Нюансы зарядки аккумуляторов различных типов
Для нормальной работы источников питания любого типа рекомендуется их:
- не перегревать;
- не перезаряжать;
- не переразряжать.
Для пополнения емкости батарей используют импульсные либо стандартные нерегулируемые зарядные блоки. Первоначальный заряд проводят предварительно разряженным АКБ. Новым NiCd-элементам рекомендуют сделать 3-кратный режим разряда-заряда. В последующем будет необходим только полный заряд. Показателем окончания пополнения емкости станет ощутимый нагрев корпуса аккумуляторного блока.
Никель-металлгидридные аккумуляторы, в отличие от кадмиевых, должны храниться с небольшим (30-40%) уровнем емкости. Эти батареи более чувствительны к нагреву, поэтому их нельзя перегружать в процессе работы. Для этого на шуруповерте имеется кольцо выбора крутящего момента. В связи с тем, что Ni-MH-аккумулятор подвержен “эффекту памяти”, для восстановления емкости нужно периодически проводить 4-6-кратные режимы “тренировок”.
После проведения заряда АКБ необходимо дать время для остывания. В противном случае это скажется на величине токоотдачи. Если в процессе разряда было достигнуто напряжение 0,9 В и ниже, некоторые ЗУ не “увидят” вставленный элемент. На любом ЗУ с малыми токами нужно будет достичь необходимого значения, а потом продолжить зарядку штатным устройством.
Литий-ионные батареи можно заряжать, не дожидаясь их полного разряда. Отдаваемая емкость сильно зависит от температуры окружающей среды. Оптимальные параметры достигаются в комнатных условиях. Li-ion-аккумуляторы чувствительны к величине зарядного тока, особенно в конце процесса. Разрешенный допуск составляет 0,05 В. Средний элемент заряжается около 3 часов. Время может изменяться в зависимости от емкости.
Литиевые аккумуляторы с защитой не страдают от пере- или недозаряда. Встроенная плата защиты отсекает чрезмерное напряжение (более 3,7 В на банку) при зарядке и отключает аккумулятор, если уровень заряда упал до минимального, около 2,4 В. Наличие устройства существенно продлевает время жизни элемента.
Как можно еще восстановить элементы аккумулятора
В случае когда по какой-либо причине не удается восстановить батарею заменой неисправных банок, можно попытаться их реанимировать. Только следует учесть, что этого невозможно сделать с литий-ионными банками. Реанимировать можно только батареи с никель-кадмиевыми элементами.
Осуществить реанимацию можно двумя способами:
- с помощью тисков, пассатиж или молотка произвести уплотнение сжатием банок с выявленным дефектом;
- сделать прошивку неисправных банок под большим напряжением.
Восстановление банок
Не следует выбрасывать банки, которые не прошли проверку. Часто причина их неисправности – это выкипание электролита или вытекание дистиллированной воды. Это происходит сквозь уплотняющую резинку между средней шиной батарей и ее корпусом. Электролит обычно выкипает при интенсивной зарядке.
Чтобы проверить, можно ли ее восстановить, необходимо попытаться зарядить батарею, которая показывает полный «нуль», импульсным напряжением 12 V, пропущенным через сопротивление в 40-50 Ом. Но при этом нужно внимательно следить, чтобы она не перегрелась. После произведенной зарядки проверить напряжение, и если его по-прежнему нет, тогда аккумулятор подлежит полной утилизации.
Если в батарее после зарядки появилось небольшое напряжение, значит, ее еще можно восстановить. Чтобы пополнить выкипевший электролит, в боковой поверхности просверливается небольшое отверстие, в которое может поместиться только игла от шприца. Через это отверстие в батарею шприцем закачивается вода или новый электролит. Просверленное отверстие заделывается силиконом, и ее можно попытаться зарядить через сутки.
Устранение «эффекта памяти»
Часто аккумулятору нужно восстановление после приобретения эффекта памяти, появляющегося у него после многократных коротких подзарядок, когда не производится его полная зарядка. Эта болезнь распознается достаточно просто. Батарея очень быстро разряжается после полной зарядки, но после небольшого перерыва может снова возобновить свою работу на короткий срок. Проблема частично решается следующим способом:
Рекомендуется полностью зарядить батарею с помощью небольшого напряжения. После этого, применяя минимальные нагрузки, ее следует разрядить. Минимальные нагрузки обеспечивают медленную (плавную) разрядку батареи, которая позволяет просадить целиком все ее пластины и наружный слой.
Для разрядки лучше всего использовать лампочку на 12 V, которая подсоединяется к боковым клеммам аккумулятора. Новую зарядку можно производить после того, как лампочки перестанет гореть.
Перед тем как использовать аккумулятор для работы, вышеописанную процедуру рекомендуется повторить в течение 3-5 раз. После этого емкость батареи, возможно уменьшиться, но использование такого метода восстановления, является довольно успешным и может продлить её службу как минимум ещё на некоторое время.
Справка
Если после разборки аккумулятора невозможно прочитать на элементах батарей их маркировку, а без определения данных, качественный ремонт практически невозможно произвести, необходимо обратить внимание на обозначение материала их изготовления:
- батареи никель-кадмиевые, обозначаются символами Ni-Cd. Номинальное напряжение каждого элемента равно 1,2 V;
- никель-металл-гидридные элементы обозначены как Ni-Mh. А указанное напряжение аналогично никель-кадмиевым и составляет 1,2 V;
- аббревиатура Li-Ion соответствует литий-ионному аккумулятору с напряжением 3,6 V.
Важно
При подборе новых элементов питания для замены вышедших из строя, следует обращать внимание на их размеры и данные, которые максимально должны совпадать с оригиналами
Сетевой блок питания для шуруповерта в корпусе от аккумулятора
Если ваш инструмент не слишком мощный – можно разместить блок питания в ручке или корпусе от испорченных аккумуляторов.
Встраиваем готовый блок питания. Для этого надо приобрести готовый блок с подходящими характеристиками и габаритами. На радиорынках такого добра достаточно. Берете с собой корпус, и отправляетесь на примерку. Когда искомый источник питания куплен – аккуратно отделяем его от корпуса.
Читайте так же
Размещаем в коробке от аккумуляторных батарей шуруповерта. Все компоненты должны быть надежно закреплены. При необходимости удлиняем провода, соединяющие плату управления и трансформатор. Если схема во время работы коснется металлических частей трансформатора – произойдет короткое замыкание.
Поскольку место в корпусе позволяет – разнесите плату и трансформатор для лучшего охлаждения. Какой бы качественный блок питания вы не выбрали – нагрузка будет высокая, и возможен перегрев.
Не лишним будет закрепить на силовых управляющих микросхемах дополнительные радиаторы. Поработайте шуруповертом продолжительное время, отключите его от сети и потрогайте радиодетали на плате управления.
Вы сами поймете, какие элементы нуждаются в отводе тепла. В корпусе можно проделать отверстия для циркуляции воздуха.
Переделка блока питания своими руками не отнимет много времени, а стоимость приобретенного модуля несравнима с восстановлением работоспособности аккумулятора.
Самодельная схема питания. Если вы с паяльником на «ты» — этот материал пригодится в качестве инструкции. Схема реализована на доноре, в виде балласта к галогеновому прожектору мощностью 150W. Добавленные компоненты указаны на схеме цветными вставками.
Добавлен выходной трансформатор от старого блока питания компьютера, оттуда же взяты диоды Шоттки. Средняя точка вторичной обмотки находится между парой по 12 витков каждая. Поскольку данная схема не запускается без нагрузки – на выходе постоянно включена лампа накаливания мощностью 15W. Заодно реализована схема подсветки.
Блок питания легко уместился в корпусе аккумулятора.
Конструкция получилась настолько удачной и недорогой – что появилась идея поставить производство на поток. При обилии дешевых китайских шуруповертов спрос будет обеспечен.
В заключение смотрите видео переделки шуруповерта на сетевой с подборкой к нему блока питания.
Аккумуляторный шуруповёрт — прекрасный помощник в хозяйстве. Инструмент вместе с мастером работает в доме и в саду, трудится в гараже или в поле. До тех пор, пока не сядет аккумулятор. Количество циклов заряд-разряд у аккумулятора ограничено, батарея портится и от безделья: саморазряд разрушает элементы. В среднем аккумулятор живёт 3 года, после чего его приходится заменять. Спасти инструмент можно, переделав его в сетевой. Переделка выполняется разными способами.
Проверка состояния аккумулятора мультиметром
Прибором проверяют напряжение и силу тока блока питания под нагрузкой. Первый параметр необходимо замерять при работающем приборе, т. к. отсоединенный аккумулятор покажет ЭДС источника. Чтобы измерить напряжение под нагрузкой, необходимо от клемм АКБ вывести 2 провода, подсоединить к ним мультиметр и включить шуруповерт.
Если в боксе установлено 10 кадмиевых элементов, то величина не должна быть ниже 10 В. В противном случае либо источник разряжен, либо имеются поврежденные элементы. Чтобы их найти, необходимо измерить напряжение каждой банки.
Для контроля тока прибор включают в цепь последовательно с нагрузкой. Переключатель режимов устанавливают в положение 10 А. Таким же способом можно замерить ток зарядного устройства. Его величина не должна отличаться от паспортной.
Способы подзарядки
При утрате оригинального ЗУ, существует несколько альтернативных способов, как зарядить шуруповерт.
От автомобильного ЗУ
Зарядка от автомобильного зарядного устройства.
Использования зарядного устройства, предназначенного для автомобильного аккумулятора, может привести к поломке АКБ инструмента. Чтобы этого не случилось, перед подключением, требуется установить рабочие параметры, в соответствии с маркировкой батарейки, оригинального зарядно устройства.
Чтобы снизить нагрузку, можно добавить в цепь источник потребления, например, автолампу. Она будет создавать балластное сопротивление.
Если параметры заводского зарядного блока шуруповерта, напряжение устанавливается на минимальный уровень
Важно при подключении щупов к токовыводам соблюдать полярность: красный провод крепится на «плюс», чёрный на «минус». Определить полярность поможет мультиметр
От автомобильной АКБ
Не самый удобный способ, оправданный только когда нельзя найти оригинальный ЗУ, например, шуруповёрту более 5 лет, редкая модель снята с производства. Подключение инструмента к внешнему АКБ осуществляется через плавкий предохранитель на 10А, который интегрируется в цепь. Для зарядки подходят провода с большим сечением, чем при питании от 220 вольт.
Важно при зарядке таким способом постоянно контролировать процесс от подключения прибора к батарее до контроля температуры корпуса
Универсальным ЗУ
Универсальное зарядное устройство обладает плавной настройкой параметров зарядки, поэтому безопасно для аккумулятора шуруповерта. Главное – правильно выставить параметры передачи тока, как на оригинальном заряднике.
Если в конструкции устройства предусмотрен переключатель типа батареи, то необходимо выбрать соответствующее значение. Универсальная зарядка способна не только восполнить ёмкость АКБ, но и восстановить его, увеличив время автономной работы.
Зарядка универсальным ЗУ.
Лабораторным блоком питания
Лабораторный блок питания.
Блок питания, оборудованный системой защиты – лучший вариант. Это полноценное зарядное устройство, которое можно использовать без каких-либо ограничений, то есть заряжать АКБ шуруповёрта постоянно. Всё что нужно – выставить 4,2 вольта и ограничение по току.
При подключении полностью разряженного аккумулятора к лабораторному блоку питания, сначала зарядка будет выполняться с защитой по току. Когда напряжение достигнет 4,2 вольта устройство перейдёт в режим стабилизации напряжения, ток начнёт постепенно снижаться. Когда значение упадёт до 0.05-0.1С – аккумулятор полностью заряжен.
Через USB
При подключении аккумулятора инструмента через USB применяется адаптер, рассчитанный на ток в 5-7 ампер. Не рекомендуется в качестве источника питания использовать компьютер, ноутбук – время зарядки увеличится до нескольких дней, при этом есть вероятность перегрева, выхода из строя контроллера.
Порядок зарядки аккумулятора шуруповерта через USB:
- Снять аккумуляторные банки, разделить секции корпуса.
- Прорезать в аккумуляторном блоке отверстие для подключения USB-разъёма. Место не должно препятствовать креплению батареи к штатному слоту шуруповерта. Конфигурация канала зависит от вида подготовленного штекера. Колодка устанавливается в гнездо, фиксируется термоклеем.
- Штатный контроллер зарядки и USB-разъём должны быть разделены в цепи плавким предохранителем на 10 ампер. Кабели соединяются пайкой свинцово-оловянным припоем, контакты защищаются изоляторами.
- Далее секции соединяются в единую цепь штатными винтами. Если элементы были неразъёмными, линия стыка покрывается тканевой полоской, пропитанной эпоксидкой.
- После сбора конструкции производится тестовая зарядка. Поскольку напряжение в цепи не превышает 5 В, на восполнение ёмкости 1-2 А*ч потребуется около 8 часов.
Использовать альтернативные способы зарядки рекомендуется только в экстренных случаях, например, если сломалась штатная зарядка, при этом нужен рабочий шуруповерт
При зарядке важно соблюдать основные правила работы с аккумуляторами, не допускать перегрева. Желательно, не использовать самодельное зарядное устройство на регулярной основе
Особенности зарядки литий-ионных аккумуляторов
Li-Ion элементы являются самыми современными типами аккумуляторов. У них имеется масса достоинств перед устаревшими видами (хотя и недостатки тоже есть). Особенностью этих АКБ являются:
- сложный алгоритм зарядки;
- крайняя чувствительность к перезаряду.
Двухэтапная зарядка литий-ионного аккумулятора.
Заряжается литий-ионный аккумулятор в два этапа:
- сначала постоянным током до достижения примерно 80% емкости;
- потом постоянным напряжением до достижения полной емкости.
Для глубоко разряженных Li-Ion элементов применяется еще один предварительный этап – доведение пониженным стабилизированным током до номинального уровня.
Если у зарядного устройства отсутствует режим стабильного напряжения, вторую стадию можно реализовать в импульсном режиме. АКБ заряжается импульсами постоянного тока до достижения нужного напряжения на батарее.
График зарядки литий-ионного аккумулятора импульсами тока.
На практике чаще применяют метод ступенчатого тока. Для упрощения ЗУ вместо стадии постоянного U просто ступеньками снижают ток заряда. Еще чаще процесс состоит всего из двух этапов – номинальным током, а далее — сниженным. Процедуру прекращают по достижению аккумулятором номинального напряжения.
Зарядка литий-ионного аккумулятора ступенчатым током.
Все это актуально для одиночных элементов. Для батареи, составленной из нескольких банок, добавляется еще один момент. Из-за разброса параметров некоторые элементы могут оказаться заряжены раньше других. Так как перезаряд для литий-ионных банок губителен, полностью готовые к работе ячейки надо выключать из процесса. Для этого применяется плата балансировки (BMS), шунтирующая заряженные элементы, пока остальные еще пополняют запас энергии.
А элементы, помечены Protected, еще имеют встроенный контроллер, защищающий от глубокого разряда, перезаряда и сверхтока. Очевидно, что процесс пополнения энергии литий-ионного элемента ведется под управлением одного, а то и нескольких контроллеров. Помимо алгоритмов, для всех типов аккумуляторов процесс пополнения энергии делится по скорости:
- медленная зарядка – током 0,1..0,2 С, оптимальный процесс;
- ускоренный режим – 0,2..1С, считается приемлемым;
- экспресс-зарядка – 1..5С, жесткая процедура, может вывести аккумулятор из строя.
Здесь С – номинальная емкость аккумулятора. Так, для АКБ емкостью 2500 мА*ч величина С=2500 мА или 2,5 А.
При эксплуатации батарея постепенно теряет емкость, поэтому для старых аккумуляторов значение С для расчета тока лучше пропорционально уменьшить.
Как правильно зарядить шуруповерт?
- Разновидности аккумуляторов для шуруповерта
- Сколько времени уходит на заряд аккумулятора?
- Выбор может быть роковым
- Батарея не заряжается!
- Несколько полезных советов напоследок
Пожалуй, ни один мужчина не сможет обойтись без шуруповерта. Это инструмент, который позволяет вкручивать и выкручивать саморезы, а также сверлить отверстия. Существуют приборы, питающиеся от сети, и аппараты, которые имеют аккумуляторы, что делает их весьма удобными в применении.
Схема устройства шуруповерта.
Для таких приборов батарейка является очень важной деталью, поэтому для возможности длительной эксплуатации инструмента необходимо точно знать ответ на вопрос о зарядке шуруповерта
Как правильно заряжать новые аккумуляторы для шуруповёрта
Все разновидности аккумуляторных батарей кроме литий-ионных и литий-полимерных моделей, сильно зависимы от первых циклов зарядки. Каких-то особенных правил у Li и MH разновидностей нет, так как у них отсутствует эффект памяти. Все никелевые аккумуляторы должны пройти тренировочный цикл, минимум за всё время применения 3 раза. И только после первых чисел циклов тренировки MH видов, можно будет заряжать устройство когда это нужно. Тренировка полезна для многих видов АКБ.
Тренировочный цикл
Официальной инструкции по проведению тренировки не существует, даже от самых популярных производителей. Хотя стоило бы сделать, так как от неё зависит в каком состоянии будет источник питания и какова будет его энергетическая вместимость.
Неофициальная инструкция по проведению тренировки:
- выполнить полный разряд АКБ при помощи электрического тока, составляющего 10 процентов от энергоёмкости восстановителя энергии;
- зарядить аккумулятор до 100 процентов;
- ждать полчаса и снова установить на зарядку;
- после отключения питания снова повторить данный цикл;
- после третьего отключения нужно снова разрядить аккумуляторную батарею при помощи дополнительной нагрузки;
- повторить всю вышеперечисленную информацию минимум 3 раза.
Рекомендуется выполнять тренировку раз в 4 месяца, чтобы ёмкостью аккумулятора не снижалась.
Зарядка шуруповёрта без зарядного
Восстановить батарею без помощи ЗУ несложно, но многие не представляют, как. Зарядить аккумулятор шуруповёрта без зарядного устройства можно, используя любой блок питания с постоянным напряжением. Величина его должна быть равной или немного больше значения напряжения заряжаемого аккумулятора. Например, для 12V батареи можно взять выпрямитель для зарядки автомобиля. С помощью клеммных зажимов и проводов подключить, соблюдая полярность, их друг к другу минут на тридцать, при этом контролируя температуру батареи.
А можно провести доработку и устройства питания с большим напряжением, воспользовавшись простым интегральным стабилизатором. Микросхема LM317 позволяет управлять входным сигналом до 40 вольт. Понадобится два стабилизатора: один включается по схеме стабилизации напряжения, а второй — тока. Такую схему можно применить и при переделке ЗУ, не имеющего узлов контроля процесса зарядки.
Работает схема совсем несложно. Во время работы образуется падение напряжения на резисторе R1, его хватает для того, чтобы засветился светодиод. По мере заряда ток в цепи падает. Через некоторое время напряжение на стабилизаторе будет малым и светодиод погаснет. Резистор Rx задаёт наибольший ток. Его мощность выбирается не менее 0,25 ватт. При использовании такой схемы аккумулятор не сможет перегреваться, поскольку устройство автоматически отключается при полном заряде батареи.
https://youtube.com/watch?v=PFKHKkEnTFM
Отсутствие или полная поломка ЗУ шуруповерта стопорит все запланированные работы. Но, применив смекалку, некоторые доступные инструменты, возникший вопрос о том, как заряжать аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства, вполне можно с успехом решить. Существует несколько способов разрешения этой проблемы.
Подбор зарядного блока, подходящего по характеристикам.
На аккумуляторе, либо самом шуруповерте указаны параметры: величина напряжения (вольт), вместительность батареи (ампер/час). Такую же размерность тока, идентичную мощность должно выдавать ЗУ. Зарядный модуль от какого-либо другого аппарата, имеющее тождественные показатели, может зарядить АКБ шуруповерта: нужно оголить провода, подключить разъемы батареи посредством зажимов типа “крокодил”.
Применение универсального ЗУ
Для приобретения имеются универсальные заряжающие блоки, выходные параметры которых регулируются по потребностям пользователя, индивидуальным особенностям типа аппарата, которое необходимо зарядить. Комплектация их включает переходник на самые популярные разъемы, зажимы-крокодилы, подойдут такие гаджеты ко многим типам аппаратов, инструментов.
Использование зарядного модуля для автомобильного аккумулятора.
Такой аппарат способен повредить батарею шуруповерта, т.к. его выходные характеристики иные, поэтому процесс зарядки может быть осуществлен только после их нивелировки. Наиболее безопасно использование автомобильной зарядки, оборудованной системой регулировки уровня напряжения, вольтажа. Если таковая присутствует, рекомендуется выставлять следующие параметры: при мощности аккумулятора 1,3 ампер/час, величину тока устанавливают на уровень 650 – 130 мА, то есть величину тока 0,5 – 0,1 части от общего объема мощности батареи.
Изготовление самодельного заряжающего блока
Возможно сфабриковать самодельный блок для зарядки накопителя. Для этого у вышедшей из строя батареи выпаиваются клеммы, соответственно полярности сквозь расширенные отверстия припаиваются провода. Месторасположение проводов уплотняется каким-либо наполнителем, например, рулончиком плотной бумаги/картона. Крышка закрепляется клеем на зарядном стакане. Собранный блок через переходник помещается в батарею.
Оборудование батареи USB-разъемом
Чтобы получить возможность пополнять АКБ шуруповерта через ЮСБ-зарядный блок, ее оборудуют таким разъемом, применяя предохранитель. Точки контактов спаиваются, предохранитель фиксируется на клей, собранный корпус закрепляется липкой изолирующей лентой.
Зарядка через внешние источники электричества.
Если электроинструмент сильно износился, возможен вариант приобретения универсального зарядного устройства для шуруповерта, либо блока, соответствующего именно вашей модели инструмента. Огромный выбор блоков питания шуруповертов, Вы найдете на MegaBattery.ru
Продолжая тему, можно подсоединить аппарат к какому-либо источнику электроэнергии. Обычно это осуществляется с помощью старого аккумулятора соразмерных параметров. В цепь интегрируется предохранитель силой тока 10А. Проводка должна иметь увеличенное сечение.
Нетрадиционные способы зарядки аккумуляторов
Иногда случается такое, что под рукой нет зарядного устройства, а аккумуляторная батарея израсходовала всю электроэнергию. Тогда можно прибегнуть к необычным способам подзарядки. Перебирая такие методы, нужно учитывать, что устройства между собой должны быть максимально похожи.
Автомобильная зарядка
В первую очередь стоит учитывать выходное напряжение аккумуляторной зарядки. Нельзя чтобы параметр превышал 18 Вольт. Рекомендуется применение новых автоматических зарядных устройств, которые имеют функцию смены выдаваемого напряжения. Выставив свои параметры, АКБ ничего не будет угрожать. Важным условием будет не перезарядить аккумуляторную батарею. Сила тока на автомобильной зарядке должна составлять не более 10 процентов от общей ёмкости аккумулятора.
Способы зарядки шуруповерта от автомобиля.
Самодельное устройство
Можно попробовать соорудить самостоятельно устройство для подзарядки. Для этого потребуется блок питания от родной зарядки или ноутбука
Самое важное соблюдать все требующиеся параметры
Для изготовки понадобятся такие компоненты:
- легкоплавкие предохранители;
- транзистор;
- электрическое магнитное поле;
- фильтр для конденсата;
- световая индикация;
- некоторые микросхемы (НСФ-4060BE);
- стабилизатор в 12 Вольт;
- термопара для выдерживания высокой температуры;
- радиатор для охлаждения.
Помощь USB-разъема
Литий-ионные модели аккумуляторных батарей имеют функциональную особенность. Они способны зарядиться от usb-разъёма. Единственный нюанс, необходимо обеспечить наблюдение, чтобы не допустить перезаряда. Ток не должен быть больше одного Ампера. Проще всего приобрести usb-разъём, который обеспечит все нужные параметры и элементы.
Внешний источник
В качестве примера можно привести старую аккумуляторную батарею, которая имеет какую-то мелкую неисправность или была восстановлена для дальнейшей работы в виде внешнего источника питания. Работать она будет примерно также как обычный повер банк
Важно, чтобы у неё были схожие свойства и технические характеристики. Сделать самостоятельно такое зарядное устройство возможно только знающему человеку
Он должен обладать минимальными знаниями в области электронных приборов и создания электрических цепей. Для создания потребуется предохранители на 10 ампер, а также проводки с сечением.
Самодельные приборы для заряда
Самостоятельно сделать зарядку для шуруповёрта на 12 вольт своими руками, по аналогии с той, что применяется в ЗУ Интерскол, довольно просто. Для этого потребуется воспользоваться способностью термореле разрывать контакт при достижении определённой температуры.
В схеме R1 и VD2 представляют собой датчик прохождения тока заряда, R1 предназначен для защиты диода VD2. При подаче напряжения транзистор VT1 открывается, через него проходит ток и светодиод LH1 начинает светиться. Величина напряжения падает на цепочке R1, D1 и прикладывается к аккумулятору. Ток заряда проходит через термореле. Как только температура аккумулятора, к которому подключено тепловое реле, превысит допустимое значение, оно срабатывает. Контакты реле переключаются, и ток заряда начинает протекать через сопротивление R4, светодиод LH2 загорается, сообщая об окончании заряда.
Схема на двух транзисторах
Ещё одно простое устройство можно выполнить на доступных элементах. Эта схема работает на двух транзисторах КТ829 и КТ361.
Величина тока заряда управляется транзистором КТ361 к коллектору, которого подключён светодиод. Этот транзистор также управляет состоянием составного элемента КТ829. Как только ёмкость батареи начинает увеличиваться, ток заряда уменьшается и светодиод соответственно плавно гаснет. Сопротивлением R1 задаётся максимальный ток.
Момент полного заряда батареи определяется необходимым напряжением на ней. Требуемая величина выставляется переменным резистором на 10 кОм. Чтобы её проверить, понадобится поставить вольтметр на клеммах подключения батареи, не подключая её саму. В качестве источника постоянного напряжения используется любой выпрямительный блок, рассчитанный на ток не менее одного ампера.
Использование специализированной микросхемы
Производители шуруповёртов стараются снизить цены на свою продукцию, часто это достигается путём упрощения схемы ЗУ. Но такие действия приводят к быстрому выходу из строя самой батареи. Применяя универсальную микросхему, предназначенную именно для ЗУ компании MAXIM MAX713, можно добиться хороших показателей процесса заряда. Вот как выглядит схема зарядного устройства для шуруповёрта на 18 вольт:
Микросхема MAX713 позволяет заряжать никель-кадмиевые и никель-металл-гидридные аккумуляторы в режиме быстрого заряда, током до 4 C. Она умеет отслеживать параметры батареи и при необходимости снижать ток автоматически. По окончании зарядки схема на основе микросхемы практически не потребляет энергии от аккумулятора. Может прерывать свою работу по времени или при срабатывании термодатчика.
HL1 служит для индикации питания, а HL2 — для отображения быстрого заряда. Настройка схемы заключается в следующем. Для начала выбирается зарядный ток, обычно его значение составляет величину равную 0,5 C, где C — ёмкость аккумулятора в амперчасах. Вывод PGM1 соединяется с плюсом напряжения питания (+U). Мощность выходного транзистора рассчитывается по формуле P=(Uвх — Uбат)*Iзар, где:
- Uвх – наибольшее напряжение на входе;
- Uбат – напряжение на аккумулятор;
- Iзар – зарядный ток.
Сопротивление R1 и R6 рассчитывается по формулам: R1=(Uвх-5)/5, R6=0.25/Iзар. Выбор времени, через которое зарядный ток отключится, определяется подключением контактов PGM2 и PGM3 к разным выводам. Так, для 22 минут PGM2 оставляется неподключенным, а PGM3 соединяется с +U, для 90 минут PGM3 коммутируется с 16 ногой микросхемы REF. Когда понадобится увеличить время зарядки до 180 минут PGM3 закорачивают с 12 ногой MAX713. Наибольшее время 264 минуты достигается соединением PGM2 со второй ногой, а PGM3 с 12 ногой микросхемы.