Устройство аккумуляторных шуруповертов и способы их переделки на питание от сети

Какой ток потребляет шуруповерт 18 вольт

Всем привет! Сегодня мы расскажем о лучших аккумуляторных шуруповертах с напряжением 18 вольт, которые можно приобрести в 2020 году.

  1. Metabo BS 18
  2. BOSCH GSR 180-LI
  3. Makita DF457DWE
  4. Metabo BS 18 L
  5. Kolner KCD 18/2-2L
  6. P.I.T. PSR 18-D1
  7. DeWALT DCD771D2

Metabo BS 18

  • Напряжение питания – 18 В;
  • Максимальный диаметр:
  • Отверстий в древесине – 20 мм;
  • Отверстий в металле – 10 мм;
  • Скорость вращения на холостом ходу:
  • 1 скорость – от 0 до 450 оборотов/мин;
  • 2 скорость – от 0 до 1600 оборотов/мин;
  • Максимальный крутящий момент:
  • Мягкая затяжка – 24 Н*м;
  • Твердая затяжка – 48 Н*м;
  • Вес с аккумулятором – 1,3 кг.

Начнем обзор с Metabo BS 18 – компактного и производительного шуруповерта, выполненного по технологии «Ultra-M», которая отличается оптимальной коммуникацией между аккумулятором, двигателем и зарядными устройством. Специальная интеллектуальная система обеспечивает максимальную производительность и долговечность батареи.

Аппарат оснащен быстрозажимным патроном, который позволяет быстро менять оснастку без использования вспомогательных приспособлений.

Двухскоростной редуктор позволяет подобрать оптимальную скорость вращения шпинделя, в зависимости от характера выполняемых работ. Сам редуктор полностью выполнен из металла, что гарантирует продолжительный срок службы.

Для работы в условиях недостаточного освещения имеется встроенная LED подсветка.

Конструкцией предусмотрена возможность крепления шуруповерта к поясному ремню с помощью практичного крючка, который входит в комплект поставки.

Стоит отметить, что данная модель достаточно дорогая в обслуживании. Например, щетки необходимо менять только вместе с двигателем. Впрочем, в свободной продаже всегда можно найти китайский аналог за разумную цену.

У данной модели существует несколько вариантов комплектации. Отличия касаются типа зарядного устройства и емкости аккумуляторных батарей, которая варьируется в пределах от 1,3 до 2,0 А*ч. Независимо от емкости аккумулятора, все шуруповерты поставляются в фирменных пластиковых кейсах.

BOSCH GSR 180-LI

  • Напряжение питания – 18 В;
  • Максимальный диаметр:
  • Отверстий в древесине – 35 мм;
  • Отверстий в металле – 10 мм;
  • Шурупов – 10 мм;
  • Скорость вращения на холостом ходу:
  • 1 скорость – от 0 до 500 оборотов/мин;
  • 2 скорость – от 0 до 1900 оборотов/мин;
  • Максимальный крутящий момент:
  • Мягкая затяжка – 21 Н*м;
  • Твердая затяжка – 54 Н*м;
  • Вес с аккумулятором – 1,6 кг.

Bosch GSR 180-Li – компактный и легкий аккумуляторный шуруповерт, который относится к бюджетной линейке серии профессиональных инструментов Bosch. Питание осуществляется от литий-ионной батареи емкостью 1,5 А*ч. Шуруповерт появился на отечественном рынке еще в 2017 году и уже успела зарекомендовать себя качественным и надежным инструментом.

Аппарат оснащен быстрозажимным трехкулачковым патроном, рассчитанным на установку насадок с диаметром хвостовика до 10 мм. Момент затяжки можно отрегулировать в 20 положениях, что позволяет подобрать оптимальное усилие для любого крепежа.

Корпус шуруповерта выполнен из ударопрочного пластика. Резиновые вставки на рукоятке обеспечивают удобство хвата и исключают вероятность выскальзывания инструмента.

Конструкторы позаботились об удобстве обслуживания и предусмотрели возможность быстрой замены щеток. Также имеется реверс и встроенный светодиод для подсветки рабочей зоны без функции послесвечения.

Стоит особо отметить встроенную систему защиты аккумуляторной батареи от перегрева и глубокого разряда.

Модель поставляется в фирменном пластиковом чемодане, вместе с дополнительным аккумулятором и устройством для быстрой зарядки.

Makita DF457DWE

  • Напряжение питания – 18 В;
  • Максимальный диаметр отверстий:
  • Древесина – 36 мм;
  • Металл – 13 м;
  • Скорость вращения на холостом ходу:
  • 1 скорость – от 0 до 400 оборотов/мин;
  • 2 скорость – от 0 до 1400 оборотов/мин;
  • Максимальный крутящий момент:
  • Мягкая затяжка – 24 Н*м;
  • Твердая затяжка – 42 Н*м;
  • Вес – 1,7 кг.

Makita DF457DWE – надежный шуруповерт, оснащенный производительным щеточным двигателем. Источником питания служит литий-ионная аккумуляторная батарея слайдерного типа емкостью 1,3 А*ч. Время полной зарядки батареи, согласно информации от производителя, не превышает одного часа.

Модель оснащена быстрозажимным патроном, который позволяет осуществить быструю замену оснастки вручную, без использования вспомогательных инструментов. Регулятор момента затяжки имеет 16 положений, что позволяет выбрать идеальный режим работы, исходя из плотности материала и типа крепежа.

Надежный двухскоростной редуктор выполнен из металла. Он имеет дополнительную защиту от проникновения пыли, что обеспечивает продолжительный срок службы.

Эргономичная рукоятка с резиновыми вставками обеспечивает удобный захват, улучшает управление инструментом и снижает усталость пользователя во время эксплуатации.

К недостаткам модели можно отнести отсутствие такой полезной функции как подсветка, которой оснащают практически все современные аккумуляторные модели.

Шуруповерт поставляется в фирменном пластиковом чемодане, вместе с запасным аккумулятором, устройством для быстрой зарядки и двухсторонней битой.

Metabo BS 18 L

  • Напряжение питания – 18 В;
  • Максимальный диаметр:
  • Отверстий в древесине – 20 мм;
  • Отверстий в металле – 10 мм;
  • Скорость вращения на холостом ходу:
  • 1 скорость – от 0 до 450 оборотов/мин;
  • 2 скорость – от 0 до 1800 оборотов/мин;
  • Максимальный крутящий момент:
  • Мягкая затяжка – 25 Н*м;
  • Твердая затяжка – 63 Н*м;
  • Вес с аккумулятором – 1,6 кг.

Metabo BS 18 L – мощного аккумуляторного шуруповерта с укороченным корпусом, который позволяет комфортно выполнять работы в условиях ограниченного пространства. Для мест с недостаточным освещением имеется встроенная светодиодная подсветка с задержкой отключения. Она установлена в прозрачный корпус, выполненный в виде линзы, что позволяет проводить работы даже в полной темноте.

Шуруповерт оснащен патроном быстрозажимного типа, рассчитанного на насадки диаметром от 0,8 до 10 мм.

К отличительным особенностям модели можно отнести надежную конструкцию выключателя и встроенную защиту от перегрева.

Двухскоростной планетарный редуктор, с переключателем в верхней части корпуса не содержит пластиковых элементов, что гарантирует продолжительный срок службы механизма.

Комплект поставки включает в себя пластиковый кейс, дополнительный аккумулятор, зарядное устройство и практичный крючок для крепления на поясном ремне с двухсторонней фиксацией – справа или слева.

Актуальные цены на модели проверяйте по ссылкам в описании под видео – я оставил их специально для вас, чтобы вы не тратили время на поиски.

Kolner KCD 18/2-2L

  • Напряжение питания – 18 В;
  • Максимальный диаметр:
  • Отверстий в древесине – 20 мм;
  • Отверстий в металле – 14 мм;
  • Скорость вращения на холостом ходу:
  • 1 скорость – от 0 до 400 оборотов/мин;
  • 2 скорость – от 0 до 1450 оборотов/мин;
  • Максимальный крутящий момент:
  • Мягкая затяжка – 20 Н*м;
  • Твердая затяжка – 29 Н*м;
  • Вес с аккумулятором – 1,3 кг.

Kolner KCD 18/2-2L – простой и надежный отечественный шуруповерт, который выгодно отличается от зарубежных аналогов доступной стоимостью. Аппарат питается от съемных аккумуляторов емкостью 1,5 А*ч, выполненных по литий-ионной технологии. Для удобства пользователей батарея оснащена световым индикатором уровня заряда.

Аппарат оснащен двухмуфтовым быстрозажимным патроном, который позволяет быстро менять насадки вручную, не использую вспомогательные приспособления. Имеется встроенный регулятор крутящего момента на 18 ступеней, не считая режима сверления.

К преимуществам модели следует отнести яркую светодиодную подсветку, которая позволяет осуществлять работы даже в полной темноте.

Предусмотрена возможность крепления аппарата на поясе с помощью специальной клипсы.

Комплект поставки включает в себя пластиковый кейс для хранения и транспортировки, дополнительный аккумулятор, зарядное устройство, а также две двухсторонние биты, для которых предусмотрены отдельные держатели на корпусе шуруповерта. Согласно информации от производителя, время полной зарядки аккумулятора составляет 2-3 часа.

P.I.T. PSR 18-D1

  • Напряжение питания – 18 В;
  • Максимальный диаметр:
  • Отверстий в древесине – 25 мм;
  • Отверстий в металле – 10 мм;
  • Скорость вращения на холостом ходу:
  • 1 скорость – от 0 до 450 оборотов/мин;
  • 2 скорость – от 0 до 1450 оборотов/мин;
  • Максимальный крутящий момент – 30 Н*м
  • Вес с аккумулятором – 2 кг.

Шуруповерт P.I.T. PSR 18-D1 – производительный аппарат, который представляет собой оптимальное соотношение цены и качества. Модель оснащена щеточным двигателем постоянного тока, который питается от литий-ионного аккумулятора емкостью 1,5 А*ч.

На модель установлен патрон, рассчитанный на насадки с диаметром хвостовика не более 10 мм. Быстрозажимное исполнение позволяет осуществлять быструю замену оснастки.

Двухскоростной планетарный редуктор позволяет выбрать оптимальный режим эксплуатации, исходя из особенностей выполняемых работ. Первая скорость идеально подходит для работы с крепежными изделиями, вторая – для скоростного сверления отверстий в дереве и металле.

Имеется встроенная подсветка для работы на участках с плохим освещением.

Аппарат поставляется в кейсе, выполненном из ударопрочного пластика, вместе с дополнительным аккумулятором, зарядным устройством, набором бит и магнитным адаптером.

DeWALT DCD771D2

  • Напряжение аккумуляторной батареи – 18 В;
  • Максимальный диаметр:
  • Отверстий в древесине – 30 мм;
  • Отверстий в металле – 13 мм;
  • Скорость вращения на холостом ходу:
  • 1 скорость – от 0 до 450 оборотов/мин;
  • 2 скорость – от 0 до 1500 оборотов/мин;
  • Максимальный крутящий момент:
  • Мягкая затяжка – 42 Н*м;
  • Твердая затяжка – 24 Н*м;
  • Вес с аккумулятором – 1,5 кг.
Читайте также:  Что будет, если в автомобиль попадет молния правила безопасности для водителя

И завершает обзор шуруповерт DEWALT DCD771D2 – производительный аппарат, питающаяся от литий-ионной батареи типа по XR Li-Ion емкостью 2,0 А*ч.

Модель оснащена патроном быстрозажимного типа с автоматической блокировкой шпинделя, что обеспечивает надежную фиксацию насадок.

Двухскоростной редуктор позволяет выбрать оптимальный режим эксплуатации, исходя из особенностей выполняемых работ. Шестерни редуктора выполнены из металла – отсутствие пластиковых элементов обеспечивает продолжительный срок службы узла.

Имеется электрический тормоз, который останавливает вращение шпинделя сразу после отключения, что исключает вероятность перетяжки крепежа.

Стоит особо отметить эргономичную конструкцию рукоятки, которая имеет качественное противоскользящее покрытие. Для подсветки рабочей зоны имеется встроенный световой диод. Также предусмотрена возможность крепления инструмента на пояс с помощью специального крючка.

Комплект поставки включает в себя фирменный пластиковый кейс для хранения и транспортировки, дополнительная аккумуляторная батарея и устройство для быстрой зарядки.

Итак, мы закончили обзор лучших аккумуляторных шуруповертов с напряжением 18 вольт, которые предлагают ведущие производители отрасли в 2020 году. Как вы считаете, какая модель заслуживает наибольшего внимания. Если вы уверены, что мы незаслуженно забыли о каком-либо шуруповерте, напишите об этом в комментариях. Пока!

Шуруповерт для дома и работы. Мои советы по выбору (вольтаж, мощность и т.д.)

Шуруповерт — инструмент, с помощью которого очень удобно крутить саморезы, основное предназначение его именно таково. Однако не только этим ограничивается функционал этого полезного инструмента, вы также можете сверлить дерево, металл и даже кирпич(если присутствует функция удара).

Конечно, вовсе не обязательно иметь в доме шуруповерт, когда есть дрель, однако, если вы частенько работаете с саморезами, то «шурик» просто необходим.

Шуруповерты подразделяются на 2 основных вида — аккумуляторный и сетевой.(Почитать о сетевом «шурике» для дома можете вот здесь.) Конечно, подавляющее большинство покупают именно аккумуляторные, поскольку ими можно пользоваться там, где нет электричества. К примеру, на даче, когда провода еще не провели. Так что, как ни крути, аккумуляторный шуруповерт является инструментом нужным и очень полезным. Итак, как выбрать этот инструмент, на что обратить внимание, на какие характеристики и на какие бренды смотреть? Ответы в этой статье.

На сколько вольт брать?

Если вы ходили по магазинам инструмента, то видели, что шуруповерты бывают 9.6 вольт, 12 вольт, а также 14.4, 18 и даже 24 вольта. Что значат все эти цифры и как они влияют на работу? Напряжение, которое подается на аккумулятор, определяет мощность инструмента.

Попросту говоря, чем выше вольтаж — тем выше мощность. В свою очередь, чем выше мощность — тем медленнее разряжается аккумулятор. Так как мы выбираем инструмент для дома, то не стоит брать самый мощный, потому что он будет тяжелым. Зачем нам тяжелый инструмент, если мы планируем им пользоваться только при закручивании саморезов?

Для домашнего использования вполне хватит 12 вольт, а самым оптимальным считаю 14.4. Разница в цене между «шуриком» 12 и 14.4 вольт незначительная, поэтому лучше немного переплатить и купить помощнее. Однако большой разницы в крутящем моменте также нет, 14.4 будет помощнее процентов на 20. Поэтому, в первую очередь, прикиньте, какие работы вы будете выполнять и исходя из этого уже подбирайте себе модель определенного вольтажа.

Момент затяжки — сколько ньютонов?

По большому счету это самый основной параметр «шурика». Измеряет момент затяжки в Нм(ньютон на метр). Если так прикинуть, то большинство моделей для дома имеют момент не более 18 Нм. Насколько мощное усилие нужно, чтобы заворачивать саморезы? Вопрос конечно интересный.

Для заворачивания толстых шурупов требуется гораздо большее усилие, чем для закручивания более тонких. Возьмем, к примеру, саморез толщиной 3.5 мм(стандартный по дереву) и кровельный толщиной 6.3 мм. Разница в толщине значительная. Также будем учитывать длину самореза, согласитесь, одно дело вкручивать 30 мм или 100 мм.

Для закручивания стандартных черных саморезов по дереву вполне достаточно небольшого момента затяжки, как правило, все бытовые 12-вольтовые шуруповерты имеют момент 10-15НМ. Такого момента вполне хватает, чтобы закрутить саморез по дереву длиной до 150 мм.

Однако совсем другое дело, если вы собираетесь крыть крышу на даче, используя кровельные саморезы. Они, как правило, очень толстые (толщина 4.8 и 6.3 мм), поэтому усилие затяжки должно быть значительно сильнее.

Как вы уже поняли, 15 Нм тут не хватит, поэтому выбирайте модели с более мощным моментом затяжки, как правило от 20 Нм. И вот тут при выборе начинается путаница, вроде шуруповерт мощный, 18 вольт, а крутящий момент слабый. Или наоборот, шуруповерт 12 вольт имеет момент 28 НМ. Как так получается? Давайте разбираться.

Хотя тут разбираться нечего, по логике — чем больше вольтаж — тем больше крутящий момент. Однако у профессиональных моделей совсем не так, все 12-вольтовые модели имеют солидный крутящий момент от 24 Нм и выше. У бытовых же, чтобы достичь момента затяжки хотя бы 20 Нм, шуруповерт будет повышенного питания, чаще всего от 18-24 вольта.

Сколько аккумуляторов в комплекте?

Также различные модели имеют 1 или 2 аккумулятора в комплекте. Приобретая шуруповерт, подумайте, будет ли
вам нужен второй аккумулятор. Как правило, он пригождается в том случае, когда предстоит много работы. Пока вы работаете одним, второй стоит на зарядке. Разрядился первый аккумулятор — вставляете второй и продолжаете работать без перерыва, а разрядившийся сразу ставите на зарядку.

А если вы будете работать от силы минут 20-30 в день, то и одного аккумулятора хватит за глаза и не нужно будет переплачивать.

Модель с 2 аккумуляторами стоит процентов на 20-30 дороже. Стоит сказать, что самая дорогая вещь в инструменте — это аккумулятор, он забирает на себя 80 процентов стоимости всего инструмента. К примеру, аккумулятор на 14.4 вольта для модели Black and Dekker стоит порядка 1800 рублей, тогда как сам «шурик» с 1 акком стоит 2400.

Заметим, что срок службы аккумуляторных батарей всего 2 года, поэтому также не стоит покупать инструмент с 2 батареями, если не планируете часто им работать. Независимо от того, часто вы работали инструментом или нет, аккумулятор по прошествии 2 лет станет плохо держать заряд, будет быстро разряжаться.

Ёмкость аккумуляторной батареи.

Емкость батареи измеряется в ампер/часах, чем больше значение, тем дольше будет держать заряд аккумулятор. Если можно так сказать, тем больше «влезет» заряда в батарею. Стандартом для бытовых моделей будет 1.2- 1.3 Ач. Для бытового инструмента такой емкости вполне хватает, можно работать 2-3 часа от 1 аккума. Только у профессиональных моделей емкость бывает увеличена до 1.5 Ач и даже до 2 Ач, что уже совсем много.

Шуруповерт с ударом — стоит ли переплачивать?

Помимо обычных безударных моделей на рынке присутствуют варианты с ударом. Аналогия такая же, как и у ударной дрели, когда удар осуществляется за счет механического воздействия деталей двигателя друг с другом. Нужна ли ударная функция? Вопрос риторический.

Если в хозяйстве у вас нет ударной дрели, то тогда имеет смысл покупать ударный шуруповерт, иногда может понадобиться просверлить кирпич. Бетон не возьмет, даже не пытайтесь. Ну а если дрель в хозяйстве имеется, тогда ИМХО нет смысла покупать «шурик» с ударом — он дороже, чем обычный, а толку от удара практически никакого. Удар бывает также нужен, чтобы «сдернуть» прикипевший болт. Тут уж лучше прикупить специальную ударную отвертку.

Шуруповерты бывают с 1 и с 2 скоростями. Более дешевые модели не оснащаются второй скоростью. Стандартная скорость вращения 750 оборотов в минуту, на второй же скорости количество оборотов увеличено до 1200. Так ли нужна вторая скорость?

Мое ИМХО — не нужна, поскольку разницы между 750 и 1200 оборотами вы практически не почувствуете. Конечно, предпочтительнее будет работать в режиме сверления с большим количеством оборотов, однако не критично, ту же самую работу вы сделаете, будь у вас как односкоростной, так и двухскоростной инструмент.

В чем разница между шуруповертом и дрелью?

Сразу скажу — разница в трещотке, которая есть у шурика и нет у дрели.

Многие люди при выборе задают этот вопрос, потому что не понимают, чем принципиально отличается шуруповерт от дрели. Ведь дрелью можно сделать те же самые работы, что и «шуриком», а именно: просверлить дерево, металл, закрутить, выкрутить саморез.

Читайте также:  Как заменить или снять блок предохранителей в ВАЗ 2114

Насчет сверления да, разницы нет, хотя дрелью вы просверлите, к примеру, металл, гораздо быстрее, потому что количество оборотов у дрели выше — 2400 против 750 у шуруповерта. А вот с закручиванием саморезов другое дело — дрелью крутить очень тяжело, поскольку нет фрикциона.

Фрикцион — это «трещетка», срабатывает тогда, когда усилие достигает выбранного. То есть, допустим, вы закручиваете саморез, он закрутился до самой шляпки и затем сработал фрикцион, который предотвращает дальнейшее закручивание, вы слышите, как работает трещотка — двигатель продолжает крутиться, однако бита не крутится.

Вот в этом вся разница, с шуруповертом вы сможете подобрать усилие под любую длину, когда шуруп заворачивается до самой шляпки и срабатывает фрикцион, препятствующий дальнейшему закручиванию. Вся прелесть этого в том, что биты практически не изнашиваются, поскольку они не крутятся по саморезу, когда он уже завернут.

Про дрель такого сказать нельзя, при закручивании саморезов дрелью биты крутятся по уже закрученной шляпке, ведь очень часто оператор не успевает отдернуть дрель. Поэтому биты для шуруповерта очень быстро стачиваются.

Если вы выбираете «шурик» для бытового применения, то рекомендуем вам обратить внимание на следующие бренды:

Black and Dekker — английская фирма как всегда на высоте, «шурики» ее марки — отличный инструмент, наиболее подходящие под описание цена-качество. Особенно пользуются спросом модели для дома:

EPC 12CA — вариант с 1 аккумулятором, минимальная комплектация, да и цена невысока, примерно 2000 рублей.

EPC 12 CAB — тоже самое, только с 2 аккумуляторами.

Также неплохи модели от фирмы Skil, Hammer, Зубр, Интерскол. На модели этих фирм советуем также обратить внимание. Про электроинструмент Зубр очень много положительных отзывов, цена-качество на уровне.

Какой ток потребляет шуруповерт 18 вольт

Данный раздел имеет довольно таки большую значимость, если делать что то не так, как написано здесь, можно получить сгоревшую плату или глюки, причины которых не так очевидны и отследить их очень трудно.

Перейдем к питанию платы: есть три способа питать Ардуино и вообще Ардуино-проект в целом, у каждого есть свои плюсы/минусы и особенности:

  • Бортовой USB порт
  • “Сырой” вход на микроконтроллер 5V
  • Стабилизированный вход Vin

Что касается земли (пины GND) то они все связаны между собой и просто продублированы на плате, это нужно запомнить. Пины 3.3V, 5V и GND являются источником питания для датчиков и модулей, но давайте рассмотрим особенности.

Питание от USB

Питание от USB – самый плохой способ питания ардуино-проекта. Почему? По линии питания +5V от USB стоит диод, выполняющий защитную функцию: он защищает порт USB компьютера от высокого потребления тока компонентами ардуино-проекта или от короткого замыкания (КЗ), которое может произойти по случайности/криворукости любителей ковырять макетные платы. КЗ продолжительностью менее секунды не успеет сильно навредить диоду и всё может обойтись, но продолжительное замыкание превращает диод в плавкий предохранитель, выпускающий облако синего дыма и спасающий порт компьютера от такой же участи.

Слаботочный диод имеет ещё одну неприятную особенность: на нём падает напряжение, причем чем больше ток потребления схемы, тем сильнее падает напряжение питания. Пример: голая ардуина без всего потребляет около 20 мА, и от 5 Вольт на юсб после диода нам остаётся примерно 4.7 Вольт. Чем это плохо: опорное напряжение при использовании АЦП крайне нестабильно, не знаешь, что измеряешь (да, есть способ измерения опорного напряжения, но делать это нужно вручную). Некоторые железки чувствительны к напряжению питания, например LCD дисплеи: при питании от 5V они яркие и чёткие, при 4.7 вольтах (питание от юсб) они уже заметно теряют яркость. Если подвигать сервоприводом или включить реле – на диоде упадет ещё больше и дисплей практически погаснет. При коротких мощных нагрузках (выше 500-600ма) микроконтроллер перезапустится, так как напряжение упадет ниже плинтуса.

Вы наверное предложите заменить диод перемычкой, чтобы питать схему от USB большим током, например от powerbank’а. Так делать тоже нельзя, потому что дорожки на плате не рассчитаны на большие токи (дорожка 5V очень тонкая и идёт через всю плату). Я думаю, что можно будет снять 1-2 Ампера с пина 5V, но, скорее всего, напряжение просядет. Также при КЗ вы скорее всего попрощаетесь с дорожкой вообще. Питайте силовую часть схемы либо отдельно, либо от того же источника питайте Arduino.

Питание в Vin

Питание в пин VinGND) – более универсальный способ питания ардуино-проекта, этот пин заводит питание на бортовой стабилизатор напряжения ардуино, на китайских платах обычно стоит AMS1117-5.0. Это линейный стабилизатор, что имеет свои плюсы и минусы. Он позволяет питать ардуино и ардуино-проект от напряжения 7-12 Вольт (это рекомендуемый диапазон, так то питать можно от 5 до 20 Вольт). Стабилизатор устроен так, что он выдает хорошее ровное напряжение с минимальными пульсациями, но всё лишнее напряжение превращает в тепло. Если питать плату и один миниатюрный сервопривод от 12 Вольт, то при активной работе привода стабилизатор нагреется до 70 градусов, что уже ощутимо горячо. По некоторым расчетам из даташита можем запомнить некоторые цифры:

  • При напряжении 7 Вольт (таких блоков питания я не встречал) в Vin можно снять с пина 5V до 2A, больше – перегрев. Отлично сработают два литиевых аккумулятора
  • При 12 Вольтах на Vin можно снять с пина 5V не более 500мА без риска перегрева стабилизатора.

Питание в пин Vin возможно только в том случае, если в Ардуино проекте (имеется в виду плата Ардуино и железки, подключенные к 5V и GND) не используются мощные потребители тока, такие как сервоприводы, адресные светодиодные ленты, моторчики и прочее. Что можно: датчики, сенсоры, дисплеи, модули реле (не более 3 одновременно в активном состоянии), одиночные светодиоды, органы управления. Для проектов с мощной 5 Вольтовой нагрузкой для нас есть только третий способ.

Питание в 5V

Питание в пин 5VGND) – самый лучший вариант питать плату и ардуино-проект в целом, но нужно быть аккуратным: пин идёт напрямую на микроконтроллер, и на него действуют некоторые ограничения:

  • Максимальное напряжение питания согласно даташиту на микроконтроллер – 5.5V. Всё что выше – с большой вероятностью выведет МК из строя;
  • Минимальное напряжение зависит от частоты, на которой работает МК. Вот строчка из даташита: 0 – 4 MHz @ 1.8 – 5.5V, 0 – 10 MHz @ 2.7 – 5.5V, 0 – 20 MHz @ 4.5 – 5.5V. Что это значит: большинство Arduino-плат имеют источник тактирования на 16 MHz, то есть Arduino будет стабильно работать от напряжения

4 Вольта (20 МГц – 4.5V, 16 МГц – около 4V). Есть версии Arduino на 8 МГц, они будут спокойно работать от напряжения 2.5V.

Самый популярный вариант – USB зардяник от смартфона, их легко достать, диапазон токов от 500ма до 3А – справится практически с любым проектом. Отрезаем штекер и паяем провода на 5V и GND, предварительно определив, где плюс/минус при помощи мультиметра или по цвету: красный всегда плюс, чёрный – земля, при красном плюсе земля может быть белого цвета. При чёрной земле плюс может быть белым, вот так вот. Точно туда же паяем все датчики/модули/потребители 5 Вольт. Да, не очень удобно это паять, но при известной схеме можно аккуратно собрать всё питание в отдельные скрутки и припаять уже их. Пример на фото ниже. Источником питания там является отдельное гнездо micro-usb, зелёная плата сразу над дисплеем.

Автоматический выбор источника

На платах Arduino (на китайских клонах в том числе) реализовано автоматическое переключение активного источника питания: при подключении внешнего питания на пин Vin линия питания USB блокируется. На схеме это выглядит вот так:

Питание “мощных” схем

Резюмируя и повторяя всё сказанное выше, рассмотрим варианты питания проектов с большим потреблением тока.

Питать мощный проект (светодиоды, двигатели, нагреватели) от 5V можно так: Arduino и потребитель питаются вместе от 5V источника питания:

Питать мощный потребитель от USB через плату нельзя, там стоит диод, да и дорожки питания тонкие:

Что делать, если всё-таки хочется питать проект от USB, например от powerbank’а? Это ведь удобно! Всё очень просто:

Если есть только блок питания на 12V, то у меня плохие новости: встроенный стабилизатор на плате не вытянет больше 500 мА:

Но если мы хотим питать именно 12V нагрузку, то проблем никаких нет: сама плата Arduino потребляет около 20 мА, и спокойно будет работать от бортового стабилизатора:

Автономное питание

Бывает, что нужно обеспечить автономное питание проекта, т.е. вдали от розетки. Давайте рассмотрим варианты:

    Питание в порт USB

      Самый обыкновенный Powerbank, максимальный ток – 500 мА (помним про защитный диод). Напряжение на пине 5V и высокий уровень GPIO в этом случае будет равен

    4.7V (опять же помним про диод). Внимание! У большинства Powerbank’ов питание отключается при нагрузке меньше 200мА, т.е. об энергосбережении можно забыть;

  • Максимальный выходной ток с пина 5V – 500 мА!
  • Питание в пин Vin (или штекер 5.5×2.1 на плате UNO/MEGA)
    • Любой блок питания/зарядник от ноута с напряжением 7-18 Вольт
    • 9V батарейка “Крона” – плохой, но рабочий вариант. Ёмкость кроны очень небольшая;
    • Сборка из трёх литиевых аккумуляторов: напряжение 12.6-9V в процессе разряда. Хороший вариант, также имеется 12V с хорошим запасом по току (3А для обычных, 20А для высокотоковых аккумуляторов) для двигателей или светодиодных лент;
    • “Модельные” аккумуляторы, в основном Li-Po. В целом то же самое, что предыдущий пункт, но запаса по току в разы больше;
    • Энергосбережение – не очень выгодный вариант, т.к. стабилизатор потребляет небольшой, но всё же ток;
    • Максимальный выходной ток с пина 5V: 2А при 7V на Vin, 500ma при 12V на Vin
  • Питание в пин 5V
    • Для стабильных 5V на выходе – литиевый аккумулятор и повышающий до 5V модуль. У таких модулей обычно запас по току 2А, также модуль потребляет “в холостом режиме” – плохое энергосбережение;
    • Литиевый аккумулятор – напряжение на пине 5V и GPIO будет 4.2-3.5V, некоторые модули будут работать, некоторые – нет. Работа МК от напряжения ниже 4V не гарантируется, у меня работало в целом стабильно до 3.5V, ниже уже может повиснуть. Энергосбережение – отличное;
    • Пальчиковые батарейки (ААА или АА) – хороший вариант, 3 штуки дадут 4.5-3V, что граничит с риском зависнуть. 4 штуки – очень хорошо при условии, что батарейки чуть разряжены и суммарное напряжение не превышает 5.5V. новые батарейки дадут 6V, что скорее всего убьёт микроконтроллер;
    • Пальчиковые Ni-Mh аккумуляторы – отличный вариант, смело можно ставить 4 штуки, они обеспечат нужное напряжение на всём цикле разряда (до 4V). Также имеют хороший запас по току, можно даже адресную ленту питать.
    • Платы с кварцем (тактовым генератором) на 8 МГц позволяют питать схему от низкого напряжения (2.5V, как мы обсуждали выше), отлично подойдут те же батарейки/аккумуляторы, также для маломощные проекты можно питать от литиевой таблетки (3.2-2.5V в процессе разряда).
    • Максимальный выходной ток с пина 5V ограничен током источника питания
  • Arduino как источник питания

    Важный момент, который вытекает из предыдущих: использование платы Arduino как источник питания для модулей/датчиков. Варианта тут два:

    • Питание датчиков и модулей от 5V
      • При питании платы от USB – максимальный ток 500 мА
      • При питании платы в Vin – максимальный ток 2 А при Vin 7V, 500 мА при Vin 12V
      • При питании платы в 5V – максимальный ток зависит от блока питания
    • Питание датчиков от GPIO (пинов D и A) – максимальный ток с одного пина: 40 мА, но рекомендуется снимать не более 20 мА. Максимальный суммарный ток с пинов (макс. ток через МК) не должен превышать 200 мА. Допускается объединение нескольких ног для питания нагрузки, но состояние выходов должно быть изменено одновременно (желательно через PORTn), иначе есть риск спалить ногу при её закорачивании на другую во время переключения. Либо делать ногу входом (INPUT), вместо подачи на неё низкого (LOW) сигнала. В этом случае опасность спалить ноги отсутствует.

    Помехи и защита от них

    Если в одной цепи питания с Ардуино стоят мощные потребители, такие как сервоприводы, адресные светодиодные ленты, модули реле и прочее, на линии питания могут возникать помехи, приводящие к сильным шумам измерений с АЦП, а более мощные помехи могут дергать прерывания и даже менять состояния пинов, нарушая связь по различным интерфейсам связи и внося ошибки в показания датчиков, выводя чушь на дисплеи, а иногда дело может доходить до перезагрузки контроллера или его зависания. Некоторые модули также могут зависать, перезагружаться и сбоить при плохом питании, например bluetooth модуль спокойно может зависнуть и висеть до полной перезагрузки системы, а радиомодули rf24 вообще не будут работать при “шумном” питании.

    Более того, помеха может прийти откуда не ждали – по воздуху, например от электродвигателя, индуктивный выброс ловится проводами и делает с системой всякое. Что же делать? “Большие дяди” в реальных промышленных устройствах делают очень много для защиты от помех, этому посвящены целые книги и диссертации. Мы с вами рассмотрим самое простое, что можно сделать дома на коленке.

    • Питать логическую часть (Ардуино, слаботочные датчики и модули) от отдельного малошумящего блока питания 5V, а ещё лучше питаться в пин Vin от блока питания на 7-12V, так как линейный стабилизатор даёт очень хорошее ровное напряжение. Для корректной работы устройств, питающихся отдельно (драйверы моторов, приводы) нужно соединить земли Ардуино и всех внешних устройств;
    • Поставить конденсаторы по питанию платы, максимально близко к пинам 5V и GND: электролит 6.3V 470 uF (мкФ) и керамический на 0.1-1 мкФ. Это сгладит помехи даже от сервоприводов;
    • У “выносных” на проводах элементах системы (кнопки, крутилки, датчики) скручивать провода в косичку, преимущественно с землёй. А ещё лучше использовать экранированные провода, экран естественно будет GND. Таким образом защищаемся от электромагнитных наводок;
    • Соединять все земли одним толстым проводом и по возможности заземлять на центральное заземление;
    • Металлический и заземленный корпус устройства (или просто обернутый фольгой �� ), на который заземлены все компоненты схемы – залог полного отсутствия помех и наводок по воздуху.

    На практике самая подлая помеха обычно приходит при коммутации индуктивной нагрузки при помощи электромагнитного реле: от такой помехи очень сложно защититься, потому что приходит она по земле, то есть вас не спасёт даже раздельное питание проекта. Что делать?

    • Для цепей постоянного тока обязательно ставить мощный диод обратно-параллельно нагрузке, максимально близко к клеммам реле. Диод примет (замкнёт) на себя индуктивный выброс от мотора/катушки;
    • Туда же, на клеммы реле, можно поставить RC цепочку, называемую в этом случае искрогасящей: резистор 39 Ом 0.5 Вт, конденсатор 0.1 мкФ 400V (для цепи 220В);
    • Для сетей переменного тока использовать твердотельное (SSR) реле с детектором нуля (Zero-cross detector), они же называются “бесшумные” реле. Если в цепи переменного тока вместо реле стоит симистор с оптопарой, то оптопару нужно использовать опять же с детектором нуля, такая оптопара, как и SSR zero-cross будут отключать нагрузку в тот момент, когда напряжение в сети переходит через ноль, это максимально уменьшает все выбросы.

    Подробнее об искрогасящих цепях можно почитать вот в этой методичке

    Главный Глупый Вопрос

    У новичков в электронике, которые не знают закон Ома, очень часто возникают вопросы вида: “а каким током можно питать Ардуино“, “какой ток можно подать на Ардуино“, “не сгорит ли моя Ардуина от от блока питания 12V 10A“, “сколько Ампер можно подавать на Arduino” и прочую чушь. Запомните: вы не можете подать Амперы, вы можете подать только Вольты, а устройство возьмёт столько Ампер, сколько ему нужно. В случае с Arduino – голая плата возьмёт 20-22 мА, хоть от пина 5V, хоть от Vin. Ток, который указан на блоке питания, это максимальный ток, который БП может отдать без повреждения/перегрева/просадки напряжения. Беспокоиться стоит не об Arduino, а об остальном железе, которое стоит в схеме и питается от блока питания, а также о самом блоке питания, который может не вывезти вашу нагрузку (мотор, светодиоды, обогреватель). Общий ток потребления компонентов не должен превышать возможностей источника питания, вот в чём дело. А будь блок питания хоть на 200 Ампер – компоненты возьмут ровно столько, сколько им нужно, и у вас останется “запас по току” для подключения других. Если устройство питается напряжением, то запомните про максимальный ток источника питания очень простую мысль: кашу маслом не испортишь.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock detector