DIY-Netzteil Für Einen Schrauber: Umbau Eines Akkuschraubers Zur Stromversorgung Aus Einem 220-V-Netz Und Aus Einem Computer

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-18 12:07

Ein Akkuschrauber ist im Haushalt eine notwendige Sache, deren Hauptvorteil seine Mobilität ist. Im Langzeitbetrieb muss das Werkzeug jedoch regelmäßig aufgeladen werden, was sehr umständlich ist. Außerdem fallen alte Akkus aus und es ist teuer oder sogar unmöglich, neue zu kaufen, da das Modell möglicherweise abgekündigt wird. Eine rationelle Lösung besteht darin, eine konstante Stromquelle für den Schraubendreher zu bauen.

Vor- und Nachteile der Nacharbeit

Bevor Sie mit der Arbeit beginnen, sollten Sie alle Vor- und Nachteile einer Aufrüstung des Geräts von einer Batterie auf eine Netzwerkversion abwägen. Der Hauptnachteil ist der Mobilitätsverlust, der für Arbeiten in großer Höhe oder weit entfernt von der Steckdose nicht immer bequem ist. Was die Vorteile angeht, gibt es mehrere positive Faktoren gleichzeitig:

• das Problem plötzlich entladener Batterien verschwindet;
• stabiles Drehmoment;
• keine Abhängigkeit von Temperaturbedingungen (bei niedrigen Werten werden die Batterien schneller entladen);
• Geld sparen beim Kauf neuer Batterien.

Die Modernisierung ist besonders relevant, wenn die "nativen" Batterien ausgefallen sind und neue entweder nicht verkauft werden oder Sie weit gehen müssen, um sie zu bekommen. Es kommt auch vor, dass das gekaufte Gerät einige Probleme hat, wenn es Energie aus dem Akku erhält. Dies kann eine Heirat oder Fehler in der Schaltung des Modells selbst sein. Passt das Gerät grundsätzlich, dann empfiehlt es sich, es neu zu machen und am Stromnetz aufzuladen.

Stromversorgungsoptionen

Da der Schraubendreher eine viel niedrigere Spannung benötigt als in einem zentralen Netzwerk, wird für ein Elektrowerkzeug ein elektrischer Adapter benötigt - ein Netzteil, das 220 Volt Wechselstrom in 12, 16 oder 18 Volt Gleichstrom umwandelt. Für die Stromversorgung gibt es mehrere Möglichkeiten.

Impuls

Impulsgeräte - Wechselrichtersystem. Solche Netzteile richten die Eingangsspannung zunächst gleich und wandeln sie dann in hochfrequente Impulse um, die entweder über einen Transformator oder direkt eingespeist werden. Die Spannungsstabilisierung durch Rückkopplung wird auf zwei Arten erreicht:

• aufgrund der Ausgangstransformatorwicklung in Gegenwart von Quellen mit galvanischer Trennung;
• einen herkömmlichen Widerstand verwenden.

Erfahrene Handwerker bevorzugen ein Schaltnetzteil, da es klein ist. Kompaktheit wird durch das Fehlen eines Leistungstransformators erreicht.

Eine solche Stromquelle hat in der Regel einen ziemlich hohen Wirkungsgrad - etwa 98% . Impulseinheiten bieten einen Kurzschlussschutz, der die Sicherheit des Geräts gewährleistet, sowie eine Blockierung bei fehlender Last. Zu den offensichtlichen Nachteilen gehört die geringere Leistung im Vergleich zur Transformatorversion. Darüber hinaus wird der Betrieb des Geräts durch die untere Belastungsgrenze begrenzt, dh das Netzteil arbeitet nicht mit einer Leistung unterhalb des zulässigen Niveaus. Anwender berichten auch von einem erhöhten Reparaturaufwand im Vergleich zu einem Transformator.

Transformator

Transformatoren gelten als die klassische Variante der Stromversorgung. Ein lineares Netzteil ist eine Symbiose mehrerer Komponenten.

• Ein Abwärtstransformator. Die Wicklung des Leistungsgerätes ist für die Netzspannung ausgelegt.
• Ein Gleichrichter, dessen Funktion es ist, den Wechselstrom des Netzes in Gleichstrom umzuwandeln. Es gibt zwei Arten von Gleichrichtern: Halbwelle und Vollwelle. Die erste besteht aus 1 Diode, die zweite aus einer Diodenbrücke aus 4 Elementen.

Die Schaltung kann auch andere Komponenten enthalten:

• ein großer Kondensator, der zum Glätten der Welligkeit erforderlich ist und sich nach der Diodenbrücke befindet;
• ein Stabilisator, der trotz Überspannungen im externen Netzwerk eine konstante Ausgangsspannung liefert;
• Schutzblock gegen Kurzschlüsse;
• Hochpassfilter zur Beseitigung von Störungen.

Die Popularität von Transformatoren beruht auf ihrer Zuverlässigkeit, Einfachheit, Reparaturmöglichkeit, Störungsfreiheit und geringen Kosten . Zu den Nachteilen zählen lediglich die Sperrigkeit, das hohe Gewicht und der geringe Wirkungsgrad. Bei der Auswahl oder Selbstmontage von Trafonetzteilen ist zu beachten, dass die Ausgangsspannung etwas höher sein sollte als das für den Betrieb benötigte Werkzeug. Tatsache ist, dass ein Teil davon vom Stabilisator übernommen wird. Für einen 12-Volt-Schraubendreher wird beispielsweise ein Trafonetzteil mit einer Ausgangsspannung von 12-14 Volt gewählt.

Technische Eigenschaften

Beim Kauf oder Selbstbau eines Netzteils gehen Sie immer von den erforderlichen technischen Parametern aus.

• Leistung . Gemessen in Watt.
• Eingangsspannung . In Hausnetzen 220 Volt. In anderen Ländern der Welt ist dieser Parameter anders, zum Beispiel in Japan 110 Volt.
• Ausgangsspannung . Ein Parameter, der für den Betrieb eines Schraubendrehers erforderlich ist. Normalerweise reicht von 12 bis 18 Volt.
• Effizienz . Spiegelt die Effizienz der Stromversorgung wider. Wenn es klein ist, bedeutet dies, dass der größte Teil der umgewandelten Energie zum Erwärmen des Körpers und von Teilen des Werkzeugs verwendet wird.

Benötigte Materialien und Werkzeuge

In Arbeit an der Modernisierung eines Akkuschraubers Sie können die folgenden Tools verwenden:

• Schraubendreher verschiedener Art;
• Zange;
• Zangen;
• Baumesser;
• Isolierung in Form eines Bandes;
• Elektrokabel (vorzugsweise mehrdrähtig), Draht für Brücken;
• Lötstation mit Lötkolben, Lötzinn und Säure;
• eine Kofferbox für ein Netzteil, das kann eine alte Batterie sein, ein Fabrikgerät, eine selbstgebaute Box.

Bei der Auswahl einer Box müssen Sie die Abmessungen des Netzteildesigns berücksichtigen, damit es in das Gerät passt.

So machst du es selbst

Damit der Schrauber an einem 220-Volt-Netz arbeiten kann, muss je nach Gerätemodell ein Netzteil mit 12, 14, 16 oder 18 Volt gebaut werden. Unter Verwendung des vorhandenen Batterieladegehäuses können Sie das Laden über das Netz durchführen, indem Sie die folgenden Schritte ausführen.

• Bestimmen Sie die Abmessungen des Gehäuses. Der Netzwerkblock muss so bemessen sein, dass er hineinpasst.
• Kleine Quellen werden normalerweise im Gehäuse des Schraubendrehers selbst platziert. Dazu müssen Sie den Akku zerlegen und alle Innenseiten entfernen. Je nach Modell des Werkzeugs kann der Körper zusammenklappbar oder geklebt sein. Im letzteren Fall müssen Sie das Werkzeug mit einem Messer entlang der Naht öffnen.
• Anhand der Markierung ermitteln wir Spannung und Strom. In der Regel geben Hersteller nicht den letzten Parameter an, sondern beispielsweise die Leistung oder die elektrische Gesamtbelastung, ausgedrückt in Watt. In diesem Fall entspricht der Strom dem Quotienten aus der Division der Leistung durch die Spannung.
• Im nächsten Schritt muss ein elektrisches Kabel an die Kontakte des Ladegeräts gelötet werden. Da die Klemmen in der Regel aus Messing und die Leiter aus Kupfer bestehen, ist diese Aufgabe schwer zu lösen. Für ihre Verbindung wird eine spezielle Säure verwendet, mit der die Messingoberfläche vor dem Löten behandelt wird.
• Die gegenüberliegenden Enden des Drahtes sind mit dem Ausgang der Batterie verbunden. Polarität ist wichtig.

Damit die Stromversorgung richtig funktioniert, müssen Sie das Kabel nach allen Regeln anschließen:

• ein Loch wird in die Struktur eingebracht, um einen Draht dorthin zu führen;
• Das Kabel ist im Gehäuse mit Isolierband befestigt.

Natürlich wäre es einfacher, sich direkt per Stecker und Steckdose mit dem Netzwerk zu verbinden. In diesem Fall verweigert das Gerät jedoch die Arbeit. Zum einen, weil es für eine konstante Niederspannung ausgelegt ist und im Netz variabel und groß ist. Zweitens ist es so sicherer. Elemente für den Stromkreis (Dioden, Widerstände usw.) werden benötigt, die Sie kaufen oder von unnötigen Haushaltsgeräten ausleihen können, beispielsweise von einer Energiesparlampe. Es kommt vor, dass es ratsamer ist, ein Netzteil vollständig von Hand herzustellen, und manchmal ist es besser, ein fertiges Netzteil zu kaufen.

Hausgemachter Block

Am einfachsten lässt sich ein Ladegerät zusammenbauen, indem man das Gehäuse aus dem eigenen, unbrauchbar gewordenen Akku nutzt. In diesem Fall ist entweder ein chinesisches 24-Volt-Netzteil oder einige vorgefertigte Netzteile oder ein selbstgebautes Netzteil für die interne Befüllung nützlich. Am Anfang jeder Modernisierung steht ein Stromkreis. Es ist nicht notwendig, es nach allen Regeln zu zeichnen, es reicht aus, die Reihenfolge des Verbindens der Teile von Hand zu zeichnen. Dies ermöglicht es Ihnen, eine Reihe von Elementen zu identifizieren, die für die Arbeit erforderlich sind, und hilft auch, Fehler zu vermeiden.

Änderung eines in China hergestellten Netzteils

Eine ähnliche Quelle ist für eine Ausgangsspannung von 24 Volt ausgelegt. Es kann problemlos in jedem Fachhandel mit Funkkomponenten gekauft werden, es ist erschwinglich. Da die meisten Schraubendreher für Betriebsparameter von 12 bis 18 Volt ausgelegt sind, müssen Sie eine Schaltung implementieren, die die Ausgangsspannung senkt. Dies ist ziemlich einfach.

• Entfernen Sie zunächst den Widerstand R10, der einen konstanten Widerstand von 2320 Ohm hat. Er ist für die Höhe der Ausgangsspannung verantwortlich.
• Stattdessen sollte ein einstellbarer Widerstand mit einem maximalen Wert von 10 kΩ angelötet werden. Da das Netzteil über einen eingebauten Schutz gegen Einschalten verfügt, muss vor der Installation des Widerstands ein Widerstand von 2300 Ohm eingestellt werden. Andernfalls funktioniert das Gerät nicht.
• Als nächstes wird dem Gerät Strom zugeführt. Die Werte der Ausgangsparameter werden mit einem Multimeter bestimmt. Denken Sie daran, das Messgerät vor der Messung auf den Gleichspannungsbereich einzustellen.
• Mit Hilfe eines einstellbaren Widerstandes wird die erforderliche Spannung erreicht. Mit einem Multimeter müssen Sie überprüfen, dass der Strom 9 Ampere nicht überschreitet. Andernfalls fällt das umgebaute Netzteil aus, da es zu großen Überlastungen kommt.
• Das Gerät wird in der alten Batterie befestigt, nachdem alle Innenseiten entfernt wurden.

Änderung gekaufter Blöcke

Ähnlich wie das chinesische Gerät lässt es sich in die Akkubox und andere vorgefertigte Netzteile einbauen. Sie können in jedem Radioteilegeschäft gekauft werden. Wichtig ist, dass das ausgewählte Modell für den Betrieb mit einem 220-Volt-Netz ausgelegt ist und am Ausgang über eine geeignete Betriebsspannung verfügt. Die Modernisierung wird in diesem Fall wie folgt durchgeführt.

• Zuerst wird das gekaufte Gerät zerlegt.
• Als nächstes wird die Struktur für die notwendigen Parameter neu konstruiert, ähnlich wie bei der oben beschriebenen Rekonstruktion der chinesischen Stromquelle. Löten Sie den Widerstand, fügen Sie Widerstände oder Dioden hinzu.
• Die Länge der Anschlussdrähte sollte entsprechend den Abmessungen des Akkufachs des Elektrowerkzeugs gewählt werden.
• Die Lötstellen sind sorgfältig isoliert.
• Besser ist es, das Board mit einem Kühlkörper zur Kühlung auszustatten.
• Es ist zweckmäßiger, den Transformator separat zu platzieren.
• Die zusammengebaute Schaltung wird im Batteriefach montiert und fixiert. Aus Gründen der Zuverlässigkeit kann die Platine geklebt werden.
• Schließen Sie das Elektrokabel polungsgerecht an. Alle leitfähigen Teile müssen isoliert sein, um Kurzschlüsse zu vermeiden.
• In das Gehäuse müssen mehrere Löcher gebohrt werden. Eine ist für den Abgang des Elektrokabels, die anderen für die Abfuhr von Heißluft, um die Zirkulation zu gewährleisten und die Erwärmung des Schraubers während des Betriebs zu reduzieren.
• Nach Abschluss der Arbeiten wird die Funktion des Gerätes überprüft.

Eigenentwickelte Netzteile

Teile für die Montage werden entweder aus diversen Elektrohaushaltsgeräten oder Energiesparlampen entnommen oder im Amateurfunkhandel gekauft. Es ist notwendig zu verstehen, dass die elektrische Schaltung auch von der Menge der Elemente abhängt. Um es zusammenzubauen, benötigen Sie bestimmte Kenntnisse und Fähigkeiten in der Funktechnik. Grafische Möglichkeiten für Schemata finden Sie im Internet oder in der Fachliteratur.

Im einfachsten Fall benötigen Sie einen vorgefertigten elektronischen 60-Watt-Transformator . Experten raten, Geräte von Taschibra oder Feron zu wählen. Sie müssen nicht geändert werden. Der zweite Transformator wird von Hand zusammengebaut, wofür ein Ferritring gekauft wird, dessen Abmessungen 28x16x9 mm betragen. Als nächstes werden mit einer Feile die Ecken gedreht. Nach Fertigstellung wird es mit Isolierband umwickelt. Es ist besser, als Platte eine Aluminiumplatte mit einer Dicke von 3 mm oder mehr zu wählen. Es übernimmt nicht nur die tragende Funktion der Basis für die gesamte Schaltung, sondern leitet auch gleichzeitig Strom zwischen den Elementen der Schaltung.

Profis empfehlen, eine LED-Glühbirne als Indikator in das Design einzubeziehen. Wenn seine Abmessungen ausreichen, übernimmt es auch die Aufgabe des Hervorhebens. Das zusammengebaute Gerät wird im Akkufach des Schraubendrehers fixiert. Bei der Konstruktion ist zu beachten, dass die Abmessungen einer selbstgebauten Stromquelle auf keinen Fall die Abmessungen des Akkupacks überschreiten sollten.

PC-Verbindung

Remote-Stromversorgungen können basierend auf einer Laptop- oder Computerstromversorgung entworfen werden.

Von einem Computer-Netzteil

In der Regel verwenden Handwerker Blöcke vom Typ AT. Sie haben eine Leistung von ca. 350 Watt und eine Ausgangsspannung von ca. 12 Volt. Diese Parameter reichen für den normalen Betrieb des Schraubers aus. Außerdem sind alle technischen Daten auf dem Koffer angegeben, was die Anpassung der Stromversorgung an das Werkzeug erheblich vereinfacht. Das Gerät kann entweder von einem alten Computer ausgeliehen oder in einem Computerladen gekauft werden. Der Hauptvorteil ist das Vorhandensein eines Kippschalters, eines Kühlkühlers und eines Überlastschutzsystems.

Weiterhin ist die Abfolge der Aktionen wie folgt

• Gehäuse der Rechnereinheit demontieren.
• Beseitigung des Einschlussschutzes, der darin besteht, die grünen und schwarzen Drähte zu verbinden, die im angegebenen Stecker vorhanden sind.
• Arbeiten mit MOLEX-Anschluss. Es hat 4 Drähte, von denen zwei unnötig sind. Sie müssen abgeschnitten werden, so dass bei 12 Volt nur gelb und schwarz - Masse übrig bleiben.
• Löten an den linken Adern des Elektrokabels. Besonderes Augenmerk sollte auf die Isolierung gelegt werden.
• Schraubendreher demontieren.
• Schließen Sie die Werkzeugklemmen am gegenüberliegenden Ende des Elektrokabels an.
• Zusammenbau des Werkzeugs. Es ist darauf zu achten, dass sich die Schnur im Inneren des Schraubendreherkörpers nicht verdreht und nicht festgedrückt wird.

Nachteilig ist die Anpassbarkeit eines solchen Netzteils nur für ein Instrument mit einer Betriebsspannung von nicht mehr als 14 Volt herauszuheben.

Laptop-Ladegerät

Die Stromquelle für den Schraubendreher kann ein Laptop-Ladegerät sein. Seine Überarbeitung wird minimiert. Es ist zu beachten, dass jedes Gerät für 12-19 Volt für den Einsatz geeignet ist. Der Aktionsalgorithmus ist wie folgt.

• Vorbereiten des Ausgangskabels vom Ladegerät. Schneiden Sie den Stecker mit einer Zange ab und entfernen Sie die Enden der Isolierung.
• Demontage des Werkzeugkörpers.
• Die blanken Enden des Ladegerätes werden unter Beachtung der Polarität an die Schrauberklemmen angelötet. Sie können spezielle Kunststoffkabelbinder verwenden, aber Fachleute raten, das Löten nicht zu vernachlässigen.
• Isolierung der Anschlüsse.
• Zusammenbau des Gehäuses des Elektrowerkzeugs.
• Leistungstest.

Der Umbau eines vorgefertigten Ladegeräts ist einfacher und für jedermann zugänglich.

Autobatterie

Eine ausgezeichnete Möglichkeit, einen Schraubendreher mit Strom zu versorgen, ist eine Autobatterie. Besonders in Fällen, in denen Reparaturen in einem Bereich ohne Strom erforderlich sind. Negativ ist, dass das Gerät nur kurzzeitig über die Autobatterie betrieben werden kann, da das Fahrzeug Gefahr läuft, sich zu entladen und sich nicht bewegt. Um einen Schraubendreher zu starten, wird manchmal eine alte analoge Autobatterie ausgetauscht. Dieses Gerät zeichnet sich durch eine manuelle Steuerung von Strom und Ausgangsspannung aus.

Anleitung zur Modernisierung

• Der erste Schritt besteht darin, ein Paar mehradriger Kabel auszuwählen. Es ist wünschenswert, dass sie in verschiedenen Farben verpackt sind, um sie zu unterscheiden, aber vom gleichen Abschnitt.
• An den Drähten sind einerseits Kontakte in Form von „Krokodilen“angebracht, andererseits wird die Isolierschicht um 3 Zentimeter abisoliert.
• Die nackten Enden werden gehäkelt.
• Als nächstes beginnen sie, den Schraubendreherkörper zu zerlegen.
• Suchen Sie die Kontaktklemmen, mit denen das Werkzeug an den Akku angeschlossen wurde. An diese werden abgebogene abisolierte Kabelenden angelötet. Auf das Löten mit speziellen Plastikbindern kann man verzichten, Profis bevorzugen jedoch einen Lötkolben.
• Die Anschlüsse müssen gut isoliert sein, sonst besteht die Gefahr von Kurzschlüssen.
• Beide Kabelenden werden ordentlich im Gehäuse verstaut und durch den Griff herausgeführt. Eventuell müssen Sie dafür zusätzliche Löcher bohren.
• Im nächsten Schritt wird das Werkzeug zusammengebaut.
• Nach all den Manipulationen wird das Gerät getestet. Mit Hilfe von „Krokodilen“wird der Schraubendreher unter Beachtung der „+“und „-“an das KFZ-Ladegerät angeschlossen.

Ein solches analoges Netzteil ist insofern praktisch, als Sie die Parameter reibungslos anpassen und an jedes Schraubendrehermodell anpassen können.

Inverter-Schweißgerät

Die Herstellung einer Stromquelle durch Inverterschweißen ist eine komplexere Art der Modernisierung, da sie das Vorhandensein bestimmter theoretischer Kenntnisse im Bereich der Elektrotechnik und praktischer Fähigkeiten voraussetzt. Die Änderung bringt strukturelle Änderungen an der Ausrüstung mit sich, die die Fähigkeit zum Erstellen von Berechnungen und zum Erstellen von Diagrammen erfordern.

Vorsichtsmaßnahmen

Wenn Sie mit einem nachgerüsteten Elektrogerät arbeiten, bestimmte Sicherheitsregeln müssen befolgt werden.

• Zunächst einmal sollte man beim Nacharbeiten auf keinen Fall eine gute Isolation der Kontakte und Erdung vernachlässigen.
• Der Schraubendreher benötigt alle 20 Minuten eine kurze Pause. Während des Umbaus änderten sich die technischen Eigenschaften, die vom Hersteller festgelegt wurden und auf Batteriebetrieb ausgelegt sind. Die Leistungssteigerung führte zu einer Erhöhung der Drehzahl, wodurch sich das Werkzeug erwärmt. Kleine Pausen verlängern die Lebensdauer des Schraubers.
• Es wird empfohlen, das Netzteil regelmäßig von Staub und Schmutz zu reinigen. Tatsache ist, dass bei der Modernisierung die Dichtigkeit des Gehäuses gebrochen wurde, so dass Schmutz und Feuchtigkeit insbesondere bei Arbeiten im Freien ins Innere gelangen.
• Verdrehen, ziehen oder quetschen Sie das Netzkabel nicht. Die Überwachung ist zwingend erforderlich, damit sie im Betrieb keinen negativen Einflüssen ausgesetzt ist, die zu einem Kurzschluss führen können.
• Experten raten davon ab, einen selbstgebauten Akkuschrauber in einer Höhe von mehr als zwei Metern zu verwenden. Da dies automatisch eine Spannung des Drahtes durch sein Eigengewicht zur Folge hat.
• Beim Anpassen der Ausgangsparameter müssen Sie einen Strom mit einem Wert wählen, der 1,6-mal größer ist als die elektrische Kapazität der Batterie.
• Beachten Sie, dass bei Belastung des Geräts die Spannung von 1 auf 2 Volt abfallen kann. In den meisten Fällen ist dies nicht wichtig.

Diese einfachen Richtlinien verlängern die Lebensdauer des Schraubendrehers und schützen den Besitzer vor Problemen.

Wie die Praxis zeigt, erfordert die Selbstveränderung des Netzteils Erfahrung und gute theoretische Kenntnisse der Elektrotechnik. Daher müssen Sie vor der Auswahl entscheiden, ob Sie bereit sind, Ihre Freizeit mit dem Erstellen einer Schaltung und dem Zusammenbau einer Stromquelle zu verbringen, insbesondere wenn Sie nicht über die entsprechenden Fähigkeiten verfügen. Wenn Sie sich nicht sicher sind, raten Experten zum Kauf von vorgefertigten Ladegeräten, zumal ihre Kosten auf dem Markt niedrig sind.