Дрель-шуруповерт аккумуляторный 18V (Topex 58G119 Graphite) с сетевым импульсным БП

У меня, вернее, у моего шуруповерта Topex случилась неприятность — «сдохли» обе аккумуляторные батареи.
Конечно, это произошло не вдруг, но симптомы начались чуть ли не через год после покупки (всего проработали около 3-х лет). Признаю – я и сам виноват – редко пользовался, соответственно и редко заряжал. Короче, факт налицо – общее напряжение на каждой батарее 0,000 В и, естественно, восстановлению они не подлежат, да еще и в зарядном сгорел транс.
Но сам-то шуруповерт хороший, а без питания превращается в рихтовочный инструмент. Простые подсчеты показали, что покупать новые аккумуляторы экономически очень нецелесообразно. Дешевле купить новый шуруповерт с подобными параметрами.
Ну ладно, а со старым-то что делать – он же хороший, исправный!

↑ Решение

Я решил, что нужно сделать сетевой блок питания, причем в аккумуляторном отсеке, чтобы не очень нарушать весовую и геометрическую балансировку инструмента.
Трансформатор 50 Гц я отмел сразу – Ш/ПЛ подходящей мощности (по моим прикидкам 120-150ВА) туда разместить проблематично, тор — слишком жирно – стОимость может приблизиться где-то к половине стримости вышеуказанного шуруповерта).
Значит, ИБП! И тут мне опять на глаза попалась «дохлая» энергосберегайка. Мощности явно недостаточно. А от чего в основном зависит мощность ИБП? Правильно, от активных элементов и «силового» трансформатора.

↑ Источник идеи

Для начала делаем, как в статье LED-освещение на кухне и в ванной.
Извлекаем плату с деталями, производим следующую доработку (цитата):


Транзисторы меняем на 13007, хотя встречаются энергосберегайки и с такими транзисторами. Будут, вероятно, работать 13005, но я не пробовал. Диоды моста 1N4007 оставим – думаю, одноамперных в сетевом питании достаточно. Дроссель D0 заменяем на АТХ – ский – не будем шуметь в электросеть.

Для этого в платке сверлим дополнительное отверстие.



Дроссель L4 удаляем – слишком он маломощен для наших задач. А вместо него впаиваем (естессно монтажным проводом) АТХ – ский «силовой» трансформатор.


Прямо «сетевой» обмоткой! АТХ – ские трансы не горят! (почти по Воланду).

↑ Дальнейшая доработка

В качестве нагрузки и одновременно индикации на выходные выводы трансформатора напаял несколько лампочек на 12 и 26В небольшой мощности соответственно на 5-и 12-вольтовые.
Здесь схематическое изображение трансформатора со стороны выводов и схема. По крайней мере у меня такие («цоколевку» можно определить по плате, из которой трансформатор выпаян):


In — «сетевая» обмотка, Gnd — «косичка», выходящая сверху трансформатора — средняя точка вторичных обмоток.


5 — вольтовые обмотки намотаны двойным проводом и запараллелены на соответствующих парах выводов трансформатора.
Включил в сеть (поначалу последовательно с лампой накаливания 220×60). Все индикаторные лампочки зажглись, как елочная гирлянда! Лампа 220×60 даже не вспыхнула – там электролит малой емкости – 6,8 мкФ х 400 В.

Через пару минут выключил, пощупал элементы, соблюдая главное правило электрика – держать одну руку в кармане! – все элементы были холодные!
Далее увеличил нагрузку — припаял автомобильную лампу 10 вт и включил в сеть напрямую – работает! Выключив, пощупал элементы – холодные. Оставил на полчаса. Транзисторы и транс – чуть теплые.
Прикрепил к транзисторам небольшие алюминиевые радиаторы – вааще не греются. На один радиатор прикрепил полоску электрокартона — радиатор находился в опасной близости к выключателю сетевого напряжения.

Пробовал разные трансы (у меня их три шт) – чуть меняется яркость ламп. Это объяснимо – когда-то экспериментировал с ними по методике из датагорской статьи "Старому компьютерному БП – новую жизнь в аудио!" и обнаружил, что секции первичной обмотки имеют разное количество витков, причем разница существенна – до 40%! Простительная китайская рассеянность…



Для выпрямления берем два диода ER302 из того же АТХ. Припаиваем анодами к 12 – вольтовым выводам трансформатора.



Примечание. Для 12-14 вольтовых аккумуляторных батарей подключаемся к 5-вольтовым выводам.
Далее к катодам – дроссель выходных напряжений того же АТХ, на котором оставлена только 12-вольтовая обмотка. Без дросселя шуруповерт работает нестабильно. И завершают эту цепочку параллельно включенные электролит 100 мкФ х 63 В минусом на «косичку»
трансформатора и керамика 0,1 мкФ.



Думал сделать платку, но потом решил сделать навесом – так проще и наглядней. Транс и дроссель прикреплены к днищу аккумуляторного контейнера, из которого удалены аккумуляторы, капроновыми стяжками плюс термоклеем – при работе возможны удары и падения. Да и вибрация.
Плату энергосберегайки привинчиваем винтом М3 с гайкой и пружинной шайбой к днищу контейнера. Радиаторы скрепляем между собой деревянной проставкой с мелкими саморезами. Концы проставки для укрепления обматываем суровой ниткой (нитка — ужас какая суровая — подойти страшно!) и пропитываем ПВА.

Подключаем шуруповерт, соблюдая полярность. Включаем – работает на обеих скоростях! Пытаемся остановить рукой – немного снижаются обороты, но остановить невозможно!
Собираем, устанавливаем выключатель.
Желтый светодиод установлен для...  да просто был он у меня! Да и индикация заметная, особенно при просадке напряжения под нагрузкой (можно, кстати, организовать локальное освещение рабочей зоны).



Напряжение на конденсаторах без нагрузки около 22,5 В – такое же, как Uх.х. батареи из 15-ти аккумуляторов. Балластный резистор 3 кОм припаиваем к выводу светодиода и заключаем в термоусадку. Светодиод подключаем параллельно конденсаторам.



P.S. У меня есть сетевой шуруповерт. Все хорошо, но у него нет электротормоза вала! А у этого есть!

Думаю, подобный ИБП можно прикрутить и к другим девайсам. Если усилить проводники на плате и прочие элементы (не забыв заменить термистор на АТХ – ский), ватт 200, как минимум, можно из него качнуть.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации