Переделка Ni-Cd шуруповерта Ryobi на Li-Ion аккумуляторы

Переделка Ni-Cd шуруповерта Ryobi на Li-Ion аккумуляторы.

Всем здрасти. Не буду много писать, просто самое важное.

Дано: шуруповерт Ryobi 12V купленный в 2013 году. Почти не пользовался. А во время ремонта сильно бесил, т.к. заряжались аккумуляторы по 4 часа, а работали всего 20 минут.
Внутри каждого сменного АКБ находится плата для зарядки с термодатчиком и 10 банок Ni-Cd номиналом 1.2В. Двигатель шурика рассчитан именно на 12 вольт работы, поэтому схема будет проста: 3S, то есть 3 аккумулятора Li-Ion номиналом в 3.6В (итого 10.8, хотя после полной зарядки будет 12.3-12.6 вольт). Родная плата будет выкинута, т.к. датчик температуры и дополнительные контакты используются только на какой-то специальной зарядной станции.
Нам понадобится:
1) сами аккумуляторы – 3 шт (630 руб) ru.aliexpress.com/item/Va…8650VTC6/32840428812.html
указано 3000мАч, вес каждого 46гр, проверил один аккум – взял 3000 заряда, сколько отдаст хз. Гнаться за наваренными пластинами не стоит, т.к. они настолько тонкие, что они сгорят, если через них пустить 30А тока.
2) плата защиты/заряда с балансиром (172 руб) ru.aliexpress.com/item/3-…Lipo-PCB/32838973469.html
Защищает от КЗ, защищает аккумуляторы от перезаряда, балансирует зарядку аккумуляторов (чтобы все три были в одинаковом напряжении). Эта плата у меня не уходит в защиту при выставленной на максимум трещетке. Если аккумуляторы севшие, то при сработке трещетки плата обрывает подачу тока, после отпускания курка шурика восстанавливает подачу. Короче этой платой я доволен.
3) новый зарядник для li-ion (392 руб). Родной не годится, ибо не подходит для li-ion вовсе, и ток заряда 400мАч. Куплен на 12.6В, 2А. Смотрите, чтобы это был именно Charger, а не просто блок питания, на какие-нибудь 12 вольт. Я брал такой ru.aliexpress.com/item/Po…ttery-Li/32782837186.html, но цена скакнула, ищите аналогичный, можно дешевый на 1А.
4) Разъем для зарядки (был выпаян со старинного модема Zyxel) но можно заказать такой:
5) Провода: для силовых соединений (зарядка, нагрузка) медный много жильный провод 2.5мм сечением ПВС. Для контроля заряда по банкам и балансировки можно взять 1-1.5мм квадрата.

Сфоткат припаянные банки забыл 🙂 Но вот итог

Вес АКБ уменьшился с 629, до 323 гр, а общий вес инструмента вышел 1331 гр. (300 грамм облегчения очень заметны). После первой зарядки я пока еще не высадил АКБ :D, позже посмотрю, на сколько хватит аккумуляторов для сверления фасадов МДФ под 35мм чашки петель.

Так же я приобрел еще 6 "банок" для оживления АКБ ноутбука, ибо он держит заряд всего 30 минут. После их смены из 6-ти старых банок выберу 3 хороших, и переделаю еще один АКБ для шурика (еще одна плата защиты имеется)

Как правильно заряжать аккумулятор шуруповерта

Шуроповерт – это электрический инструмент, который предназначен не только для закручивания или откручивания саморезов, шурупов и других крепежных элементов, но и для сверления отверстий. Прибор, функционирующий от электросети, использовать можно не во всех местах, а кроме того, работать с таким устройством не очень удобно, поскольку все время мешает шнур. Чтобы избавить себя от этих недостатков, нужно приобрести шуруповерт с аккумуляторной батареей. С таким оборудованием можно выполнять работы в любых местах и не зависеть от присутствия в доме розетки.

Главным элементом у подобных шуруповертов является АКБ, которая позволяет автономно функционировать устройству. Однако через определенное время у каждого пользователя такого инструмента возникнет вопрос, как правильно зарядить аккумулятор шуруповерта, и сколько времени заряжать аккумулятор шуруповерта.

Далее мы поговорим о том, что из себя представляет шуруповерт с аккумуляторной батареей, каким образом нужно заряжать аккумулятор, сколько заряжается аккумулятор шуруповерта, какие имеются особенности зарядки аккумулятора шуруповерта, как зарядить аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства, а также, как проверить уровень заряженности АКБ.

Устройство аккумулятора шуруповерта

Аккумулятор – это химический источник тока для независящих от электросети шуруповертов, в котором энергия химический реакции многократно преобразуется в электричество. За счет этого, аккумуляторная батарея способна запасать электрическую энергию и хранить ее долгое время. Во время зарядки АКБ накапливает электроэнергию, а во время разрядки отдает ее потребителю.

Главные компоненты прибора:

• Корпус, на котором располагаются контакты для подсоединения к заряднику или к электроинструментам.
• «Банки», которые соединены между собой цепью.
• Датчик температуры, который позволяет защитить устройство от перегрева.

Характеристики аккумуляторов шуруповерта:

• Напряжение. Это параметр, который характеризует возможности прибора. От него будет зависеть то, какой сложности задачи вы можете выполнять. Значение вольтажа непостоянно: самый высокий показатель находиться при 100% заряде АКБ, и он постепенно уменьшается во время ее разряда. Поэтому сложные работы лучше выполнять при большом уровне заряженности батареи.
• Энергоемкость. Она указывает на число накапливаемой энергии прибором. Влияет на длительность функционирования устройства. Но нужно знать, что время работы изделия зависит от сложности выполняемых работ, поэтому прибор с одной АКБ может функционировать разное время.
• Вес и размеры. Эти параметры влияют на удобство пользования прибором. Инструмент, имеющий большую и в то же время тяжелую АКБ, долго удерживать на весу не получится, что скажется на эффективности выполнения работ.
• Индикатор заряженности. Он указывает на уровень заряда и помогает узнать в какое время нужно заряжать аккумулятор.
  Нюансы зарядки аккумуляторов различных типов

В шуруповертах встречаются разные типы АКБ – никель-металлогидридный, никель-кадмиевый и литий ионный. Каждый тип имеет свои нюансы, поэтому выполнять подзарядку нужно с учетом рекомендаций для конкретного вида.

1. Никель-кадмиевый. Самый распространенный вид АКБ, его достоинствами являются маленькие габариты, цена и значительная энергоемкость. Кроме того, этот тип выдерживает большое количество циклов зарядки и разрядки, около 1000. Но эта батарея имеет один минус – эффект памяти. Поэтому если разряжать или заряжать ni-cd АКБ не полностью, то ее энергоемкость будет постепенно снижаться. Помимо этого, изготовление никель-кадмиевых аккумуляторов очень плохо сказывается на экологии из-за токсичных выбросов, по этой причине некоторые страны отказались от применения этого типа АКБ.
2. Никель-металлогидридный. Этот тип АКБ также имеет эффект памяти, но у них он проявляется в меньшей степени, по сравнению с предыдущим видом. Для новых аккумуляторов надо 5 раз выполнить цикл полноценной зарядки и разрядки. А в дальнейшем зарядку проводят по необходимости. Главным плюсом этого типа является то, что их изготовление безопасно для окружающей среды.
3. Литий ионный. Батареи этого типа намного лучше своих предшественников. Они быстро выполняют зарядку и не имеют эффекта памяти. Такие АКБ не нуждаются в полноценной разрядке, а подсоединять к зарядному устройству можно по мере необходимости. К минусам батареи относится большая цена и плохая переносимость маленьких температур. Литий ионные аккумуляторы от шуруповерта нужно подзаряжать при температуре от 10˚С до 40˚С.

Кроме типов необходимо также знать, сколько заряжать аккумулятор по времени. Как правило, продолжительность подзарядки АКБ шуруповерта отмечается в инструкции к прибору. Необходимо внимательно изучить ее и придерживаться всех рекомендаций. Обычно ЗУ обладает индикатором заряда, позволяющий узнать, как проходит процесс зарядки. При помощи этого элемента будет не сложно определить, сколько времени нужно на подзарядку. Как правило, ЗУ заряжает батарею от 1,5ч до 7ч.

Но необходимо учитывать, что есть 2 типа зарядников для АКБ – обычный и импульсный. Обычное ЗУ применяется в непрофессиональном приборе, оно подзаряжает аккумулятор за 3ч-7ч. Импульсный зарядник используется в профессиональных инструментах. При помощи этого типа восстановление емкости происходит от одного часа.

Способы зарядки без использования специального зарядного устройства

Как зарядить аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства? Если нет оригинального ЗУ, то можно использовать нестандартные способы, которые позволяют выполнить подзарядку АКБ шуруповерта без применения специального зарядника:

• зарядкой от машины;
• универсальным зарядником;
• внешним источником электрической энергии.

Подзаряжать аккумулятор от автомобиля лучше изделием, которое имеет возможность регулировать значение вольтажа и тока. Самое главное при такой зарядке – не допустить перезаряда. Для этого необходимо правильно выставить силу тока. К примеру, если емкость составляет 1,3Ач, то значение тока должно быть от 650мА до 130мА.

Универсальные ЗУ комфортны на практике. Они имеют много доп. элементов, которые помогают выбрать лучшие показатели тока для зарядки АКБ от различных электрических инструментов.

Внешние источники электрической энергии используют, как правило, для старых приборов, к которым экономически невыгодно покупать новые батареи. В этих случаях электрический инструмент совершенствуют определенным образом с изготовлением правильной схемы соединений.

Проверка состояния аккумулятора мультиметром

Если аккумулятор для шуруповерта быстро разряжается или не работает, то не нужно сразу идти за покупкой новой АКБ. Причину неработоспособности можно узнать самостоятельно. Для этого потребуется тестер либо другое аналогичное устройство. Кроме того, понадобятся следующие инструменты:

• паяльник;
• пассатижи;
• отвертка;
• ножик.

Чтобы узнать причину неисправности батареи, нужно сначала удостовериться в работоспособности ЗУ. Это выполняется следующим образом:

• включают мультимер;
• ставят прибор в режим постоянного напряжения;
• подсоединяют щупы в соответствующие гнезда;
• сравнивают полученные данные с номинальными, которые указаны в инструкции;
• если показатели различны, то адаптер относят в ремонт или приобретают новый.

Чтобы удостовериться в исправности аккумулятора, делают следующее:

• подзаряжают АКБ до 100%;
• проверяют измерительным прибором выходное напряжение батареи;
• если номинальные данные не совпадают с текущими, то АКБ разбирают и достают все банки;
• если визуально отсутствуют неисправные банки, то в таком случае у них проверяют выходное напряжение, но перед этим нужно при помощи паяльника распаять цепь;
• к банкам поочередно подключают доп. нагрузку на одно и то же время, и на какой банке возникла самая большая просадка вольтажа, то та и является неработающей.

Кроме того, выполняя проверку АКБ, надо учитывать, что для никелевых батарей вольтаж на выходе должен составлять от 1,2 вольт до 1,4 вольт, а для литиевых– от 3,6 вольт до 3,8 вольт. Найдя нерабочую банку, ее нужно поменять на новую.

Видео о том, как правильно заряжать аккумулятор шуруповерта

Как восстановить аккумулятор шуруповерта своими руками

Аккумуляторный шуруповерт в отличие от сетевого инструмента позволяет комфортно работать без кабеля, подключенного к электрической сети. При этом можно не беспокоиться о том, что длины кабеля не хватит или он за что-то зацепится.

Но срок службы такого инструмента ограничен и может существенно снизиться из-за неправильной эксплуатации. Что же делать, если шуруповерт начинает быстро разряжаться и терять мощность?

Можно купить другую съемную аккумуляторную батарею (АКБ). Но часто за время эксплуатации инструмента производитель уже перестает выпускать данную модель, и найти ее в продаже нельзя. При этом цены на АКБ и новый инструмент могут быть одинаковы. Значит, такой вариант не подходит.

Обращаться в сервисный центр бесполезно, так как ремонтом АКБ сервисный центр не занимается. Остается попробовать произвести самостоятельный ремонт аккумуляторной батареи шуруповерта. Как правило, АКБ, выпускаемые разными производителями, имеют похожее строение.

Как определить неисправности аккумулятора

Если при работе с шуруповертом значительно сокращается время работы от одного заряда и мощность инструмента заметно падает, АКБ неисправна. Проверить это можно, просто заменив АКБ.

Конечно, вечных аккумуляторов не существует, и срок их службы ограничен. Самым простым вариантом, конечно, будет купить новую АКБ. Либо можно рискнуть и восстановить аккумулятор шуруповерта самостоятельно. Для этого нужно открыть корпус АКБ, извлечь батарею и после определения неисправного элемента заменить последний.

Какие аккумуляторы стоят в шуруповертах

В шуруповертах могут быть установлены никель-кадмиевые, никель-металлгидридные или литий-ионные батареи аккумуляторов. Как правило в более современных моделях устанавливаются литий-ионные аккумуляторы.

Эти аккумуляторы – оптимальный вариант для применения в шуруповертах по совокупности характеристик:

• соотношение емкости и габаритов;
• срок службы;
• отсутствие эффекта памяти.

Но наряду с достоинствами есть и существенные недостатки — значительные температурные ограничения. Эксплуатация невозможна при низких температурах, так как АКБ быстро разряжаются, появляется угроза самовоспламенения или взрыва при резком ударе либо при сильном нагреве.

Отличия никель-кадмиевых от литий-ионных АКБ:

• имеют меньшую емкость;
• больший вес;
• не так боятся мороза;
• по достижении предельного срока службы электролит высыхает;
• присутствует «эффект памяти». Емкость аккумулятора может резко снизиться в результате неправильной эксплуатации, когда не полностью разряженная батарея ставится на зарядку.

Никель-металлгидридные по сравнению с литий-ионными аккумуляторами обладают:

• менее выраженным «эффектом памяти»;
• большим весом;
• меньшей емкостью.

По окончании срока службы аккумуляторы такого типа восстановлению не подлежат.

В принципе устройство самой АКБ не зависит от типа аккумуляторов. Разница будет только в их количестве, так как напряжение одного литий-ионного элемента составляет от 3,6 до 3,8 В. Напряжение одного никель-кадмиевого элемента батареи составляет от 1,2 до 1,4 В.

Кроме аккумуляторов в корпусе АКБ установлена схема защиты и управления, датчик температуры и блок контактов.

Какие инструменты нам понадобятся

При восстановлении батареи аккумуляторов для шуруповерта потребуются:

• отвертка;
• мультиметр;
• олово;
• специальный флюс;
• паяльник, желательно мощностью не меньше 100 Вт.

На заводе для соединения контактов с минимальным нагревом применяется точечная сварка. Поэтому при пайке требуется высокая скорость, чтобы не испортить элемент аккумуляторной батареи.

Пошаговая инструкция по ремонту

В домашних условиях можно самостоятельно реанимировать аккумуляторную батарею шуруповерта. Для этого требуется открыть корпус АКБ и произвести замену элементов (или иначе говоря — банок).

Как разобрать корпус АКБ

Аккумуляторная батарея большинства шуруповертов имеет разборный корпус. Но некоторые производители для предотвращения самостоятельной замены элементов делают корпуса АКБ неразборными. Тем самым они вынуждают владельца приобрести новый фирменный АКБ. В этом случае разобрать корпус без его необратимых повреждений будет очень затруднительно.

Соединение деталей корпуса может быть выполнено с помощью винтов, защелок или клея. В первом случае разделить части корпуса можно, просто выкрутив винты с помощью отвертки.

Если детали корпуса склеены, необходимо осторожно с помощью ножа, раздвинуть детали, просунув в него лезвие. Затем надо расклинить стык, вставив в образовавшийся промежуток любой твердый предмет, подходящий по размеру. После нужно продвигаться по всему периметру корпуса. После того как корпус будет разобран, его детали нужно будет снова посадить на клей.

Находим неисправные ячейки

После того как корпус будет открыт, можно увидеть, что элементы аккумуляторной батареи между собой соединены последовательно. Для того чтобы отремонтировать аккумулятор для шуруповерта, потребуется определить неисправный элемент – обычно это один или два элемента – и произвести замену.

Длительную пайку применять нельзя, так как можно испортить элемент, если его нагреть. Особенно чувствительны к нагреву литий-ионные аккумуляторы. Если нет опыта пайки таких аккумуляторов, можно приобрести на AliExpress аккумуляторы с уже приваренными контактами .

В интернете пишут, что никель-кадмиевые аккумуляторы со временем высыхают и элемент (банку) можно восстановить — просверлить отверстие в ней и с помощью шприца залить внутрь воды. Но данный способ восстановления может привести к повреждению элемента и даже к травме, поэтому рассматривать его не будем.

Для того чтобы найти неисправные элементы, требуется проверить, какое напряжение выдает каждый элемент батареи по отдельности.

Для произведения точных замеров нужно, чтобы аккумуляторная батарея была полностью заряженной.

Нужно извлечь содержимое корпуса и разложить все элементы на ровной поверхности. Произвести замер напряжения будет намного проще, если обеспечить свободный доступ к каждому контакту элемента аккумуляторной батареи.

Для удобства следует нарисовать на листе бумаги схему и отмечать на ней напряжение каждого элемента. Замер напряжения производим с помощью мультиметра, предварительно выбрав режим измерения постоянного напряжения с низким пределом измерения.

Уровень напряжения для каждого никель-кадмиевого элемента должен составлять от 1,2 до 1,4 В, а для литий-ионных элементов – от 3,6 до 3,8 В.

Затем следует разрядить батарею. Для этого можно подключить к ней нагрузку. Например, лампу накаливания большой мощности или можно собрать батарею и работать шуруповертом до тех пор, пока она не разрядится.

После этого батарея разбирается снова и производится замер напряжения. Если на элементах ранее были определены потери напряжения, при повторном замере показания мультиметра будут еще ниже. Следует заменить элементы, где разность показаний напряжения будет существенной: до 0,5 или 0,7 В для кадмиевых и меньше 2,5 вольт для литиевых.

Подбор элементов для замены

Подобрать аккумуляторные Li-Ion (литий-ионные) или Ni-Cd (никель-кадмиевые) элементы для замены можно несколькими способами. При наличии нескольких неисправных АКБ от одного шуруповерта можно найти рабочие, разобрав их, или найти их в магазинах электротоваров, или на сайтах интернет-магазинов, например, на AliExpress . Как правило, изготовители основных марок шуруповертов используют модели литиевых аккумуляторов, выпускаемые несколькими производителями.

Также на AliExpress можно купить нужные элементы аккумуляторной батареи с уже приваренными с помощью контактной сварки дополнительными контактами. Это значительно упростит процесс замены и снизит вероятность повреждения заменяемого элемента.

Обращайте внимание на соответствие технических характеристик заменяемых элементов, особенно на емкость и напряжение.

Как припаять банки к батарее

Если есть опыт пайки радиодеталей, то замена поврежденного элемента питания (банки) не вызовет трудностей:

• аккуратно отсоедините поврежденный элемент, разрезав соединительную пластину. При замене элемента соблюдайте полярность;
• затем нужно спаять элементы между собой. Обратите внимание на время нагрева контакта – оно должно быть минимальным, что особенно важно для литий-ионных аккумуляторов. При длительном контакте такой элемент неизбежно выйдет из строя, а также может самовоспламеняться или взорваться. Поэтому движение при пайке должно быть точным и очень быстрым;
• после того, как все элементы будут надежно спаяны, нужно их собрать и скрепить между собой скотчем или изоляционной лентой. Процесс сборки аналогичен разборке, но в обратной последовательности. После сборки содержимое укладывается в корпус, и крышка закрепляется шурупами или с помощью клея.

Проверяем аккумулятор после ремонта

После замены элементов АКБ нужно провести выравнивание потенциалов всех элементов батареи. Для этого поставьте последнюю заряжаться на длительное время. Затем, по окончании заряда АКБ шуруповерта нужно оставить примерно на сутки для восстановления.

Разрядить АКБ можно поработав шуруповертом до полного разряда или подключив к нему нагрузку. Например, лампу накаливания, рассчитанную на соответствующее напряжение. Для выравнивания заряда АКБ цикл заряда и разряда следует повторить два раза.

Подведем итоги

Для того чтобы продлить срок службы шуруповерта необходимо разобрать аккумуляторную батарею и заменить ее элементы, вышедшие из строя. Это можно самостоятельно починить ее в домашних условиях. Рассмотрены популярные варианты, чем заменить аккумуляторные элементы на шуруповерте.

Это не инструкция по замене отдельных элементов, но мы предлагаем наиболее распространенные способы восстановления аккумуляторной батареи шуруповерта. Существуют и другие способы, такие как заливка воды в никель-кадмиевый аккумулятор или кратковременный заряд отдельных элементов. Но из-за больших рисков получить травмы их мы не рассматривали.

Спасибо, помогло! 3

Как восстановить батарею ноутбука

Как переделать шуруповерт на литий ионные аккумуляторы

Как переделать аккумуляторный шуруповерт на 12 или 18В в сетевой своими руками

Зарядное устройство для шуруповерта.

Года два назад купил я себе дрель-шуруповёрт АРДШ-18. Очень хороший шуруповёрт, но зарядное устройство, которое шло к нему в комплекте, оставляло желать лучшего. Это был обычный китайский трансформаторный нестабилизированный источник питания, который подключался к держателю аккумулятора. Не было не только стабилизатора тока заряда, но и даже никакого резистора, который бы ограничивал ток источника питания. Ток ограничивался за счет сопротивления обмоток трансформатора! При повышенном напряжении в сети трансформатор грелся, а при пониженном, зарядки могло не быть вообще.

Оказалось, что не одному мне так повезло. Товарищ по работе пожаловался мне, что у него зарядное устройство шуруповёрта не заряжает аккумулятор. Его зарядное устройство оказалось более «продвинутым» — две микросхемы, диоды, транзисторы, мощный транзистор на радиаторе, датчик температуры аккумулятора. и полное отсутствие сглаживающего конденсатора. Все красиво, только не ни фига не работает. Анализ схемы показал, что заряд осуществляется пульсирующим током. Ток, по-прежнему, ограничивается только активным сопротивлением обмоток трансформатора. Никакой стабилизации нет, а мощный транзистор на радиаторе — всего лишь ключ для выключения зарядного тока. Выключение происходит по таймеру, или от перегрева по датчику температуры в аккумуляторе.

Мне показалось нелогичным использовать таймер, когда зарядный ток болтается как известная субстанция в проруби, и неизвестно, какой заряд получил аккумулятор. Поэтому, я решил не ремонтировать то, что было (на фото слева), а сделать собственный вариант (на фото справа).

И вот что у меня получилось.
Сначала схема (можно кликнуть по картинке — будет побольше):

Устройство питается от нестабилизированного источника питания, состоящего из трансформатора T1, диодов VD1-VD4 и сглаживающего конденсатора C1.

Стабилизатор зарядного тока собран на микросхеме DA1. Величина тока стабилизации задаётся резистором R3. Резистор R2 и транзистор VT1 служат для выключения стабилизатора тока по окончании времени заряда. Транзистор VT2, светодиод HL1 и резисторы R4,R5 представляют собой индикатор тока заряда аккумуляторной батареи GB1. Если ток заряда батареи находится в пределах 50-100 % от номинального, то светодиод HL1 светится. Диод VD5 не даёт батарее разряжаться через резисторы R2 — R4 при отсутствии напряжения питания.

Диоды VD6, VD7, стабилитрон VD8, резистор R6 и конденсатор C3 образуют стабилизированный источник на 8-10 вольт для питания микросхемы DD1. Резистор R7 служит для ускорения разряда конденсаторов C1, C3, C4 при отключении устройства от сети. Когда устройство подключено к сети, микросхема DD1 питается через диод VD7, а диод VD6 закрыт. Если напряжение в сети пропадает, то открывается диод VD6, а диод VD7 закрывается и микросхема DD1 питается от заряжаемой батареи GB1.

Транзистор VT3, стабилитрон VD9 и резисторы R8 — R10 предназначены для контроля напряжения питания. Если напряжение в норме, то через стабилитрон VD9 и резисторы R8, R9 протекает ток, который открывает транзистор VT3. На коллекторе транзистора низкий уровень, диод VD10 закрыт и никак не влияет на работу микросхемы DD1. Если напряжение питания уменьшится или пропадёт совсем, то транзистор VT3 закроется и через диод VD10 на вывод 12 микросхемы будет подан высокий уровень, который остановит таймер.

На микросхеме DD1 собран таймер, который отсчитывает время заряда батареи GB1. Используется специализированная микросхема для часов К176ИЕ12, которая содержит элементы для построения генератора импульсов и два счётчика с коэффициентами пересчёта 32768 и 60. Счётчики включены последовательно. В генераторе импульсов используются элементы R12 — R14 и C5. Частота генератора подстраивается резистором R13. Цепочка C4, R11, используется для сброса счётчиков при включении питания.

Транзистор VT4, светодиод HL2 и резисторы R15,R16 служат для индикации окончания заряда аккумуляторной батареи GB1.

Описание работы устройства.

Когда зарядное устройство отключено от сети и аккумуляторная батарея отключена тоже, конденсаторы C3, C4 разряжены, питание на микросхему DD1 не подаётся. Если подключить устройство к сети или установить аккумуляторную батарею, то на вывод 16 микросхемы DD1 будет подано питание. Поскольку конденсатор C4 разряжен, то на выводы 5 и 9 микросхемы DD1 будет подан высокий уровень, который вызовет сброс счётчиков. На выходе 10 микросхемы DD1 будет низкий уровень. Транзистор VT1 будет закрыт и никак не будет влиять на работу стабилизатора тока заряда. Транзистор VT4 будет тоже закрыт и индикатор HL2 светиться не будет. Если аккумулятор подключён, то через него потечёт зарядный ток и засветится индикатор HL1. Диод VD11 будет также закрыт и не будет влиять на работу генератора микросхемы DD1. Если напряжение питания в норме, то диод VD10 будет тоже закрыт. Генератор импульсов микросхемы начнёт работать. Через некоторое время конденсатор C4 зарядится и на входах 5 и 9 микросхемы DD1 установится низкий уровень, который разрешит работу счётчиков. Начнётся отсчёт времени заряда.

После того, как пройдёт время равное 1277952 периодам колебаний генератора, на выходе 10 микросхемы DD1 появится высокий уровень напряжения. Это напряжение через диод VD11 попадёт на вход 12 микросхемы DD1 и генератор остановится. Этот же высокий уровень откроет транзисторы VT1 и VT4. Через открытый транзистор VT1 выход ADJ микросхемы DA1 окажется соединённым с общим проводом, что приведёт к выключению стабилизатора тока заряда. Индикатор HL1 погаснет, и засветится индикатор HL2, обозначающий окончание процесса заряда. В этом состоянии устройство может находиться неограниченно долго. Если в этом состоянии пропадёт напряжение в сети, то микросхема DD1 перейдёт на питание от заряженного аккумулятора, и может питаться от него примерно в течение недели. Если напряжение в сети появится снова, то перезапуска таймера не произойдёт. Микросхема просто перейдёт опять на питание от сети и сохранит своё состояние.

Если напряжение в сети пропадёт во время зарядки аккумулятора, то транзистор VT3 закроется, высокий уровень напряжения с его коллектора через диод VD10 попадёт на вход 12 микросхемы DD1, и остановит работу генератора. Отсчёт времени заряда прекратится. Микросхема DD1 перейдёт на питание от заряженного аккумулятора. Если напряжение в сети появится снова, то транзистор VT3 откроется, и отсчёт времени заряда продолжится.

Конструкция и детали.

Микросхему DD1 необходимо установить на радиатор. Я установил на радиатор из алюминиевой пластины максимального размера, который мог поместиться в корпус.

Печатная плата не разрабатывалась. Монтаж был сделан проводом МГТФ на универсальной плате (на фото1 справа), которой была придана форма, похожая на ту плату, которая стояла в зарядном устройстве раньше (на том же фото, слева)

Трансформатор любой, который может обеспечить после выпрямителя 28 — 30 вольт при токе нагрузки 250 — 300 мА. Транзисторы КТ502Е, КТ503Е, скорее всего, можно заменить на КТ361 и КТ315 соответственно, никак специальных требований к ним нет. Стабилитроны VD8, VD9 любые, на 8 — 10 вольт и на 20 — 25 вольт, соответственно. Времязадающий конденсатор таймера C5 должен быть с маленьким ТКЕ, например плёночный К73-17.

Вместо аккумуляторной батареи сначала следует подключить резистор сопротивлением 60 — 70 Ом и мощностью не менее 5 вт, убедиться, что ток через него равен 250 мА. Хорошо было бы убедиться, что ток через этот резистор не изменяется, при изменении сетевого напряжения в пределах +/- 10 %.

Проверить напряжение питания микросхемы. Оно должно быть в пределах 8 — 10 вольт. Вместо конденсатора C5 временно установить конденсатор на 50 — 100 пф, чтобы не ждать 7 часов. Проверить, как работает счётчик.

Установить конденсатор C5 ёмкостью 0,1 мкф. Установить частоту генератора, исходя из требуемого времени заряда. Частота определяется следующим образом. Например, нам требуется время заряда 6 часов 45 минут. Это будет 6*3600 + 45*60 = 21600 + 2700 = 24300 секунд. Высокий уровень появится на выходе 10 микросхемы DD1 через 1277952 периодов. Один период равен T = 24300/1277952 = 0,01901 секунды, что соответствует частоте генератора 52,6 Гц. Частоту генератора следует смотреть на выводе 11 микросхемы DD1. На этом выводе сигнал с частотой генератора, поделённой на 32 (52.6/32 = 1,64 Гц), и период, соответственно 32*T = 32*0,01901 = 0,608 секунды. Если есть частотомер, то подстроечным резистором R13 надо установить требуемое значение. Если частотомера нет, то к выводу 11 микросхемы DD1 можно подключить точно такой же каскад на транзисторе со светодиодом, какой используется для индикации окончания заряда (транзистор VT4). Светодиод будет мигать с частотой 1,64 Гц. По секундомеру установить частоту, чтобы было 60/0,608 = 98 вспышек в секунду. Если мигающий светодиод не действует Вам на нервы, то его можно оставить и в готовом устройстве (типа, тикает! спасайся кто может!).

Проверить работу цепи контроля напряжения питания (транзистор VT3). При уменьшении напряжения питания до величины напряжения стабилизации стабилитрона VD9, транзистор VT3 должен закрыться и остановить генератор.

Проверить устройство в реальном времени с резистором вместо аккумулятора.

Установить аккумулятор и проверить, как ведёт себя устройство при отключении электроэнергии в режиме зарядки и в режиме, когда зарядка завершена. Таймер не должен перезапускаться.

Работа с устройством.

Подключить аккумулятор к устройству. Включить устройство в сеть. Можно и наоборот. Сначала включить устройство в сеть, а потом подключить аккумулятор. Должен засветиться индикатор HL1. Начнётся отсчёт времени. Надо помнить, что отсчёт времени идет, когда устройство подключено к сети, даже если аккумулятор не установлен.

Примерно через 7 часов, индикатор HL1 должен погаснуть, а индикатор HL2 должен засветиться, сигнализируя об окончании зарядки.

Чтобы перезапустить таймер и начать процесс зарядки сначала, надо одновременно отключить аккумулятор и отключить устройство от сети. Подождать не менее 1 минуты, и включить всё снова.