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    DIY:改造定時器內部充電電路,延長使用壽命

    發布時間:2014-01-07 責任編輯:sherryyu

    【導讀】定時插座是每個家庭不可或缺的小裝置,但是很多內置的充電電池的定時器電源,充電電路設計存在缺陷,電池一般使用兩三年都會損壞導致定時器失效,而一般這種定時電池的維修費和所耗費時間代價都很高,所以通常壞了就是扔掉,造成浪費。本文技術達人將改進原設計,成功的延長了充電電池的壽命到七八年沒任何問題。下文會送上改造原理圖和改造過程。

    在能源價格節節攀升的時代,定時插座已成我家不可或缺的小裝置。最近老爸家里又需要一個,于是我在網上搜,發現二十幾元 一個還包郵,決定買來一試。通過拆解發現,這款定時器電源設計與工藝在我用過的定時器中都是最好的,成本無論如何十幾塊拿不下(扣除郵費),看來商業競爭真的很殘酷。

    拆解篇:

    科德定時器TW-L12

    圖1 :科德定時器TW-L12

    科德定時器的拆解

    圖2 :科德定時器的拆解

    定時器拆解后的電路板

    圖3:定時器拆解后的電路板
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    改造篇:

    不過我認為國內所有內置充電電池的定時器電源,充電電路設計存在缺陷,電池一般使用兩三年都會損壞導致定時器失效,對于普通用戶而言,維修費用以及所耗費的時間成本太高,通常只能丟掉,因此充電電池的設計變成了限制使用壽命的致命缺陷。于是我決定改進原設計,經改造后,估計最少用個七八年沒問題。

    電池失效原因:由于成本原因,缺乏電池充電保護電路,電池長時間處于過度充電狀態,電極逐漸被電解而失效。

    改造思路:經測試定時器CMOS電路的工作電流僅3uA,如采用法拉電容代替電池,完全可滿足使用要求,同時大大延長使用壽命。

    改造定時器所需的元件全家福

    圖4:改造定時器所需的元件全家福
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    電路原理圖及改造方案:

    電路原理圖及改造方案圖

    圖5:電路原理圖及改造方案圖

    市電經阻容降壓后,通過繼電器線圈與2V穩壓二極管DZ1串聯電路,實現繼電器閉合,DZ1提供2V電壓為CMOS電路供電,同時為電 池充電。當需要斷開繼電器時,CMOS電路相連的3號引腳變為高電平,三極管KSP92導通,繼電器線圈電壓降為零,繼電器釋放。

    1、使用2.7V 5F的電容替換充電電池,并將R4短路。經測試電容充滿后可維持CMOS電路繼續工作5天以上,現在的居民小區很少有連續5天停電 的,因此完全可滿足日常使用需求。

    2、在DZ1兩端再并聯一直穩壓二極管。由于正常工作時通過穩壓二極管的電流較大(約14毫安),加上市電偶發的高壓脈沖可能 加重該二極管電流負擔,因此是薄弱,再并聯一直同規格的可提高可靠性。

    3、在DZ1兩端并聯一只0.1uf的薄膜電容。由于繼電器狀態轉換時易產生瞬間電壓波動,并聯電容可提高2V電壓穩定度,避免電路 誤觸發。增加該電容后可拆除功能類似,但容量偏小的C6。

    4、將E1更換為100uF50V松下FM系列高頻電解,提高電路穩定性;將C3更換為可靠性更好的0.1uF100V西門子薄膜電容。

    5、拆除E2與液晶板上的電解,并將液晶板上的電解更換為1uF63V的ERO薄膜電容,提高CMOS供電源的高頻抗干擾能力。

    注意:改造完畢第一次插市電時,給電容充電需要約5分鐘之后液晶才有顯示。
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    改造后的樣子:


    改造后的定時器圖片

    圖6:改造后的定時器圖片

    改造后的定時器的性能參數

    圖7:改造后的定時器的性能參數

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