Chargeur pour tournevis

Principe d'opération

Le chargeur ne doit pas être considéré comme un simple câble qui permet d'alimenter la batterie à partir d'une prise électrique - cet appareil est toujours un peu plus compliqué. Selon l'ensemble exact de fonctions d'une instance particulière, il peut être organisé de différentes manières, cependant, en général, les méthodes pour atteindre l'objectif sont toujours approximativement les mêmes. Puisqu'il n'est pas possible de charger directement la batterie d'un tournevis à partir d'une prise 220 V, un élément clé de tout chargeur est un transformateur abaisseur, qui permet une réduction significative de la tension. Lui-même, en règle générale, n'abaisse pas la tension à la valeur souhaitée - le courant n'acquiert les caractéristiques nécessaires que plus tard, en passant par des ponts de diodes et des microcircuits.

Pour que tout le remplissage du chargeur, sans parler de la batterie ou du tournevis dans son ensemble, ne brûle pas à cause d'une tension trop élevée dans le réseau d'alimentation, un fusible est installé au tout début du circuit. La limitation de charge est généralement obtenue de l'une des deux manières les plus courantes - soit le microcontrôleur mesure le courant dans la batterie, soit le temps de charge est limité par une minuterie. La première option est bonne dans le cas des batteries lithium-ion, car elles peuvent être chargées à tout moment, ce qui signifie que le temps de charge exact ne peut pas être déterminé.

Dans ce cas, la surcharge menace une explosion, il est donc très important que le microcontrôleur soit capable de déterminer le niveau de charge et de couper l'alimentation électrique à temps. La minuterie est bonne pour recharger différents types de batteries au nickel - elles n'ont pas peur de surcharger, de plus, elles doivent être complètement déchargées avant la procédure, car le temps de charge est toujours à peu près le même

Dans un souci de facilité d'utilisation accrue, certains modèles de chargeurs coûteux sont également équipés d'indicateurs, qui sont généralement des LED ordinaires. Souvent, ils remplissent des fonctions différentes - l'un peut démontrer le fait que l'appareil est connecté au réseau, l'autre montre que le courant n'est perdu nulle part dans les microcircuits et pénètre dans la batterie, le troisième peut même indiquer le niveau de charge approximatif, en mettant en évidence seulement une certaine partie de la ligne dans laquelle ils sont construits.

Variétés de piles

Un chargeur pour tournevis est créé en tenant compte des caractéristiques d'une source d'alimentation autonome. Les sections suivantes couvrent les batteries rechargeables populaires

Dans le cadre de l'étude de la compatibilité des composants fonctionnels du tournevis, il est recommandé de porter une attention particulière aux modes de récupération de charge

Nickel-cadmium

Ces batteries sont différentes :

• prix raisonnable;
• bonnes performances énergétiques ;
• longue durée de vie.

Malheureusement, de gros problèmes surviennent au stade de l'élimination. Les composés chimiques nocifs dans les batteries Ni-Cd causent de grands dommages à l'environnement. Pour cette raison, l'utilisation de ces produits est progressivement supprimée dans de nombreux pays.

Sauf indication contraire du fabricant, sélectionnez le mode de fonctionnement avec un circuit de chargeur approprié pour le tournevis en fonction des données suivantes :

• pour prolonger la durée de vie, il est recommandé de "former" 2 à 6 cycles de travail complets avant le début de l'exploitation et ensuite tous les 6 à 8 mois ;
• le stockage à long terme à l'état déchargé est autorisé ;
• tension de pré-décharge - de 0,9 à 1 V;
• la capacité nominale n'est maintenue qu'à une température positive ;
• la surchauffe est inacceptable pendant le processus de récupération (pas plus de + 40 ° C);
• la fin du cycle est indiquée par une légère baisse de tension ;
• le courant de charge est calculé par la formule :

2 * C.

Important! La lettre "C" désigne la capacité indiquée dans le passeport de la batterie. Si C = 2,5 A * h, vous pouvez utiliser une charge avec un courant de 5A = 2 * 2,5

Piles à l'acide sulfurique pour le tournevis

Les produits de cette catégorie sont créés à base de cellules au plomb avec un électrolyte gel de type acide. Avantages :

• simplicité;
• prix abordable;
• la capacité d'opérer dans n'importe quelle position.

Les principaux inconvénients des batteries à l'acide sulfurique sont leurs grandes dimensions et leur poids élevé. Les cellules sont chargées avec une tension de 1,8-2 V tout en maintenant un courant de 0,1-0,15 * C.

Batteries lithium-ion pour tournevis

C'est la solution moderne la plus courante. Des batteries de conception similaire sont utilisées dans les smartphones et les ordinateurs portables, ainsi que dans d'autres équipements ménagers et professionnels. Avantages:

• les meilleurs indicateurs, par rapport aux analogues évoqués ci-dessus, en termes de stockage d'énergie par unité de volume (poids) ;
• large plage de température de travail;
• préservation à long terme de bons paramètres de performance;
• pas d'exigences d'élimination excessives.

Une cellule standard est chargée de 3,6V à 4,2V. Le dépassement du seuil fixé par le fabricant raccourcira la durée de vie. Un niveau bas limite les possibilités d'accumulation. Le potentiel énergétique des batteries est restauré avec un contrôle minutieux de la température.

Le principe de fonctionnement de la mémoire

Si le chargeur tombe en panne, il est logique d'essayer d'abord de le restaurer. Pour les réparations, il est conseillé d'avoir un circuit d'appareil de charge et un multimètre. Les circuits de nombreux dispositifs de charge sont basés sur le microcircuit HCF4060BE. Son circuit de commutation forme le retard de l'intervalle de temps de charge. Il comprend un circuit oscillateur à quartz et un compteur binaire 14 bits, ce qui facilite la mise en œuvre d'une minuterie.

Le principe de fonctionnement du circuit chargeur est plus facile à démonter avec un exemple réel. Voici à quoi cela ressemble dans le tournevis Interskol :

Ce circuit est conçu pour charger des batteries de 14,4 volts. Il a une indication LED indiquant la connexion au réseau, la LED2 est allumée et le processus de charge est activé, la LED1 est allumée. Le microcircuit U1 HCF4060BE ou ses analogues : TC4060, CD4060 est utilisé comme compteur. Le redresseur est monté sur des diodes de puissance VD1-VD4 de type 1N5408. Le transistor Q1 PNP fonctionne en mode clé, les contacts de commande du relais S3-12A sont connectés à ses bornes. Le fonctionnement des touches est contrôlé par le contrôleur U1.

Lorsque le chargeur est allumé, une tension alternative de 220 volts est transmise à travers un fusible à un transformateur abaisseur, à la sortie duquel sa valeur est de 18 volts. De plus, en passant par le pont de diodes, il se redresse et se dirige vers le condensateur de lissage C1 d'une capacité de 330 µF. La tension à ses bornes est de 24 volts. Lorsque la batterie est connectée, le bloc de contact du relais est en position ouverte. Le microcircuit U1 est alimenté par une diode Zener VD6 avec un signal constant égal à 12 volts.

Le bouton SK1 utilisé fonctionne sans verrouillage. Lorsqu'il est relâché, toute l'alimentation est fournie via la chaîne VD7, VD6 et la résistance de limitation R6. De plus, l'alimentation est fournie à LED1 via la résistance R1. La LED s'allume, signalant que le processus de charge a commencé. Le temps de fonctionnement du microcircuit U1 est réglé sur une heure de fonctionnement, après quoi l'alimentation est coupée du transistor Q1 et, par conséquent, du relais. Son groupe de contact se rompt et le courant de charge disparaît. La LED1 s'éteint.

Ce chargeur est équipé d'un circuit de protection contre la surchauffe. Cette protection est réalisée à l'aide d'un capteur de température - thermocouple SA1. Si, pendant le processus, la température atteint plus de 45 degrés Celsius, le thermocouple fonctionnera, le microcircuit recevra un signal et le circuit de charge se rompra. Après la fin du processus, la tension aux bornes de la batterie atteint 16,8 volts.

Cette méthode de charge n'est pas considérée comme intelligente, le chargeur ne peut pas déterminer l'état de la batterie.De ce fait, la durée de vie de la batterie du tournevis diminuera en raison du développement de l'effet mémoire. C'est-à-dire que la capacité de la batterie diminue à chaque fois qu'elle est chargée.

Vérification de l'état de la batterie avec un multimètre

Pas toujours, lorsque la batterie s'épuise rapidement ou ne fonctionne pas du tout, il est nécessaire d'en acheter une nouvelle ou de transporter l'appareil chez les spécialistes du centre de service. Dans de nombreux cas, même un électricien inexpérimenté peut trouver indépendamment la cause du dysfonctionnement, s'étant familiarisé avec l'algorithme de recherche. Pour ce faire, vous devrez utiliser un multimètre ou des appareils similaires en termes de capacités de mesure. En plus de cet appareil, vous aurez également besoin des outils suivants :

• Tournevis;
• fer à souder avec kit de soudure;
• couteau;
• pinces.

Afin de déterminer avec précision la cause des dysfonctionnements de la batterie, il est nécessaire de connaître le fonctionnement de chaque élément d'alimentation individuel. Mais il est recommandé de vérifier d'abord le chargeur. A l'aide d'un multimètre, cela se fait de la manière suivante :

• allumez l'appareil ;
• régler le commutateur des valeurs mesurées du multimètre sur une tension constante;
• installer les sondes dans les prises correspondantes du multimètre et les toucher aux contacts ("+" et "-") du chargeur ;
• comparer la valeur affichée sur l'écran de l'appareil avec la tension de sortie du chargeur indiquée dans le mode d'emploi ou sur le boîtier ;
• si les valeurs ne correspondent pas, ils réparent l'adaptateur ou en achètent un nouveau.

Pour vérifier la batterie d'un tournevis avec un multimètre, procédez comme suit :

• chargez complètement la batterie ;
• vérifier la tension de sortie de la batterie avec un multimètre en réglant l'interrupteur de l'appareil sur sa valeur constante, et en touchant le plus et le moins avec les sondes;
• si un écart entre le paramètre mesuré et la valeur spécifiée dans le mode d'emploi est détecté, démontez le bloc-piles et retirez toutes les piles ;
• lorsqu'il n'y a pas de bidons endommagés (fuite ou gonflé), alors vérifier la tension aux bornes de chaque batterie avec un multimètre, en ayant préalablement dessoudé le circuit à l'aide d'un fer à souder ;
• une charge est connectée à son tour aux batteries pendant le même temps (par exemple, une ampoule de la tension correspondante);
• sur quelle batterie s'est produite la plus grande baisse de tension, celle-ci est endommagée.

Pour les tests, les dispositifs de stockage d'énergie nickel-hydrure métallique et nickel-cadmium sont complètement déchargés - ceci est fait pour éviter "l'effet mémoire".

Si vous trouvez une batterie défectueuse, vous pouvez la remplacer par une nouvelle ou essayer de la restaurer temporairement en ajoutant de l'eau distillée ou en l'exposant à une haute tension. Vous pouvez également mesurer l'intensité du courant avec un multimètre : si elle croît et dépasse 1 A dans la première heure, alors la batterie est considérée comme opérationnelle.

S'il n'y a pas de tension à la sortie de la batterie, il y a une forte probabilité de rompre la continuité du circuit à l'intérieur de l'unité. Dans le même temps, ils démontent également le bloc et regardent d'abord visuellement, puis à l'aide d'un multimètre, le lieu de la rupture.

Avant d'utiliser un nouveau tournevis sans fil, lisez attentivement la notice d'utilisation de ce produit fournie par le fabricant. Il est nécessaire de prendre en compte les particularités du type de batteries installées sur l'outil électrique afin de les charger correctement et de les stocker longtemps. Le respect de recommandations simples vous permettra de prolonger la durée de vie de la batterie jusqu'à épuisement complet de la ressource. Lorsqu'il n'y a pas de chargeur propriétaire, les méthodes alternatives de recharge suivantes vous aideront temporairement.

Si la capacité des batteries diminue, le temps de fonctionnement sur une seule charge diminue, vous pouvez les réparer de vos propres mains. Pour ce faire, il suffit de régler les valeurs de courant ou de tension de sortie avec un multimètre et de comparer leur conformité avec les valeurs standard de ces paramètres.

Circuit de chargeur pour un tournevis.Circuit électronique du chargeur de tournevis

Un grand nombre de tournevis modernes fonctionnent avec une batterie rechargeable. Leur capacité moyenne est de 12 mAh. Pour que l'appareil soit toujours resté en bon état de fonctionnement, vous avez besoin d'un chargeur. Mais en termes de tension, ils sont assez différents.

Désormais, les modèles sont produits pour 12, 14 et 18 V. Il est également important de noter que l'industrie automobile russe utilise différents composants pour les chargeurs. Pour être en mesure de comprendre cette question, vous devriez regarder le circuit de chargeur standard.

Types et types

Il existe également des chargeurs universels pour tous les types de batteries, mais néanmoins, dans la plupart des cas, la meilleure solution sera un chargeur optimal pour les besoins d'une batterie particulière. Fait intéressant, de nombreuses critiques indiquent la correspondance imparfaite des chargeurs "natifs" fournis avec le tournevis lui-même. Disons que les fabricants économisent souvent sur cette pièce, c'est pourquoi même un nouvel outil peut tomber en panne assez rapidement. Pour cette raison, de nombreux consommateurs préfèrent assembler eux-mêmes les chargeurs, mais dans ce cas, il vaut la peine de respecter strictement le schéma et la correspondance de toutes les pièces.

Avec alimentation intégrée

Le chargeur intégré rend le tournevis sans fil similaire à celui du secteur - il se branche simplement dans la prise, et lorsque la charge est terminée, le câble est soit déconnecté, soit caché dans un compartiment spécial. Un tel mécanisme analogique fonctionne principalement comme un stabilisateur de tension, il permet de charger la batterie sans la retirer du boîtier de l'appareil. Un inconvénient important de cette solution est que pendant la charge, l'outil ne peut pas être utilisé avec une batterie de rechange, car la seule place pour la batterie est déjà prise. D'autre part, la probabilité de perdre ou d'oublier l'alimentation est minimisée, car il ne s'agit pas d'un mécanisme séparé et sera toujours à portée de main - au même endroit que le tournevis lui-même.

Étant donné que le remplacement d'une telle alimentation intégrée est un problème important, les fabricants essaient généralement de fabriquer le mécanisme consciencieusement. Par conséquent, la mise à jour du chargeur ne devrait poser aucun problème - il s'avérera assez durable. La nécessité de réaliser un chargeur de la plus haute qualité fait qu'il devient la meilleure solution pour un tournevis au lithium - il peut être chargé à tout moment, et en raison de son intégration dans un grand boîtier, il n'y a aucun problème pour équiper l'unité avec des microcontrôleurs pour couper l'alimentation en courant.

Avec alimentation externe

L'alimentation externe pour le chargeur analogique est une solution alternative à ce qui a été décrit ci-dessus. Cela fonctionne d'une manière fondamentalement différente : ici, pour la charge, la batterie est retirée du corps du tournevis et installée dans la prise du chargeur lui-même, qui est un mécanisme complètement séparé. Cette solution semble être bonne car elle permet de charger une batterie pendant que le tournevis lui-même fonctionne, alimenté par la seconde. Ce fait neutralise même en grande partie l'inconvénient caractéristique - la très faible vitesse de charge de tels appareils, qui les jette souvent dans la catégorie des appareils ménagers qui ne sont pas conçus pour un fonctionnement autonome à long terme.

Ce sont les chargeurs de ce type qui s'avèrent souvent universels, destinés à fonctionner avec différents types de batteries parmi les trois décrites ci-dessus. En effet, les fabricants, dans un effort pour offrir au consommateur le choix maximum de qualités positives de la batterie, proposent à la fois une batterie lithium-ion et une batterie nickel-cadmium dans l'ensemble de livraison. La présence d'un boîtier séparé vous permet d'y intégrer un circuit plus complexe qui vous permet de définir les paramètres de puissance nécessaires pour chaque boîtier. Cependant, une telle solution prendra bien sûr un peu plus de place.

Impulsion

Ces chargeurs, contrairement aux deux analogues décrits ci-dessus, s'avèrent à la fois les plus chers et les plus "intelligents", et les tournevis professionnels doivent donc être considérés comme leur principal domaine d'application. Comme il sied à un appareil coûteux, il est presque toujours conçu pour des batteries de différents types et, plus important encore, il a la capacité de se charger extrêmement rapidement, littéralement en une heure, afin de minimiser les temps d'arrêt possibles. Pour un fonctionnement efficace avec des batteries nickel-cadmium souffrant de "l'effet mémoire", un tel chargeur dispose également d'une fonction de décharge rapide.

Dans le même temps, l'un des avantages importants d'un chargeur d'impulsions est sa petite taille avec une alimentation électrique rapide. Théoriquement, il est possible d'assembler une solution analogique de caractéristiques similaires, ce qui sera moins cher, cependant, dans ce cas, les dimensions du chargeur seront approximativement comparables aux dimensions du tournevis entier.

Alimentation bricolage pour un tournevis

Le chargeur standard utilise un circuit intégré à trois canaux. Sur celui-ci, en fonction de la tension, un nombre différent de transistors est placé, par exemple, 4 transistors sont installés dans un chargeur de 12 volts.
Pour réduire les effets négatifs de la fréquence d'horloge, des condensateurs sont installés dans les unités. Ils sont de type impulsionnel ou transitoire. Pour minimiser les conséquences d'une surcharge du réseau électrique, des thyristors sont utilisés dans les chargeurs.

Circuit de charge de tournevis standard

Ceci est important: dans différents modèles, non seulement un nombre différent de transistors sont installés - ils diffèrent considérablement par leur capacité.

Alimentation pour un tournevis à partir d'une lampe à économie d'énergie
Afin de réaliser un onduleur à partir d'une lampe à économie d'énergie, il est nécessaire de modifier légèrement la self électronique contenue dans chaque lampe en mettant un cavalier, puis de le connecter à un transformateur d'impulsions et à un redresseur.
Pour les alimentations de petite puissance (de 3,7 V à 20 watts), vous pouvez vous passer de transformateur. Pour ce faire, il suffit d'ajouter quelques tours de semi-conducteur au circuit magnétique de la self située dans le ballast de la lampe, s'il y a de la place pour cela. Le bobinage peut se faire directement au dessus de celui d'usine. Pour cela, il est préférable d'utiliser un fil avec isolation PTFE.

Alimentation électrique du tournevis depuis le chargeur

L'un des moyens les moins chers de créer une banque d'alimentation est d'utiliser un chargeur de smartphone ordinaire. Dans chaque maison, il y en a maintenant deux ou plus, et si vous n'en avez pas trop, vous pouvez l'acheter pour 50 à 100 roubles.

Voici à quoi ressemble l'intérieur de la charge à partir d'un smartphone

Le changement de charge se fait dans l'ordre suivant :

• Avec un conducteur émaillé de petit diamètre, ajoutez un tour de bobinage. Après cela, allumez la charge et connectez le tournevis à la batterie. À l'aide d'un oscilloscope, nous mesurons l'amplitude des impulsions et déterminons la tension créée par un tour de l'enroulement supplémentaire.
• Nous soudons le connecteur USB, retirons la bobine de test et serrant le nombre de tours requis jusqu'à ce que la tension requise soit obtenue. Le nouveau bobinage est soudé à celui d'usine en série.
• Nous changeons le condensateur standard et la diode zener par des neufs correspondant à la tension requise.

Alimentation à découpage DIY pour un tournevis

Un microcircuit approprié est sélectionné pour l'unité d'impulsion et l'assemblage est effectué dans l'ordre suivant :

• Des ponts de diodes et une thermistance sont placés en entrée.
• Deux condensateurs sont installés.
• Les drivers sont utilisés pour synchroniser le fonctionnement des grilles des transistors à effet de champ.
• Lors de l'installation de transistors, les brides ne sont pas court-circuitées. Ils sont fixés au radiateur à l'aide de rondelles isolantes et de joints.
• Des diodes sont installées en sortie.

Alimentation pour un tournevis à partir d'un transformateur électronique

Pour adapter le transformateur au chargeur de votre instrument, il doit être modifié. Pour ce faire, vous devez connecter un condensateur à la sortie du pont redresseur. La capacité est déterminée comme suit - 1 F pour 1 W. La tension du condensateur doit être d'au moins 400 V. En cas de rupture d'un câble secteur, une thermistance doit être installée pour limiter le courant d'appel.
Le pont de diodes est installé pour redresser la tension avec une fréquence de 30 kHz. Pour un fonctionnement normal de l'appareil, il est nécessaire d'assurer un démarrage en douceur. L'accélérateur L1 fait un excellent travail avec cela.