Переделка измерительных приборов 9V на литий

Рано или поздно приходит мысль перевести устройства с питанием от «Кроны» на аккумуляторы. Но как правильно этого добиться? Размышления под катом.

Тестер компонентов

Самым первым я переделал тестер, купленный в Китае. Решил не переплачивать, взял простейший LCR-T4 без корпуса — есть и модели в сети, и 3D принтер. Единственный минус — питание от «кроны». От него я решил избавиться сразу.

Найдя модель в сети, только и оставалось распечатать и спаять по схеме. Схема состоит из литиевой батареи, контроллера заряда TP4056 со встроенной защитой (это важно) и повышающего модуля MT3608.

Пришлось, однако, перепаять потенциометр горизонтально, иначе он не входил в корпус. В результате получился готовый прибор.

Однако попользовавшись, я заметил небольшое неудобство — тестер в холостом режиме сильно разряжал батарею. Это вызвано холостым потреблением модуля MT3608, которое довольно высокое. С точки зрения батареи это неопасно, так как модуль заряда еще и отключает батарею по отсечке. Но с точки зрения использования немного неудобно — прибор разряжается раз в месяц. 

Тем не менее, в подобном корпусе исправить эту проблему не составляет хлопот — нужно добавить в модель корпуса место под выключатель, который необходимо впаять в разрыв питания батареи. Меня же все устроило и так — просто подсоединять к USB, если батарея села.

Мультиметр

Вторым прибором, который я переделал, стал основной мультиметр. Переделку я проводил сразу после тестера, и еще не знал про побочные эффекты MT3608. Поэтому изначально я действовал по похожей схеме.

В корпусе прибора было много свободного места, потому никаких дополнительных пазов я делать не стал. В качестве батареи взял два параллельно соединенных аккумулятора от одноразовых электронных сигарет.

Подсоединил преобразователь.

Выставил напряжение 9V с помощью того самого мультиметра.

Уже в корпусе допаял плату заряда.

Все хорошо поместилось внутри. Но, как уже говорилось, тесты выявили, что подобная схема долго не живет в простое. Я не хотел выводить USB или кнопку на корпус, потому пришлось углубиться в схемотехнику преобразователя.

Схема преобразователя довольно проста. И о ней необходимо знать один факт — у управляющей микросхемы есть ножка ENABLE. По умолчанию она замкнута на питание, однако если ее разорвать, то на выходе преобразователя будет входное напряжение, а потребление станет почти нулевым (не считая потери на конденсаторах и прочем).

Для переделки потребуется допаять элементы датчика тока и разорвать соединение ENABLE с плюсом питания. Датчиком выступает цепь на транзисторе, которая активируется при подключении нагрузки: константного падения напряжения на диоде хватает, чтобы его затвор открылся, а управляющее напряжение попало на вход ENABLE. В простое такая схема потребляет около 100 мкА, что в 10 раз меньше, чем модуль в простое.

Таким образом время работы от батареи увеличивается почти в 10 раз. Подробнее о переделке вы можете узнать из видео. Ссылку оставлю на Youtube, на аналогичное видео в Дзен мне не дает отправить интерфейс сайта.

С практической точки зрения сделать переделку несложно. Единственная проблема — разрыв питания ENABLE. Поднять ножку без отпайки проблематично, а для отпайки желательно иметь фен. Хотя может сработать паяльник и большое количество припоя на микросхеме. Ножку у меня аккуратно поднять не получилось — она оторвалась. В итоге пришлось отпаивать феном на исправном модуле. Делал пару лет назад и вышло не очень аккуратно, но работает.

В итоге прибор сам разряжается где-то за год. С кроной он живет дольше — года 2, но зато крона после этого идет на выброс. А раз в год залезть внутрь не считаю слишком накладным.

Итоги

После переделки двух приборов замечу, что у каждого способа (выключатель или доработка) есть свои преимущества и недостатки. Доработка сложнее и все-таки оставляет некоторое холостое потребление, в то время как выключатель разрешает лишь саморазряд самой батареи. С другой стороны, в готовом приборе предпочтительнее доработка преобразователя, если нет желания возиться с корпусом. 

В целом же, стоимость переделки и трудозатраты считаю вполне оправданными — литиевые батареи сейчас повсюду. Их производство подешевело настолько, что их используют как источники питания одноразовых устройств, например, электронных сигарет. И с экономической, и даже с экологической точки зрения продление их службы полезно и правильно. Остальные необходимые модули так же вполне дешевы и доступны. В продаже имеются даже модули-комбайны чуть подороже. С ними переделка сводится к припаиванию пары проводков, но это уже совсем другая история. Благодарю за внимание.