Зарядное устройство для шуруповерта из БП принтера

Сломалось зарядное устройство шуруповерта? Выход есть!

Рассмотрим на конкретном примере, как переделать ИИП под свои нужды. На мой взгляд, изготовление с нуля, например импульсного блока питания, часто трудоемко и экономически невыгодно, кроме того, мысли, что надо найти подходящий корпус, напрочь отбивают охоту к рукоделию.

Другое дело – переделка ненужного готового изделия для своих целей. Корпус есть, переделки и расходы минимальны, силовая часть сделана безопасной в фабричных условиях и обладает мешком сертификатов. У меня давно лежал блок питания от струйного принтера HP-710C.

Напряжение на выходе примерно 18 В, ток до 1,1 А. Его можно превратить, например, в ЗУ для шуруповерта с батареей 12 или 18 В. Надо только точно выставить напряжение и сделать режим ограничения по току.
Принципиальной схемы, конечно, нет, но посмотрев на плату, я решил, что можно обойтись и без нее. Высоковольтная часть отделена от низковольтной с помощью импульсного трансформатора, обратная связь через оптрон. Есть еще высоковольтный конденсатор малой емкости и мегаомные резисторы, но они не мешают.

Низковольтная часть справа внизу, отделена малыми отверстиями.
Преобразователь собран на микросхеме DAP001. Перерисовывать эту часть схемы трудно и в этом нет особого смысла. А вот низковольтную часть надо перерисовать, благо она невелика.

При сравнении с типичной схемой включения подобного преобразователя, видно, что надо сделать для ограничения тока и точной установки напряжения на выходе.


А вот такую схему моего БП нарисовал с платы я. Здесь же показаны новые модули и место их подключения.

Для зарядки батареи шуруповерта надо обеспечить напряжение 14,4 В, ток зарядки я выбрал 1 А.
Можно подобрать стабилитрон, но для этого надо иметь их целый мешок, поэтому воспользуемся тем, что TL431 позволяет плавно установить напряжение. Это напряжение должно быть меньше, чем на выходе на напряжение открывания оптрона - примерно 1,1 В.

Кроме того, нужен индикатор, который покажет, когда напряжение на батарее достигнет 14,4 В. Конструктивно мне удобно было сделать эти узлы на одной маленькой плате.


Два жестких вывода сделаны точно по размеру стоявшего ранее стабилитрона и входят в его отверстия. Шлейф из двух проводов – к светодиоду.
Прежде чем ее впаивать, желательно настроить индикатор напряжения точно, а «стабилитрон» на TL431 приблизительно. Настройку можно делать как с помощью переменного многооборотного резистора, так и впаивая параллельно несколько резисторов (на печатной плате предусмотрена установка, как обычных резисторов, так и SMD). Предварительную настройку «стабилитрона» на напряжение 13,3 В надо делать, добавив последовательно с ним резистор несколько сот Ом. Без него при срабатывании стабилитрона ток резко увеличится и он сгорит.

На второй маленькой плате собран узел стабилизации тока.

Падение напряжения на резисторах шунта при токе ограничения должно превышать напряжение открывания оптрона, иначе он будет закрыт и ток продолжит расти.
Для тока 1А при напряжении 1,5 В (с небольшим запасом превышает 1,1 В) тепловая мощность будет 1,5 Вт, значит надо применить резистор 2 Вт или два резистора по 1 Вт.
Для уменьшения размеров я выбрал второй вариант и советские резисторы МЛТ. Они могут работать с большим запасом по мощности в отличие от китайских.
Так как найти резисторы МЛТ-1 номиналов 0,6 и 0,9 Ом тяжело, я поставил два резистора параллельно. За неимением у меня номинала 3,0 Ом поставил 2,2 Ом и 3,9 Ом.
Ток ограничения выставляется переменным сопротивлением, включенным параллельно шунту. Не очень хорошо с научной точки зрения, но очень просто и не требует перепаивания резисторов шунта.

Любые ИИП на начальном этапе для безопасности лучше включать «через лампочку».

Схема элементарна, тем удивительнее ее воплощение, которое я видел в интернете. Кто на что горазд – кто-то припаивает провода прямо к лампе и цоколь под напряжением сети лежит на столе, кто-то впаивает лампу прямо в схему, вероятность того, что хрупкая лампа разобьется или отлетят провода с сетевым напряжением, велика.
Попробуйте лучше очевидный, простой и безопасный вариант. Для большего комфорта я сделал в корпусе от ЗУ для сотового телефона замыкатель, внутри у него предохранитель (если кто-то вставит его прямо в розетку).
Замыкатель позволяет обойтись без дополнительной обычной розетки.


ИИП при настройке включаем в одно гнездо розетки, в другое включена обычная настольная лампа. Выключатель на ней позволяет моментально обесточить ИИП (это быстрее, чем выдергивать его шнур из розетки).
При проверке ИИП напрямую от сети, вместо лампы надо поставить замыкатель. Если нужна лампа, чтобы что-то перепаять, в розетки включаем лампу и замыкатель.
Просто, удобно и безопасно. При необходимости легко менять лампы накаливания разной мощности.

Итак, включаем ИИП через лампочку, выставляем на выходе нужное напряжение, убеждаемся в правильной работе светодиода индикации, Порог включения острый, порядка 0,1 В от яркого свечения до погасания.

Далее надо выставить нужный ток.
Дело в том, что высоковольтная часть ИИП может иметь свою защиту, поэтому надо провести испытания. Закорачивать выход ИИП я бы не советовал – кто знает, есть ли там защита (при испытаниях я закоротил выход прямо с подключенным заряженным аккумулятором, шунт в тестере задымил, сработала защита в ИИП).
Оказалось, что при уменьшении нагрузки до 5,6 Ом выходной ток остался стабильным и даже увеличился с 1,00 до 1,04 А, а при резисторе 3,9 Ом сработала встроенная защита – это видно по пропаданию напряжения и слышно по щелчкам. При увеличении сопротивления, режим стабилизации тока восстановился сам.

В конструкции я использовал яркий светодиод, он отлично светит при токе 1…2 мА.


Если будете использовать обычные светодиоды, придется подогнать резисторы под желаемое свечение.


Поскольку стояла задача зарядки аккумуляторов, я не обращал внимания на фильтрацию пульсаций и помех. Дополнительный фильтр при необходимости можно добавить.
БП с напряжением 14,4 В, конечно, может питать потребителей с напряжением 12 В.
Думаю, подобная переделка возможна для многих подобных ИИП.

P.S. При испытаниях выяснилось, что при прогреве (корпус БП почти герметичен и сделан из пластмассы) напряжение на выходе возрастает на 0,05…0,1 В. Для бока питания это неважно, а для ЗУ имеет значение. Поэтому пришлось подкорректировать выходное напряжение многооборотным резистором в нагретом состоянии.

Файлы

Прилагаю файлы с печатными платами и схему.
🎁DCIM.zip  37.54 Kb ⇣ 114

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации