Удосконалення ЗУ шуруповерта
Отримав у подарунок шуруповерт. Поставив на ніч зарядку, а вранці виявив, що блок акумуляторів нагрівся. Звичайно, це не нормально і зменшить термін служби акумуляторів, а також може стати причиною пожежі.
Розібравши зарядник я побачив, що всередині тільки трансформатор з випрямлячем, а в підставці (charging stand) лише плата зі схемою на 1 транзисторі, яка відповідає лише за спрацювання світлодіода, коли в підставку вставлений блок акумуляторів. Немає жодних вузлів контролю заряду та автовідключення. Такий блок живлення заряджатиме нескінченно довго і швидко виведе з ладу акумулятори. Практично у всіх бюджетних шуруповертів така сама система заряду, лише у дорогих приладів із процесорним управлінням реалізовані розумні системи заряду та захисту, як у заряднику, так і в акумуляторному блоці.
Зрозуміло я вирішив доопрацювати свій зарядник, додавши систему стабілізації напруги та обмеження струму заряду. Блок батарей на 18В зібраний з 15 нікель-кадмієвих акумуляторів напругою 1.2В та ємністю 1200мАч. Т.о. йому ефективний струм заряду 120мА. Заряджатися буде довго, проте безпечно.
Мета доробки - зробити пристрій, який при досягненні необхідної кінцевої напруги знизить струм заряду до 0. А стабілізація струму дозволить заряджати струмом 120мА незалежно від того, наскільки батарея розряджена. Також додамо індикатор зарядки, який згасне після закінчення процесу. Схема дуже проста, всього на 2 мікросхемах LM317. Перша включена за схемою стабілізатора струму, друга стабілізує вихідну напругу. Оскільки струм буде не більше 120мА, то мікросхеми на радіатор ставити не доведеться.
Розглянемо роботу схеми. При зарядці струм протікає через R1 і відбувається падіння напруги на ньому, достатнє дляспрацювання світлодіода. У міру заряду струм у ланцюзі зменшиться і падіння напруги на R1 буде недостатньо для свічення індикатора. R2 задає максимальний вихідний струм. Потужність R2 0.5Вт (можна й 0.25Вт). Для розрахунку параметрів LM317 є програма. У моєму випадку, для струму 120мА R2 = 10 Ом.
Друга частина є пороговий вузол, який стабілізує напругу. Вихідна напруга задається підбором R3 та R4. Для більш точного налаштування дільник можна замінити на оборотний резистор 10кОм. Напруга на виході не переробленого пристрою було близько 26В (перевіряв на навантаженні 3Вт). Номінальна напруга батареї 18В (15шт. х 1.2В), а повністю зарядженого близько 21В. Тобто. на виході нашого вузла треба виставити напругу не більше 21В.
Збираємо на друковану плату та перевіряємо. Навіть за закороченому виході струм трохи більше 120мА, причому незалежно від напруги на вході, тобто. обмеження струму працює правильно. Монтуємо цю плату у підставку, попередньо прибравши з неї штатну. Зі штатної плати я взяв тільки світлодіод як індикатор зарядки. Вимірюємо вихідну напругу, вона теж у межах встановленої.
Тепер підключаємо акумуляторний блок, світлодіод спалахує. За кілька годин світло згасло, тобто. акумулятор зарядився. При цьому він не нагрівся, і головне, його можна не боятися залишати на підставці, оскільки пристрій автоматично вимикається. Можу з упевненістю сказати, що ми покращили цю зарядку. Можна також замінити і громіздкий силовий трансформатор на імпульсний, але поки якось дозвілля.