Акумуляторний шуроповерт призначений для навертання - відвернення гвинтів, саморізів, шурупів і болтів. Все залежить від застосування змінних головок - бітів. Область застосування Шуроповерти також дуже широка: ним користуються збирачі меблів, електромонтажники, будівельники - обробники закріплюють з його допомогою плити гіпсокартону і взагалі все, що можна зібрати за допомогою нарізного сполучення.
Це застосування Шуроповерти в професійних умовах. Крім професіоналів цей інструмент купується також виключно для особистого використання при проведенні ремонтно-будівельних робіт в квартирі або заміському будинку, гаражі.
Акумуляторний шуроповерт має малу вагу, невеликі розміри, не вимагає підключення до мережі, що дозволяє працювати з ним в будь-яких умовах. Але вся біда в тому, що ємність акумуляторів невелика, і хвилин через 30 - 40 інтенсивної роботи доводиться ставити акумулятор на зарядку Проте, ніж на 3 - 4 години.
Крім цього акумулятори мають властивість приходити в непридатність, особливо коли користуються шуруповертом нерегулярно: повісили килим, гардини, картини і поклали його в коробку. Через рік вирішили прикрутити пластиковий плінтус, а шуруповерт не "тягне", зарядка акумулятора допомагає мало.
Новий акумулятор коштує дорого, та й не завжди в продажу можна відразу знайти саме те, що треба. І в тому і в іншому випадку вихід один, - живити шуруповерт від мережі через блок живлення. Тим більше, що найчастіше роботи проводяться в двох кроках від електричної розетки. Конструкція такого блоку живлення буде описана нижче.
В цілому конструкція нескладна, не містить дефіцитних деталей, повторити її може будь-хто, хто хоч трошки знайомий з електричними схемами і вміє тримати в руках паяльник . Якщо згадати, скільки шуруповертов знаходиться в експлуатації, то можна припустити, що конструкція буде користуватися популярністю і попитом.
Блок живлення повинен задовольняти відразу декільком вимогам. По-перше досить надійним, по-друге малогабаритним і легким і зручним для перенесення і транспортування. Третя вимога, мабуть, найголовніше це падаюча навантажувальна характеристика, що дозволяє уникнути пошкодження Шуроповерти в час перевантажень. Важливе значення має також простота конструкції і доступність деталей. Всім цим вимогам цілком відповідає блок живлення, конструкція якого буде розглянута нижче.
Основою пристрою є електронний трансформатор марки Feron або Toshibra потужністю 60 ват. Такі трансформатори продаються в магазинах електротоварів і призначені для харчування галогенних ламп з напругою 12 В. Зазвичай такими лампами підсвічують вітрини в магазинах.
У даній конструкції сам по собі трансформатор не вимагає ніяких переробок, застосовується як є: два вхідних мережевих дроти і два вихідних з напругою 12 В. Принципова схема блоку живлення досить проста і показана на малюнку 1.
Малюнок 1. Принципова схема блоку живлення
Трансформатор Т1 створює падаючу характеристику блоку живлення за рахунок підвищеної індуктивності розсіювання, що досягається його конструкцією, про яку буде сказано вище. Крім того трансформатор Т1 забезпечує додаткову гальванічну розв'язку від мережі, що підвищує в цілому електробезпека пристрою, хоча ця розв'язка є вже в самому електронному трансформаторі U1. Підбором числа витків первинної обмотки можна в деяких межах регулювати вихідну напругу блоку в цілому, що дозволяє використовувати його з різними типами шуруповертов.
Вторинна обмотка трансформатора Т1 виконана з відведенням від середньої точки, що дозволяє замість діодного моста застосувати двонапівперіодний випрямляч всього на двох діодах. У порівнянні з мерії схемою, втрати такого випрямляча, за рахунок падіння напруги на діодах, в два рази нижче. Адже діодів-то два, а не чотири. З метою ще більшого зниження втрат потужності на діодах у випрямлячі застосована діодний збірка з діодами Шотткі.
Низькочастотні пульсації випрямленої напруги згладжує електролітичний конденсатор З 1. Електронні трансформатори працюють на високій частоті, близько 40 - 50 КГц, тому, крім пульсацій з частотою мережі, в вихідній напрузі присутні і ці високочастотні пульсації. З огляду на те, що двонапівперіодний випрямляч збільшує частоту в 2 рази, ці пульсації досягають 100 і більше кілогерц.
Оксидні конденсатори мають велику внутрішню індуктивність, тому високочастотні пульсації згладити не можуть. Більш того, вони просто будуть марно розігрівати електролітичний конденсатор, і навіть можуть привести його в непридатність. Для придушення цих пульсацій паралельно Оксидні конденсатори встановлений керамічний конденсатор С2, невеликої ємності і з маленькою власної індуктивністю.
Індикацію роботи блоку живлення можна проконтролювати за світінням світлодіода HL1, струм через який обмежується резистором R1.
Окремо слід сказати про призначення резисторів R2 - R7. Справа в тому що електронний трансформатор спочатку призначений для харчування галогенних ламп. Передбачається, що ці лампи підключені до вихідної обмотки електронного трансформатора ще до того, як він буде включений в мережу: інакше без навантаження він просто не запускається.
Якщо в описуваної конструкції включити електронний трансформатор в мережу, то подальше натиснення кнопки шуруповерта обертатися його не змусить. Щоб такого не сталося в конструкції і передбачені резистори R2 - R7. Їх опір вибрано таким, щоб електронний трансформатор впевнено запустився.
Деталі та конструкція
Блок живлення розміщений в корпусі відслужило свій термін штатного акумулятора, якщо його, звичайно, ще не викинули. Основою конструкції служить алюмінієва пластина товщиною не менше 3 мм, розміщена посередині корпусу акумулятора. В цілому конструкція показана на малюнку 2.
Малюнок 2. Блок живлення для акумуляторного шуруповерта
До цієї пластині кріпляться всі інші деталі: електронний трансформатор U1, трансформатор Т1 (з одного боку), а діодний збірка VD1 і всі інші деталі, в тому числі і кнопка включення живлення SB1, з іншого. Пластина служить також загальним проводом вихідної напруги, тому діодний збірка встановлюється на неї без прокладки, хоча для кращого охолодження тепловідвідними поверхню збірки VD1 слід змастити тепловідводної пастою КПТ-8.
Трансформатор Т1 виконаний на феритових кільцях типорозміру 28 * 16 * 9 з фериту марки НМ2000. Таке кільце не дефіцитної, досить поширено, проблем з придбанням виникнути не повинно. Перед намотуванням трансформатора спочатку за допомогою алмазного надфіля або просто наждачного паперу слід притупити зовнішні і внутрішні кромки кільця, після чого заізолювати його стрічкою з лакоткани або ФУМ-стрічкою, яка застосовується для підмотки труб опалення.
Як було сказано вище, трансформатор повинен мати велику індуктивність розсіювання. Це досягається тим, що обмотки розташовані навпроти один одного, а не одна під інший. Первинна обмотка I містить 16 витків в два дроти марки ПЕЛ або ПЗВ-2. Діаметр дроту 0,8 мм.
Вторинна обмотка II намотана джгутом з чотирьох проводів, кількість витків 12, діаметр проводу той же, що і для первинної обмотки. Щоб забезпечити симетрію вторинної обмотки, її слід мотати відразу в два дроти, точніше джгута. Після намотування, як це робиться зазвичай, початок однієї обмотки з'єднують з кінцем іншого. Для цього обмотки доведеться «продзвонити» тестером.
Як кнопка SB1 використовується мікроперемикач МП3-1, у якого задіюється нормально замкнутий контакт. У днище корпусу блоку живлення встановлений штовхач, який через пружину пов'язаний з кнопкою. Блок живлення підключається до шуруповерту, в точності так само, як штатний акумулятор.
Якщо тепер шуроповерт поставити на рівну поверхню, штовхач через пружину натискає на кнопку SB1 і блок живлення відключається. Як тільки шуруповерт буде взятий в руки, звільнена кнопка включить блок живлення. Залишається тільки натиснути на курок Шуроповерти і все запрацює.
Трохи про деталі
Деталей в блоці живлення трохи. конденсатори краще застосувати імпортні, це тепер навіть простіше, ніж знайти деталі вітчизняного виробництва. Діодні збірку VD1 типу SBL2040CT (випрямлений струм 20 А, зворотна напруга 40 В) можна замінити на SBL3040CT, в крайньому випадку двома вітчизняними діодами КД2997. Але зазначені на схемі діоди дефіцитом не є, оскільки застосовуються в комп'ютерних блоках харчування, і купити їх не проблема.
Про конструкції трансформатора Т1 було сказано вище. Як світлодіода HL1 підійде будь-який, який є під руками.
Налагодження пристрою нескладно і зводиться лише до відмотування витків первинної обмотки трансформатора Т1 для досягнення потрібного вихідного напруги. Номінальна напруга живлення Шуроповерти, в залежності від моделі, складає 9, 12 і 19 В. Відмотуючи витки з трансформатора Т1 слід домогтися, відповідно, 11, 14 і 20 В.
При написанні статті використані схема і ілюстрації з журналу РАДІО № 07 за 2011р. Стаття "Блок живлення для шуруповерта" К. Мороз.