансформаторах для питания низковольтных галогеновых ламп. Большинство деталей "позаимствованы" из компьютерного блока питания, исключение составляют сердечники трансформаторов - для силового придётся искать в советских запасах или покупать (у меня кольцо стоит 40 руб.). Сердечник для управляющего трансформатора извлекается из отслужившей энергосберегающей лампы ЛДС.

Данная схема обычно начинает работать сразу же после сборки, однако требует некоторых манипуляций для стабильной работы в будущем. Подробное описание элементной базы и наладки можно найти на нашем сайте тык . Ну а здесь скорее ознакомительный обзор.

У блока есть недостатки: при заклинивании вала все-таки летит один из силовых транзисторов. Ведь стопорение двигателя равнозначно КЗ для блока. К слову - чтобы заклинить и поднять ток через обмотки нужно очень постараться. Если использовать инструмент с муфтой-трещёткой, то заклинивание уже не страшно.

Главное преимущество аккумуляторных шуруповертов — мобильность, позволяющая не зависеть от сети. Такие широкие возможности для эксплуатации стали причиной их популярности, однако за эту кажущуюся практичность хозяевам спустя несколько лет приходится расплачиваться. Причина — относительно быстрый выход батареи из строя, особенно если инструмент используется владельцами постоянно. Покупка нового аккумулятора не слишком привлекательный вариант из-за его высокой цены, поэтому многие приходят к логичному решению — создают полноценный блок питания для шуруповерта самостоятельно. В этом случае в жертву приносят возможность работать в любом труднодоступном месте, зато появляется шанс использовать электрическую «отвертку» на полную мощность.

Нужна ли переделка?

Переделывать шуруповерт или нет? Перед началом работы необходимо оценить достоинства и недостатки данного решения. Если говорить о первых, то в результате хозяин добьется:

исчезновения проблем с внезапно разрядившимся инструментом;
отсутствия зависимости от низкой температуры, ведь при таких условиях аккумуляторы разряжаются очень быстро;
получения стабильно крутящегося момента;
значительной экономии, так как покупка новой, довольно дорогой батареи не потребуется.

Важна ли мобильность?

После того как аккумуляторная батарея становится неспособной держать заряд, шуруповерт превращается в абсолютно бесполезный инструмент. Покупка нового зарядного устройства нецелесообразна, так как его цена нередко составляет до 50% стоимости новой модели. Поэтому мысль о переделке инструмента под сеть — совершенно оправданное решение.

Есть возможность восстановить характеристики аккумулятора, однако этот вариант все-таки полумера, потому что в дальнейшем ситуация повторится. Однако перед тем как выбрать решение, необходимо обдумать, что делать с мобильностью инструмента. Так ли она нужна? Есть 2 варианта потенциальной модификации шуруповерта:

Инструмент с внешним блоком питания. В этом случае делают отдельное устройство. Это не так страшно, потому что даже громоздкую конструкцию можно расположить в непосредственной близости от розетки. Однако с ограничением, связанным с длиной кабеля БП и сетевого шнура, придется смириться.
Шуруповерт с БП, вмонтированным на место аккумулятора. Такой способ модификации даст возможность избежать сборки габаритной конструкции, значительно ограничивающей применение инструмента. Но в этом случае проблему доступа тоже может создать длина сетевого кабеля. Зато использовать в таком качестве можно компактные устройства. Ими смогут стать покупные или имеющиеся блоки питания, если они подходят по характеристикам.

Способы «возрождения» шуруповерта сильно отличаются. Тем не менее, каждый из этих вариантов находит сторонников, так как отвечает разным потребностям хозяев аккумуляторных инструментов, чья эксплуатация внезапно стала невозможной.

Возможные источники питания

Чтобы любой шуруповерт мог функционировать от сети, ему необходимо обеспечить преобразование напряжения: инструмент требует всего 12, 16 либо 18 вольт. Все источники питания делятся на 2 большие группы: они могут быть импульсными либо трансформаторными.

Импульсные системы

В этих блоках питания входное напряжение сначала выпрямляется, затем преобразуется в высокочастотные импульсы. Их подают через трансформатор либо через обычные резисторы. Второй способ дает возможность получить малогабаритную конструкцию, так как в схеме отсутствует массивный силовой трансформатор.

Этот блок питания для шуруповерта обычно имеет довольно высокий КПД, достигающий 98%. Плюсом решения является защита от короткого замыкания, безопасность, которую гарантирует блокировка без нагрузки. Минусы у импульсных блоков есть. Это более низкая мощность, если сравнивать это значение с трансформаторным вариантом. Если нижний предел нагрузки минимален, то такой блок питания не сможет работать. Еще один недостаток — более сложный ремонт в случае выхода импульсного БП из строя.

Трансформаторный блок

Это классическое устройство. В линейный источник питания входит понижающий трансформатор и выпрямитель, превращающий переменный ток в постоянный. Последний элемент бывает двух видов — однополупериодный, состоящий из одного диода, либо двухполупериодный, в его составе диодный мост, собранный из 4 электронных приборов.

В схему трансформаторного блока может входить конденсатор, стабилизатор, высокочастотный фильтр и защита от короткого замыкания. Достоинства устройства: простота, надежность, ремонтопригодность, отсутствие помех, а также очень дорогих элементов. Минусы — большие габариты и такой же вес, низкий КПД. Так как часть напряжения забирает стабилизатор, выходное значение обязано быть выше того, что требуется для работы шуруповерта. Например, для инструмента с питанием 12 В нужен БП, имеющий выходное напряжение от 12 до 14 вольт.

Что потребуется для модернизации?

В необходимый набор материалов и инструментов может войти:

изолента;
кабель (многожильный) и провода (для перемычек);
короб для БП (старый аккумулятор, покупное готовое устройство либо самодельная конструкция);
кусачки;
мультиметр;
отвертки;
пассатижи;
паяльник, припой, кислота;
строительный нож.

Перед тем как начать делать блок питания для шуруповерта, необходимо учесть размеры устройства: нужен такой корпус, чтобы собранная конструкция в него поместилась.

Блок питания для шуруповерта

Чтобы инструмент смог работать от сети, потребуется блок, который выдает на выходе от 12 до 18 (14, 16) вольт. В этом случае ориентируются на модель шуруповерта. Сетевое зарядное устройство можно сделать из имеющегося корпуса аккумулятора. В этом случае сначала оценивают его габариты, чтобы понять, поместится ли зарядка внутри. Небольшие источники питания чаще помещают в корпус шуруповерта.

Сначала разбирают аккумулятор, чтобы можно было вынуть все внутренности. Если корпус был склеен, то для этого пользуются ножом, которым вскрывают шов.
Определяют силу тока и напряжение. Так как первый параметр часто не указывают, результат находят самостоятельно — делят мощность на напряжение (ватты на вольты).
Припаивают электропровод к контактам зарядного прибора: латунные поверхности перед операцией обязательно обрабатывают кислотой.
Соблюдая полярность, обратные концы провода соединяют с выходом батареи. В корпусе аккумулятора делают отверстие для кабеля.
Провод фиксируют изолентой. На другом конце его должна быть вилка для включения в сеть.

Есть несколько вариантов получения блока питания. Самый простой выход — покупка готового устройства. Если планируют изготовить самодельный БП, то в данном случае схема — первое, в чем появляется необходимость. Чтобы избежать ошибок, нужно точно соблюдать последовательность соединения всех элементов, а также составить список необходимых мини-электроприборов.

Переделка «китайца» под шуруповерт

Эта самый простой способ получить необходимый источник, так как китайские приборы доступны почти повсеместно, к тому же недороги. Эти блоки питания рассчитаны на большее выходное напряжение — на 24 вольта. Поэтому первая задача мастера — понижение выходного напряжения до значений, необходимых инструменту (12-18 В).

Чтобы достичь цели, производят замену резисторов: родной R10 убирают, а в схему вставляют тот, который можно настраивать. Такая работа состоит из нескольких этапов:

Сначала выпаивают постоянный резистор, имеющий перманентное сопротивление 2320 Ом.
Затем вставляют настраиваемый резистор, на котором заранее выставляют значение 2300 Ом. Если этого не сделать, конструкция работать откажется.
На блок подают электричество, чтобы определить значения выходных параметров. На измерительном приборе выставляют диапазон постоянного напряжения.
Регулировкой сопротивления добиваются оптимального напряжения (12, 14, 16 или 18 вольт) и силы тока, не превышающей 9 ампер. Иначе преобразованный блок питания для шуруповерта из-за больших нагрузок вскоре выйдет из строя.

Модифицированную конструкцию крепят на место старого аккумулятора. Все токопроводящие элементы изолируют. Для вентиляции просверливают дополнительные отверстия, корпус закрывают. Последний этап — проверка работы шуруповерта.

Почти аналогичным образом можно переделать практически любой покупной блок питания. В этом случае помимо замены резистора может потребоваться другое преобразование — встраивание в схему дополнительных диодов.

Блок питания из адаптера для ноутбука

Источником питания для инструмента сможет стать исправный зарядник для ноутбука. В этом случае мастера ждет минимальная переделка. Для нее подойдет любое устройство, предназначенное для эксплуатации с напряжением 12-19 В. Показатели выходного тока должны быть максимально близкими к требуемым.

Подготавливают входной шнур от адаптера. Кусачками удаляют разъем, а концы провода зачищают от изоляции.
Разбирают корпус шуруповерта, затем проводники, освобожденные от изоляции, припаивают к клеммам инструмента.

Все соединения изолируют, провод выводят наружу. Корпус собирают, потом проверяют шуруповерт на работоспособность. В этом случае работа не обещает никаких сложностей, поэтому с ней справится практически любой.

Блок питания шуруповерта из компьютерного БП

Для преобразования лучше всего подходят приборы АТ-типа. Их мощности (350 Вт) и выходного напряжения (примерно 12-14 В) вполне хватает для бесперебойной работы инструмента. Еще один плюс — все технические характеристики, указанные на корпусе. Это устройство можно приобрести в магазине, либо использовать то, что прилагалось к старому компьютеру. К плюсам этого кандидата относится защита от перегрузок, кулер и тумблер включения, к минусам — габариты.

Первым делом разбирают компьютерный блок, затем от платы отсоединяют зеленый проводник, отвечающий за включение.
Отделяют все провода за исключением черного и желтого. Эти провода припаивают к кабелю, другой конец которого подключают к шуруповерту.

После изоляции блок собирают, следя за тем, чтобы шнур, находящийся внутри располагался без перекручивания. Если говорить о недостатках, то минус всего один: максимально возможное напряжение составляет 14 В, поэтому использование этого способа ограничивают характеристики шуруповерта.

Более современные компьютерные блоки питания (АТХ) не подходят для этой цели, так как они уже требуют серьезных переделок. Возможность включения у них организована по-другому — специальной схемой, расположенной на материнской плате компьютера. Такие кардинальные изменения рядовому пользователю не под силу.

Зарядное устройство автомобиля

Это еще один из популярных вариантов для превращения аккумуляторного шуруповерта в электрический. В этом случае работа происходит почти аналогично преображению компьютерного блока, однако есть несколько нюансов. Главное отличие — возможность регулировки силы тока и напряжения, что делает зарядное устройство для автомобильного аккумулятора фаворитом среди кандидатов.

Приобретают два многожильных кабеля. Они должны быть одинакового сечения, но для удобства лучше найти провода, имеющие разные цвета обмотки.
С одной стороны их на 3 см зачищают от изоляции, с другой — присоединяют зажимы «крокодилы».
Концы, освобожденные от изоляции, загибают, делая на них подобие крючков. Их присоединяют (припаивают) к клеммам, которыми шуруповерт крепился к аккумуляторной батарее.

Все соединения тщательно изолируют. Сверлят отверстия для проводов, затем их выводят наружу. Крокодилами шуруповерт соединяют с зарядным устройством, строго соблюдая полярность. Такой простой способ позволяет получить блок питания, подходящий ко всем моделям инструмента из-за легкой регулировки параметров.

Трансформаторные устройства

Это еще один потенциальный блок питания для шуруповерта. Такие источники на трансформаторах до сих пор не потеряли своей актуальности. Причины — простота сборки и надежность устройств. Самые большие недостатки таких конструкций — большой вес, а также значительные габариты. Однако эти минусы не так важны, если устройство становится отдельным блоком, который изготавливают для стационарного использования.

Составные части конструкции

Так как эти самодельные БП получили широкое распространение, на их особенностях надо остановиться подробнее. В состав блока питания входят следующие элементы:

силовой трансформатор;
выпрямитель;
стабилизатор напряжения;
фильтр питания.

Силовой трансформатор занимает самую большую, тяжелую и габаритную, часть устройства. Его задача — преобразование высокого входного напряжения в низкое, рассчитанное на подключаемую нагрузку.

Выпрямитель необходим для преобразования напряжения — из переменного в постоянное. Самыми эффективными устройствами являются те мостовые схемы выпрямления, которые состоят из 4 диодов, либо такие, что представляют собой монолитный выпрямительный мост. Работа фильтра питания — сглаживание пульсации напряжения после выпрямителя.

Этого набора теоретически хватает на то, чтобы гарантировать работу шуруповерта. Однако из-за скачков напряжения, его просадки вследствие увеличения нагрузки возможна нестабильная работа инструмента. Самый худший вариант — выход его из строя. Чтобы избежать такого сценария, необходим стабилизатор напряжения.

Следующая схема блока питания со стабилизатором проверена, требует минимума деталей и доступна тем, кто знаком с обращением с измерительными приборами и паяльником:

В этом случае есть возможность внести некоторые коррективы. Например, использовать транзисторы типа КТ807 и КТ819, но с любой буквой. Емкость конденсатора можно увеличить до 1000 или 2000 микрофарад (мкФ).

Необходимые условия

Главное требование — подбор трансформатора с нужным уровнем выходного напряжения. Идеал — значение немного выше того, которое требуется для работы шуруповерта. Причина — часть напряжения, которое будет оставаться на стабилизаторе. Разница между выпрямленным и стабилизированным значением должна быть в несколько вольт. Слишком низкое напряжение снизит выходное, излишек приведет к нагреванию ключевого резистора. Последний элемент обязательно крепят на радиатор охлаждения.

Необходимо обратить внимание на то, что постоянное напряжение после выпрямителя и фильтра будет в 1,4 раза превышать входное переменное. Поэтому блоку питания, предназначенному для инструмента на 12 В, нужен трансформатор, имеющий выходное напряжение переменного тока, равное 12-14 В.

Цены на различные блоки питания для шуруповерта можно узнать тут:

Самодельный блок питания для шуруповерта даст шанс значительно продлить жизнь инструмента, который, несмотря на отказ батареи, остается полностью пригодным для эксплуатации. Один из вариантов решения насущной проблемы можно увидеть в следующем видеоролике:

Автономный электроинструмент — это, конечно, очень удобно. Но, во-первых, аккумулятора обычно не хватает для проведения всех работ, во-вторых, при выходе батареи из строя приходится покупать новую, цена которой составляет 80 % от цены того же шуруповёрта. В этой статье мы изготовим сетевой блок питания для аккумуляторного шуруповёрта, который выручит в обоих случаях — ведь нередко на месте проведения работ есть розетка.

Общие сведения о питании и мощности шуруповёртов

Сначала рассмотрим электрическую составляющую аккумуляторного шуруповёрта. Инструмент представляет собой низковольтный двигатель постоянного тока с редуктором, который получает питание от аккумулятора. Обороты патрона регулируются при помощи планетарной системы редуктора и электронного ШИМ-узла, совмещённого с кнопкой включения. В зависимости от класса и мощности инструмента, он может питаться напряжением 12 В, 14 В или 18 В.

В качестве батареи питания используется набор никель-кадмиевых или литиевых аккумуляторов. Последние дороже, но с лучшими характеристиками при небольших габаритах. Что касается потребляемого от батареи тока, он зависит от мощности применяемого двигателя и может достигать 7–10 А для простых бытовых моделей и 30–40 А — для профессиональных.

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Ток, потребляемый шуруповёртом, конечно, непостоянный и зависит от нагрузки. В момент пуска и при затягивании шурупа он максимален, на холостом ходу и лёгком вворачивании может уменьшаться в разы.

Использование светодиодного драйвера

Для 12-вольтового инструмента такой драйвер — самый простой вариант, хотя и не самый дешёвый. Единственное условие — мощность драйвера должна быть на 10–15 % больше мощности инструмента. В противном случае блок питания выйдет в защиту уже при пуске инструмента, а если запустит его, то не позволит развить достаточную мощность для затягивания шурупа.

Если, к примеру, 12-вольтовый шуруповёрт потребляет ток в 10 А, то мощность блока питания должна быть хотя бы 130 Вт. Для 30-амперного инструмента понадобится уже 400-ваттный блок питания. Найти такой прибор, конечно, не проблема, но стоимость его может превышать стоимость самого шуруповёрта.

Как переделать шуруповёрт под такой блок питания? Если штатная батарея выходит из строя, то мы её просто разбираем, вынимаем аккумуляторы, а к клеммам подачи напряжения на инструмент припаиваем провода, подключенные к выходным зажимам драйвера, обязательно соблюдая полярность. Сам драйвер подключаем к сети через входные клеммы — и переделка окончена. Вставляем «батарею» в шуруповёрт — и пользуемся.

Если аккумулятор исправен, то его, конечно, разрушать не надо. Просто разбираем шуруповёрт и подпаиваем колодку питания к питающим клеммам самого инструмента. Колодку, естественно, выводим наружу, провод питания оснащаем ответной частью разъёма. Соединили разъём — работаем от сети. Отключили БП, установили батарею — и у нас автономный инструмент.

Важно! 10 А — приличный ток, поэтому сечение проводов должно быть достаточно большим, а их длина как можно меньше (в разумных пределах). В противном случае на питающих проводах будет большое падение напряжения, и шуруповёрт не разовьёт нужную мощность.

Переделка электронного трансформатора

Неплохой и достаточно компактный блок питания можно сделать из так называемого электронного трансформатора (ЭТ), предназначенного для питания низковольтных галогенных ламп.

Но чтобы использовать трансформатор совместно с шуруповёртом, его (блок) необходимо доработать. Взглянем на классическую схему простейшего ЭТ.

Это простейший импульсный понижающий источник питания, собранный по двухтактной схеме. Выходное напряжение снимается со вторичной обмотки выходного трансформатора. Схема, приведённая на рисунке, конечно, не единственная. Есть приборы проще, есть сложнее. Есть со стабилизацией выходного напряжения, системой плавного пуска и защитой от короткого замыкания. Но то, что нас интересует, является неизменной частью любого электронного трансформатора. Так, в чем трудность?

Проблема заключается в том, что выходное напряжение подобных БП переменное с частотой десятки килогерц, да ещё и промодулированное частотой 50 Гц. Оно годится для питания ламп накаливания, но не подходит для шуруповёрта. Значит, его нужно выпрямить и сгладить. Для этого используем диод VD1 и два сглаживающих конденсатора — С1 и С2, подключив их по схеме, приведённой ниже.

Лампа Н1 служит нагрузочной, когда шуруповёрт отключён. Она необходима для старта преобразователя — без нагрузки он просто не запустится. Высоковольтный электролитический конденсатор можно взять из БП для компьютера или любого другого устройства, скажем, из телевизора с импульсным блоком питания. Он находится в корпусе электронного трансформатора. Диод и конденсатор помещают в корпус инструмента, а лампу устанавливают так, чтобы она ещё и рабочее место освещала — убила, как говорится, сразу двух зайцев. Такая лампа будет много удобнее штатной подсветки, которая включается только вместе с инструментом. Вслепую целишься в темноте, потом запускаешь шуруповёрт и смотришь, куда попал.

Диод КД2960 представляет собой быстродействующий выпрямительный диод, рассчитанный на ток 20 А и выдерживающий обратное напряжение 1200 В. Его зарубежный аналог — 20ETS12. Заменить этот диод обычным выпрямительным не получится — у него слишком низкое быстродействие, и на частоте в десятки килогерц он будет больше греться, чем выпрямлять.

Но замена есть. Вполне подходит диод Шоттки, выдерживающий ток 15–20 А и обратное напряжение не ниже 25 В. Найти такие диоды можно в блоках питания ПК. Там они служат для этих же целей. Диод, конечно, нужно поставить на теплоотвод.

Лампочка миниатюрная. Её можно найти в советских новогодних гирляндах или использовать две на 6,3 В, включённые последовательно. Собираем выпрямитель, размещаем его в корпусе инструмента, выводим через проделанное отверстие провода, подпаиваем одну часть разъёма. Вторую подпаиваем к проводам от трансформатора — и доработка закончена. Поскольку напряжение на выходе электронного трансформатора переменное, полярность подключения проводов от ЭТ к выпрямителю можно не соблюдать.

Как указывалось выше, существуют трансформаторы, обеспечивающие плавный пуск галогенных ламп. Подойдут ли они нам? Вполне. Как только мы подключим ЭТ к сети, он запустится и в течение 1–3 секунд выйдет на рабочий режим — это будет хорошо заметно по плавному разгоранию лампы Н1. После этого инструментом можно пользоваться без проблем.

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Важно! Выбирая электронный трансформатор без защиты от перегрузки, необходимо обеспечить запас его мощности в 30–40 %. В противном случае блок либо не будет «тянуть» инструмент, либо (что более вероятно) просто сгорит.

Другие варианты импульсных блоков питания

Какие ещё есть варианты питания 12-вольтового шуруповёрта? Первое, что приходит на ум, — БП от ноутбука. Прелесть решения заключается в том, что, в отличие от предложенных драйверов и электронных трансформаторов, подобные блоки питания могут быть и на 15, и на 19 В. То есть подобрав соответствующий БП, можно питать им инструмент на 14 и 18 В.

К сожалению, такой вариант работать не будет, поскольку блоки питания от ноутбука не смогут обеспечить необходимым током даже самый простой и маломощный шуруповёрт. Максимум, что можно от них получить, — 4–5 А. Десятиамперных БП этого типа просто не существует.

Использование универсальных БП

Мощный универсальный импульсный блок питания

Но тут опять всё упирается в цену. Стоимость такого БП окажется выше цены на сам инструмент, а вдобавок мы получаем за эти деньги кучу переходников, которые будут валяться без дела.

Самодельный блок питания для шуруповёрта

Если мы имеем знания по электронике, то сможем собрать импульсный блок питания для шуруповёрта своими руками — соответствующих схем много. В качестве примера рассмотрим относительно простую конструкцию.

Как она работает? Сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом, собранным на диодах VD1–VD4, сглаживается конденсатором С1 и поступает на мощный двухтактный автогенератор, собранный на полевых транзисторах VT2, VT3 и трансформаторе Т1, обеспечивающим вместе с обмоткой 2 трансформатора Т2 автогенератору положительную обратную связь.

Цепь, собранная на транзисторе VT1, обеспечивает начальный запуск генератора и после этого в процессе не участвует — её блокирует диод VD8. Нагрузкой автогенератора служит понижающий трансформатор Т2. Пониженное напряжение с его обмотки 3 выпрямляется мостом VD7, сглаживается конденсатором С5 и подаётся на инструмент. Ёмкость конденсатора выбрана достаточно большая для обеспечения высокого пускового тока шуруповёрта.

Т1 намотан на ферритовом кольце типоразмера 12х8х3. Все обмотки одинаковы и имеют по 20 витков провода ПЭВ 0.33. Т2 намотан на кольце 40х25х11. Обмотка 1 имеет 100 витков провода ПЭВ 0.54. Обмотка 2 — 9 витков провода ПЭВ 0.33, обмотка 3 — 13 витков провода ПЭВ 0.96. Феррит бывает марки 1000НМ, 2000НМ или 3000НМ. Диодный мост VD4 можно собрать на четырёх быстродействующих диодах, выдерживающих ток 10 А. Транзисторы VT2 и VT3 необходимо установить на радиаторы.

Полезно! Предлагаемый блок питания рассчитан на выходное напряжение 18 В. Если необходимо получить другое напряжение, достаточно изменить количество витков обмотки 3 трансформатора Т2.

Использование БП от компьютера

Ну и закончим разговор об импульсных блоках питания переделкой компьютерного блока питания для работы с шуруповёртом 12 В. Да, он будет великоват, но зато купить такой блок, конечно, БУ можно недорого, а переделка очень проста. Правда, питать он сможет только 12-вольтовый инструмент. При желании, конечно, можно переделать БП компьютера и на 18 В, но переделка достаточно сложна и потребует глубоких знаний в электронике. Перед покупкой БП смотрим, выдаст ли он необходимый нам ток по шине 12 В. (Все выдаваемые им токи указаны прямо на корпусе).

Как видим на фото, выдаст и даже с запасом — если соединить шины параллельно, можно получить ток в 24 А. Можно было бы взять устройство и слабее, но что есть, то есть. Вскрываем прибор, вынимаем плату и выпаиваем все провода шлейфов питания, оставив лишь зелёный (включение БП), два чёрных, два жёлтых (шина 1+12 В) и красный (+5 В).

Полезно! Если мы хотим увеличить мощность, соединив 12-вольтовые шины параллельно, то оставляем и два жёлто-чёрных провода — шина 2 + 12 В.

Соединяем чёрный с чёрным, жёлтый с жёлтым. По два мы оставили для увеличения общего их сечения и меньшего падения напряжения. Теперь зелёный впаиваем на место любого из выпаянных чёрных. Этим мы дадим команду на безусловное включение блока питания при подаче на него сетевого напряжения.

Остался красный. Зачем он нужен? Дело в том, что некоторые БП контролируют наличие нагрузки на шине +5 В. Без нагрузки они просто сразу выходят в защиту. Итак, подключаем наш доработанный источник к сети и измеряем напряжение между чёрными и жёлтыми проводами. Есть 12 В?

Подключаем к этим же проводам автомобильную лампочку. Напряжение пропало? Блоку питания нужна базовая нагрузка. Между чёрными и красным проводами подключаем небольшую нагрузку — ту же 12-вольтовую лампочку от автомобильных габаритов. Если БП не отключается, то нагрузка не нужна, и красный провод можно выпаять. Осталось собрать БП, а к чёрным и жёлтым проводам припаять колодку — к ней будет подключаться инструмент. Чёрный провод будет минусом, жёлтый — плюсом питания.

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Важно! Разъём для подключения инструмента необходимо использовать с ключом, исключающим неправильное подключение и переполюсовку. В противном случае мы просто выведем шуруповёрт из строя, подав на электронный регулятор скорости вращения напряжение обратной полярности.

Вот и всё, подключаем шуруповёрт к БП, включаем шнур питания источника в сеть, щёлкаем выключателем (если он есть) и работаем.

Схема трансформаторного блока питания шуруповёрта

Напоследок сделаем своими руками трансформаторный блок питания для шуруповёрта 12, 14 или 18 В. Такой источник, конечно, будет достаточно громоздким, но прелесть конструкции заключается в её простоте. С повторением схемы справится и начинающий радиотехник, имеющий лишь общие знания по электротехнике.

Срок жизни аккумуляторов шуруповерта намного меньше срока эксплуатации самого электроинструмента. После выхода АКБ из строя можно купить новые элементы питания, что недешево. Но иногда хорошим выходом будет изготовить самостоятельно блок питания от сети 220 вольт и забыть о проблеме аккумуляторов навсегда. При этом произойдет потеря в мобильности, но во многих случаях (условия стационарной мастерской и т.д.) это не имеет значения.

Общая схема и ток потребления шуруповертов 12, 14 и 18В

Шуруповерты различных производителей построены на разной элементной базе, но структурная электрическая схема у всех примерно одинакова. Электроинструмент состоит из:

съемного аккумулятора;
платы управления;
куркового выключателя, совмещенного с регулятором оборотов;
переключателя диапазонов регулирования частоты (может отсутствовать);
электрического двигателя (коллекторного или бесщеточного).

При изготовлении своими руками источника питания для шуруповерта надо обращать внимание на два параметра:

напряжение;
номинальный выходной ток.

С напряжением все просто – новый источник питания должен иметь выходное напряжение, равное номинальному напряжению питания электроинструмента. Понижение ведет к потере крутящего момента, повышение – к снижению ресурса. Работа платы управления при пониженном напряжении не гарантируется, при повышенном – вероятен выход ее из строя.

Необходимый рабочий ток определить сложнее. Производители электроинструмента крайне редко указывают потребляемый ток. Немногим чаще указывают мощность в ваттах. Но на шильдиках шуруповертов можно найти следующие данные:

рабочее напряжение (в вольтах);
частота вращения (в оборотах в минуту);
вращаюший момент (в ньютонах на метр).

Эти данные выглядят достаточными для расчета рабочего тока.

Шильдик с электрическим характеристиками шуруповерта DEKO DKCD20FU.

На самом деле не все так радужно. Если задаться данными с реального шуруповерта и попытаться рассчитать номинальный ток, то получится абсурдный результат.

Сначала рассчитывается выходная мощность по формуле:

P=T*RPM/9550, где:

P – мощность, кВт;
T – вращающий момент, Н/м;
RPM – частота вращения, об/мин;
9550 – коэффициент, объединяющий перевод из одних единиц в другие.

Для указанных данных получается:

P=42*1350/9550=5,9 кВт.

Эту развиваемую мощность надо разделить на КПД (примерно равный 0,8), в итоге потребляемая мощность равна около 7 кВт. При напряжении 20 вольт аккумуляторы должны отдавать ток 350 А. При емкости 2 А*ч батарея разрядится за 20 секунд (если даже теоретически АКБ обеспечит такой ток). Это и есть обещанный абсурд. Причиной этого могут быть лукавые декларации по оборотам или крутящему моменту. Возможно, наибольший крутящий момент выдается только при определенной частоте вращения, но даже если ее знать, то практического смысла будет мало. Ведь шуруповерт работает на разных частотах.

Поэтому ориентироваться нужно на следующие цифры, полученные экспериментальным путем:

холостой ход – 1..2 ампера;
средняя нагрузка – 4..6 А;
максимальная нагрузка – 8..11 А;
броски тока при полном торможении – до 30 А.

Уточнить эти цифры для конкретного шуруповерта можно, замерив реальный потребляемый ток на разных режимах, собрав для этого несложную схему и погоняв электроинструмент на различных нагрузках.

А можно не уточнять, а ориентироваться на цифры, указанные выше. Блок питания понадобится на наибольший ток 10 А (но никак не меньше 5..6), желательно с защитой от сверхтока.

Из чего можно собрать блок питания

Блок питания для зарядки шуруповерта можно сделать по различным схемам. Все зависит от квалификации, наличия приборов и имеющихся материалов.

Из БП компьютера

Неплохой блок питания для шуруповерта напряжением 12 в можно получить из БП для компьютера. Сначала надо проверить, подходит ли он по параметрам.

В приведенном примере БП имеет два 12-вольтовых канала – на 11 А и на 13 А. Каждого канала достаточно для питания выбранного электроинструмента на 12 вольт. В интернете можно найти советы по параллельному соединению каналов до получения суммарного тока (в приведенном случае – 24 А). Делать это не рекомендуется, потому что из-за разницы в напряжениях один канал может стать потребителем для другого - весь риск на выбор хозяина. Из блока питания выходит шлейф проводов. Надо обрезать все, кроме:

двух черных (общий провод);
одного зеленого (провод управления);
одного или двух желтых (выход 12 вольт).

Иногда надо оставить и красный провод – некоторые схемы требуют базовой нагрузки. Для этого между красным и любым черным надо подключить лампочку на 12 вольт. Если в ее отсутствие БП не выключается, значит, ее можно убрать. Зеленый провод надо подключить к любому черному. А 12 вольт снимать с желтого и черного (любого) проводников.

Из трансформатора

Схема трансформаторного нестабилизированного источника питания.

Если есть подходящий трансформатор, можно построить источник питания на нем. Общая схема нестабилизированного источника питания показана на рисунке. Такое устройство состоит из:

понижающего трансформатора;
диодного моста;
сглаживающего конденсатора.

Если есть готовый промышленный трансформатор, надо по справочнику найти его данные. Если они устраивают, БП можно собрать на нем. Если нет – его можно переделать, предварительно проверив его пригодность для работы в требующихся условиях. Пригодность трансформатора определяется его мощностью. Если задаться выходным током в 10 А, напряжением 14 В и КПД системы (от трансформатора до выходного вала шуруповерта) равным 0,5, то потребуется трансформатор мощностью P=10 А*14 В/0,5=280 Вт (можно округлить до 300 Вт).

Чтобы определить мощность трансформатора по железу, надо найти площадь сечения его сердечника в сантиметрах (в большинстве случаев можно снять размеры без разборки). Получившуюся площадь в квадратных сантиметрах Sc надо подставить в формулу:

Если полученный результат превышает 300 Вт, трансформатор пригоден для изготовления блока питания. Далее надо удалить все вторичные обмотки и намотать новую. Число витков можно определить экспериментально. Для этого надо намотать любое известное количество витков любым проводом и замерить выходное напряжение. Допустим, намотав 10 витков, на выходе получается 5 вольт. Значит, на один вольт приходится два витка, и для получения 14 вольт надо намотать 28 витков. Для 10 ампер сечение провода должно быть не менее 2,5 кв.мм, это соответствует толщине 1,8 мм.

После изготовления трансформатора надо выбрать диоды, способные работать при выбранном токе. Их надо поставить на радиаторы. И последнее – установить сглаживающий конденсатор. Он должен быть рассчитан на напряжение не менее 25 вольт и иметь емкость 4000-10000 мкФ (можно больше, но увеличатся габариты). Для таких задач трансформаторный блок питания получается достаточно громоздким и тяжелым.

Его можно дополнить стабилизатором напряжения, тогда он будет сохранять крутящий момент при любой нагрузке (но это необязательно – ведь в штатном режиме аккумуляторы также просаживаются при большом токе).

Можно собрать стабилизатор на интегральной микросхеме серии 78ХХ (79ХХ для отрицательного плеча), умощнив ее внешним транзистором.

Важно! Линейный стабилизатор работает при определенном превышении входного напряжения перед выходным, поэтому в этом случае понадобится трансформатор с выходным напряжением 17..18 вольт. Габаритная мощность также должна быть увеличена – общий КПД схемы уменьшится. Это надо учесть при подборе или изготовлении.

Готовый источник надо поместить в корпус. Его можно сделать самостоятельно или подобрать готовым.

Из ноутбука

Неплохой результат можно получить, применив бок питания от ноутбука. Такие устройства рассчитаны на выходное напряжение 19 вольт и на различный ток нагрузки. Можно подобрать источник, выдающий ток до 6 ампер, этого хватит для большинства домашних работ. Перегружать такой источник не следует – сработает защита или отключится самовосстанавливающийся предохранитель на входе (самостоятельно восстанавливается он не всегда, и придется его заменять).

Универсальный БП

Для питания шуруповерта можно использовать регулируемые и нерегулируемые источники питания постоянного тока, применяемые, например, в лабораториях. Их достоинство в том, что выходное напряжение можно регулировать, и установить, в зависимости от модели электроинструмента, как 12 В, так и 18 В. Проблема в том, что трудно найти лабораторный источник напряжения, рассчитанный на выходной ток 10 А. Так, представленный на фото блок на каждый канал имеет ограничение тока немногим более 3 А. Напряжение при этом около нуля, поэтому работать в таком режиме шуруповерт не сможет. В лучшем случае этот блок питания обеспечит холостой ход электроинструмента.

Импульсный источник

Наилучшим вариантом является импульсный источник питания. легкий, компактный, не содержит мощного тяжелого трансформатора за счет того, что преобразование уровня напряжения происходит на более высокой частоте. Минус такого решения – сложная схемотехника. Чтобы изготовить импульсник своими руками, потребуется определенная квалификация.

Схема одного из вариантов импульсного БП приведена на рисунке. Переменное напряжение выпрямляется мостом на VD1-VD4. Генератор на VT1 управляет работой ключей на VT3, VT4. В обмотке 1 трансформатора T2 создаются мощные импульсы тока высокой частоты. С обмотки 3 снимаются импульсы с пониженной амплитудой, выпрямляются мостом VD7, сглаживаются емкостью С5 и подаются на нагрузку. Намоточные данные трансформаторов указаны в таблице.

Трансформатор	Магнитопровод	Обмотка	Количество витков	Провод
T1	Феррит 1000 НМ (2000 НМ, 3000 НМ) 12х8х3 (кольцо)	1,2,3	20	ПЭВ 0.33
T2	Феррит 1000 НМ (2000 НМ, 3000 НМ) 40х25х11 (кольцо)	1	100	ПЭВ 0.54
		2	9	ПЭВ 0.33
		3	13	ПЭВ 0.96

Типовые ошибки при изготовлении

Типовые ошибки при изготовлению блоков питания сводятся к неправильному соединению элементов. Если вести монтаж внимательно, то этих проблем можно избежать. Также надо помнить, что шуруповерт сбалансирован по весу для работы с АКБ. Если батарею снять совсем, то работать будет очень неудобно. Поэтому надо оставить неработоспособный аккумулятор, удалив контактные пластины.

Из видео узнаете, что можно сделать из старого зарядного от шуруповерта.

Другой вариант – удалить из корпуса АКБ отработанные элементы, закрепив вместо них внутри соответствующий груз. В остальном изготовлении блока питания проблем вызвать не должно, и старый инструмент получит новую жизнь.

Ценность шуруповерта как домашнего или строительного инструмента, чаще всего, заключается в его портативности. Однако в силу тех или иных обстоятельств от портативности иногда приходится отказываться в пользу функциональности. Речь идет о переделке аккумуляторного шуруповерта в инструмент с питанием от сети. Этот процесс имеет ряд тонкостей, которые желательно соблюдать.

Варианты источника питания

Любой шуруповерт требует гораздо меньше напряжения, чем выдает обычная розетка. Поэтому для подпитки обязательно понадобится специальный преобразователь, на выходе которого получится необходимый вольтаж. Все источники питания делятся на две большие группы: импульсные и трансформаторные. Рассмотрим каждую из них в отдельности.

Импульсный

Принцип работы импульсных систем заключается в том, что напряжение сначала выпрямляется, а потом преобразуются в специальный импульсный сигнал. При этом важно добиться стабильного напряжения. В этом может помочь трансформаторная обмотка или резисторы.

Импульсные источники питания достаточно эффективны и могут быть использованы в разных условиях. При этом они имеют высокий уровень защиты от короткого замыкания и подобных эффектов. Однако по мощности импульсные системы явно проигрывают трансформаторным. К тому же подобные блоки очень капризны к входному напряжению. Если оно ниже установленного, то элемент может попросту не работать.

К минусам также относят сложность ремонтных работ в случае неисправности.

Трансформаторный

Более распространенные блоки питания, которые доказали свою надежность и эффективность во многих сферах. Состоит прибор из понижающего трансформатора и выпрямителя, через который проходит пониженное напряжение. Выпрямители могут быть разными, в зависимости от количества используемых диодов.

Такие элементы просты в изготовлении, дешевы и надежны. Поэтому зачастую именно им отдается предпочтение. Они обеспечивают стабильное напряжение без помех с большой максимальной мощностью. Но есть и несколько недостатков. Главный недостаток заключается в громоздкости, при гораздо меньшем КПД, чем у импульсных источников. Этот факт требует подбирать для шуруповерта блок питания с мощностью большей, чем необходимо инструменту. Так как часть мощностей будет уходить на побочные процессы.

Необходимые материалы и инструменты

Материалы и инструменты при переделке шуруповерта полностью зависят от типа инструмента и вида источника питания, а также его особенностей. Но если обобщить, то можно выделить несколько основных инструментов:

отвертки;
пассатижи;
нож;
изолирующие материалы;
кабель для подвода электричества;
паяльник и материалы для паяния;
какой-либо корпус для будущего блока питания.

Как переделать своими руками

Перед тем, как переделать шуруповерт, необходимо четко определить, какая мощность и какое напряжение необходимо инструменту для работы. От этого и надо будет исходить.

Важно подобрать блок питания не очень больших размеров и относительно нетяжелый, чтобы не сделать работу шуруповертом совсем неудобной. Если блок планируется устанавливать непосредственно в сам шуруповерт, важно соблюсти размеры.

Затем открывается корпус инструмента. Две половинки корпуса могут быть скреплены винтами или же при помощи клея. При разборке может очень пригодиться нож.

После вскрытия корпуса, внутрь вставляется блок питания или провод, контакты которого необходимо припаять к зарядному аппарату. Пайка должна быть максимально эффективной, с использованием специальных растворов.

Второй конец провода должен быть предназначен для подпитки от сети. Так что там должна быть вилка. Рекомендуется заранее сделать в корпусе отверстие, через которое будет проходить кабель.

Самодельный блок питания можно получить несколькими способами. В любом случае получится полноценный инструмент, которым можно будет выполнять работы после подключения к сети. Желательно предварительно подготовить схему, которая поможет не ошибиться при создании блока.

Переделка блока питания китайского производства

Отлично для создания блока питания для шуруповерта 12 вольт своими руками подойдут обыкновенные китайские блоки питания, имеющие выходное напряжение 24 В, а силу тока 9 А. Но так как инструменты используют меньшее напряжение, необходимо его для начала понизить.

Для достижения цели нужно заменить исходный резистор R10 на настраиваемый резистор, при помощи которого можно будет добиться нужного напряжения. Это делается в несколько этапов:

вынимается постоянный резистор;
на его место вставляется заранее подготовленный настраиваемый резистор, на котором будет выставлено сопротивление 2300 Ом;
пока что напряжение все также составляет 24 В;
при помощи настроек резистора нужно добиться необходимого напряжения на контактах.

После всех манипуляций нужно проверить, что напряжение на выходе составляет нужную величину (12 В, 14 В и т.д.), а также что сила тока превышает 9 А.

Переделка покупных блоков

Также можно запитать от любых других покупных блоков питания. Процесс переделки в данном случае будет практически таким же, однако помимо резистора, возможно понадобится впаивать дополнительные диоды. Самое главное, добиться необходимых выходных параметров. А это легко можно сделать при помощи комбинации из комплектующих.

После переделки важно обеспечить хороший ток воздуха в коробку с блоком питания. Для этого высверливаются отверстия. Не стоит позволять перегреваться устройству.

Используем зарядку от ноутбука

Отличным вариантом считается использование зарядки от ноутбука. Такие устройства обычно работают с напряжением от 12 до 19 В. Этого вполне достаточно для обеспечения качественной работы шуруповерта. Но не стоит пренебрегать показателями выходного тока. Чем ближе он к требуемому, тем лучше.

В данном случае переделка шуруповерта на питание от сети сводится к элементарной припайке проводов от зарядного устройства к плате в инструменте. Желательно все изолировать при помощи изоленты или других подобных материалов. После этого провод выводится наружу и инструментом можно пользоваться.

Блок питания от компьютера

Сделать шуруповерт от сети можно при помощи ненужного блока питания от компьютера. Существует множество разновидностей подобных устройств, однако практически все они подойдут для шуруповерта. Необходимые провода можно обнаружить по цветам, наведя справки на сайте производителя.

В большинстве случаев используется провода черного и желтого цветов для передачи напряжения 12 В.

Блоки питания от компьютеров отличаются долговечностью, продвинутой защитой от перегрузок и массой других преимуществ. Они могут быть не слишком удобны из-за своих габаритов, однако длинный провод поможет решить эту проблему.

Порядок действий при подключении компьютерного блока питания к шуруповерту:

разобрать блок;
снять защиту от включения, отсоединив от платы зеленый провод;
этот провод необходимо соединить с черным разъемом на устройстве;
отделить все провода кроме желтого и черного;
эти два провода припаиваются к удлинительному кабелю;
второй конец кабеля напрямую подключается к шуруповерту;
все открытые контакты по возможности изолируются.

Таким образом, из компьютерного устройства получится блок питания для шуруповерта 14 вольт.

Питание из зарядного устройства автомобиля

Еще довольно распространены блоки питания, переделанные из зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов. Принцип переделки тут примерно такой же, как и у компьютерного блока питания, однако имеется несколько особенностей.

Главная особенность заключается в том, что обычно такие устройства позволяют легко регулировать напряжение и силу тока. Это значительно упрощает процедуру использования, а также позволяет применять способ для всех шуруповертов.

Использование автомобильных зарядных устройств сводится к нескольким простым действиям:

нужно подготовить специальные провода, которыми будут соединяться блок питания и шуруповерт;
края провода зачищаются и вставляются в клеммы на инструменте (для лучшего удержания можно воспользоваться хомутами);
при соединении необходимо соблюдать полярность, которая обычно обозначена на креплениях или самих проводах;
теперь все соединения тщательным образом укрепляются и изолируются.

После всех этих процедур пользователь получит функциональный шуруповерт, который способен работать от сети 220 вольт.

Все перечисленные методы достаточно эффективны для создания сетевого инструмента из аккумуляторного. Но не стоит забывать, что в таком случае мобильность шуруповерта значительно снизится, что может повлиять на качество работы. Но если же аккумулятор вышел из строя, а работу нужно срочно продолжить – логично подключать внешние источники питания.

Читайте также: