Как переделать любой пульт ДУ на литий-ионный аккумулятор

Не знаю как вас, но меня «достала» постоянная покупка пальчиковых батареек для пультов управления домашней аппаратурой. Например, китайский пульт ТВ бокса, для просмотра ТВ трансляции кабельного интернета. Из всех пультов, именно он быстрее всего «сажает» батарейки. Примерно каждые два три месяца приходится менять их на новые. На некоторых пультах, я ставил аккумуляторы (Ni-MH) формата три А, но они кроме того что дорогие, подходят не для всех пультов. Дело в том, что порог отключения пульта зависит от напряжения работы микросхем этих устройств. Конкретно в моём случае их две и данных на них я нашёл только на микросхему памяти 24С64N в корпусе DIP8.

По данным (datasheet) видно, что режим работы данной микросхемы варьирует в пределах от 2,7 В до 5,5 В. Вот и ответ на недолгую жизнь поднебесных пультов. Есть такая мировая тенденция, делать устройства в которых изначально заложен короткий срок эксплуатации. То есть технические характеристики по долгосрочной эксплуатации, снижена целенаправленно для того чтобы либо покупать новые изделия либо запчасти к ним. Ну и в отношение пультов и других мелких гаджетов на батарейках — это экономически выгодно для производителей. Сейчас большинство элементов АА или ААА — щелочные (alkaline). Солевых батареек в продажи практически не встречаются. Понятно что тенденция заключается в не ремонтопригодности продаваемых товаров. Соответственно в пультах энергоемкость батарей невысокая, что снижает порог срабатывания по напряжению заложенную в их электронных компонентах. Таким образом потребителю приходится чаще покупать элементы питания к ним.

Есть у меня ещё один подобный аппаратик — автоматический диспенсер для жидкого мыла. К нему подходят только батарейки, аккумуляторы держат очень недолго. Там также, полагаю ограниченно пороговое напряжение устройства. Надо будет и им заняться, а то пылится на полке уже много лет. К тому же, к нему подходят только свои брендовые картриджи с жидким мылом, который впоследствии я переделал в перезаряжаемый. Всё сделано против покупателя. Всё одноразовое. Это относится и к мобильным телефонам и так далее. 

И вот когда батареек не осталось для замены, а их подзарядка повышенным напряжением мало что давала я взялся за идею которая давно преследовала — заменить батарейки пульта на постоянный литий ионный аккумулятор.

Для переделки нам понадобится:
— аккумулятор Li-ion (BL5C) 3.7В /300 — 1000мА.
— плата с контроллером заряда на основе TP4056 (зарядный ток до 1А).
— конденсатор (100 мкФ и выше) /10В.
— скотч.
— монтажные провода.
— зарядка от телефона (5В).

Инструменты:
— Паяльник.
— Термоклеевой пистолет.
— Электровыжигатель или насадка на паяльник.
— Мультиметр.
— Мелкий инструмент который найдется в любой домашней мастерской.

Из десятка старых мобильных телефонов лучше всего подошёл типоразмер аккумулятора bl5 от телефона Nokia и ему подобных. В них встроена защита от пониженного и повышенного напряжения — минимум 3,2В максимум 4,25В. Даже без проверки ёмкости, старый аккумулятор вполне сгодится для ТВ пульта (если он не вздутый и подается зарядки).

Существуют обычные платы заряда — TP4056 (такую ставил здесь).

А есть платы в которых дополнительно встроен BMS модуль. Он нужен для контроля и защиты аккумулятора от пере разряда и перезаряда на базе микросхем серии S-8205A и DW01 или других подобных, которые отключают батарею при изменении напряжения.

Насчёт контроллера заряда TP4056 — желательно снизить ток зарядки (до 200…300 мА) увеличением резистора R3(prog). Вместо штатного припаиваем другой резистор, подобрав сопротивление в 2-4кОм:
— 10 кОм =100 мА
— 4,7кОм =200мА
— 2,4 кОм =500мА
— 1,2 кОм =1000 мА.

Даже если аккумуляторы ничего не показывают на мультиметре, это ещё не значит что они негодные. Это означает что аккумулятор ушел в защиту. Попробуйте реанимировать их, подзарядив немного. Если напряжение начнёт подниматься выше трёх вольт — значит их можно ещё использовать. Для пульта у которого потребления тока в пределах 20…80мА, а в ждущем режиме практически незаметна, старый аккумулятор вполне ещё прослужит. Естественно вздутые банки не подойдут, их надо утилизировать. Чтобы узнать, сколько литий ионному аккумулятору ещё осталось «жить», можете проверить его внутреннее сопротивление. Если у вас есть такой прибор или зарядка с функцией проверки внутреннего сопротивления, а также с индикацией реальной емкости, это позволит узнать насколько аккумулятор ещё пригоден (здоров).

Зная эти параметры можно предположить сколько ещё циклов зарядки и разрядки ему осталось. Хороший аккумулятор должен иметь внутреннее сопротивление начиная от 20мОм до 60-80. Больше 120мОм показатель его непригодности (1 Ом = 1000мОм). Также, его энергоемкость в мА не должна сильно уступать заявленным. Если такого прибора нет, тогда можете замерить ёмкость зарядив аккумулятор до 4,2В и подсоединив к нему постоянную нагрузку в виде сопротивления 5-10 Ом/10-20 Вт или другой активной нагрузки, например соответствующие лампы накаливания. Эти параметры можно посчитать по формулам и замерить мультиметром. В своих опытах я ставил нагрузку резистор 2,2 Ом/5 Вт с радиатором и тестером замерял ток потребления в 1 А. То есть, в течении одного часа аккумулятор на 1000 мА должен разрядится. Когда напряжение станет 3,2-3,3 В — выключайте нагрузку и снимайте показания таймера. Таким образом, по времени работы нагрузки можно примерно определить ёмкость аккумулятора.

Итак, что делать с пультом для того чтобы в него поместился подходящий аккумулятор — видно на фото. Подобрав литий ионную банку я срезал электро выжигателем лишний пластик с корпуса пульта.

С платы вытаскиваем металлические клеммы для батареек — они нам больше не понадобятся. Также снимаем конденсатор на 47mF/16V который в дальнейшем заменил на более емкий – 100mF/10V. В отверстие от конденсатора припаял провода которые подключаются параллельно к аккумулятору, конденсатору, и плате зарядки.

На разных аккумуляторах от телефонов есть три или более контакта платы защиты. Средний контакт насколько я знаю, используется для датчика термо защиты аккумулятора. Нам понадобятся боковые контакты предварительно проверив  их мультиметром. Если же вы предпочтете сделать съёмный модуль аккумулятора, то во избежание переполюсовки, можете добавить для защиты диод (1N4007 например).

А для того чтобы не спалить начинку пульта, надо убедиться в пороговых напряжениях работы компонентов устройства. Иначе надо будет добавлять в схему стабилизатор напряжения. Или можно поступить проще — параллельно входу питания включить стабилитрон для защиты от перенапряжения. К сожалению, не на все электронные компоненты (микросхемы) можно отыскать данные (datasheet). В поисковиках зачастую выскакивает больше объявления о продаже чем о параметрах. Поэтому будьте осторожны в своих экспериментах!

И еще, если есть необходимость в дополнительном функционале пульта, то его можно оснастить фонариком. Для этого потребуется добавить кнопку и простой светодиод белого свечения с резистором подключенный последовательно с ним в цепи питания. Также в корпусе пульта надо будет просверлить два отверстия подходящего диаметра для них.

Не забываем — протереть дорожки платы и кнопки спиртом.

Под конец остается закрепить все компоненты в корпус пульта с помощью скотча и термо клея или другого клея подходящего для пластиковых изделий.

Проверяем на работоспособность.

На моём пульте при вскрытии сломались несколько пластиковых проушин. Хотя перед разборкой предварительно разогревал пластиковый корпус. Пришлось при сборке дополнительно залить немного термо клея.

В итоге я не стал выводить микро USB выход от платы зарядки наружу. Для подключения зарядки от мобильного телефона просто снимается крышка батарейного отсека. Но вы можете проделать отверстие и вывести коннектор (разъем) на корпус. Также, если найдёте аккумулятор в размер батарейного отсека, его можно сделать съёмным и заряжать отдельно от пульта. А если у вас завалялись старые зарядки от телефонов, то технологически будет проще просверлить отверстия под коннектор подходящего размера. Таким образом пульт можно будет заряжать не снимая с чехла.

В итоге переделка оказалась очень практичной. Сейчас дистанционный пульт управления ТВ приставки работает существенно лучше, чем прежде. Телевизор реагирует на дистанционное управление с любого угла комнаты. Его уже не надо чётко направлять к приставке. За счет большего напряжения аккумулятора, повысилась и отдача инфракрасного светодиода. Так что переделка стоит небольших усилий и времени потраченных на её изготовление. Уже не требуется комплексовать себя занимаясь акробатикой, помня об узкой направленности пульта. Как бы мелочи, но конечный результат обрадует многих.

Не забывайте, если вы будете переделывать игрушки, пульты на радиоуправлении, фонарики или другие девайсы которые работают на батарейках — при установке литий ионных аккумуляторов ни в коем случае не снимайте плату защиты. Иначе ваш аккумулятор при зарядке и разрядке долго не прослужит. Плату защиты (PCB/PSM — protection circuit module) некоторые путают с балансировкой (BMS — battery management system). Это две разные вещи! Существуют балансировки со встроенной защитой, а есть и без нее.

Убедился лично переделывая фонарик — с трех батарейным картриджем, на одну литиевую банку формата 18650. Так вот, я установил плату зарядки и аккумулятор без защиты. Алюминиевый корпус фонарика, в виде цилиндра, не особо позволял развернуться. И если при подключении USB зарядки аккумулятор не перезаряжался выше 4,2 В, то во время эксплуатации фонарика, он бывало разряжался ниже 3,2 В. Естественно аккумулятор со временем существенно потерял в емкости. Если изначально он выдавал около 2000мА, то в конце тест на емкость показывал около 450 мА. Большая разница за несколько месяцев эксплуатации, не так ли?! Теперь собираюсь его переделывать, добавив плату защиты или поищу со встроенной платой того же формата аккумулятор.

И обязательно проверьте напряжение работы микросхем, чтобы не спалить их. Если напряжение работы микросхем ниже или же не находите сведения о них добавьте в схему стабилитрон или небольшую плату стабилизации напряжения.

Видео работы:

Желаю Вам творческих идей. С уважением, flomaster.

Источник