科德士CODOS CP-3180 USB宠物电推剪拆解以及电路测量与分析

b26359 · 发表于 2024-8-28 11:25:37

本文包括：一、拆解部分；二测量与分析部分；三、改造、升级展望部分

一、拆解部分：

一只科德士(CODOS)CP-3180 USB宠物电推剪，外壳漂亮、结实，其本体、配件、说明书、包装盒、铭牌等外观信息见下图（已隐去研发生产厂商信息）：它主要用于宠物的毛发修剪，采用USB充电，几乎全新，仅使用过3、4次，因宠物早就归期西天，故本电推剪一直处于储存吃灰状态，整理物品见之，使用之，无任何反应，于是萌生了拆解探其究竟的念头。

充电接口接插件见下图，具有防错设计，USB正负极不会误插而损坏电路：

开始拆解，卸去一颗螺丝，按照使用说明书扒开黑色推剪刀头，里面储存了许多宠物毛发，见下图：

清理干净毛发，清楚看到左右两边各有一个金属卡扣和一颗螺丝，见下图：

卸去两颗螺丝，可轻松打开外壳，看到一个偏心电机，两根USB电源输入插针，还有两颗充电电池，焊接在电路板上，见下图：

稍微扒开两颗电池，露出中间的一个电阻和一颗螺丝，拆除一颗螺丝，取出电路板，见下图：

揭开电池上的黑色海绵胶贴，可看到电池的参数，见下图：是2019年01月03日出厂的两颗600mAH的镍氢（Ni-MH）充电电池，这与说明书所述的镍镉电池不同，估计是升级了，说明书没有及时更正。

电池缝隙中的电阻来个特写，见下图：是1W的五色环电阻，色环读取方向应该是红黄金金绿，而不会是绿金金黄红，读取值为2.41Ω，误差±0.5%（最后一环是绿色，表示精度误差）的电阻。

将电路板翻过来一看，见下图：呜呼哀哉！如此简单的电路，但它一身华丽的外衣，包括包装盒、说明书等等，外观看上去像真货，面对眼前的真实电路，原来是披着华丽外衣的山寨货，这让我们消费者如何鉴别、购买？难道要先拆机看清楚后再购买？

电路板特写图如下：
三颗贴片二极管D1、D2、D3（丝印M7 1N4007），一颗直插电阻R1 2.41Ω/1W，用作充电限流电阻，一颗红色贴片LED及其限流电阻R2（丝印471470Ω）构成了两颗串联的镍氢电池的充电电路，无充电管理，充电时永远不会自动停充。

到此，拆解结束。特别提醒：回装时电机轴上的黑色密封圈易安装偏位，必须安装正确就位，见下图：

二、电路测量与分析：

1、根据实物电路，手工绘制出电路原理图：

2、电路理论分析如下：
（1）、+5V、D1、LED1、R2、GND构成回路，USB上电时，LED1点亮，作为电源指示，同时+5V、D1、D2、R1、E1、GND构成回路，对E1进行充电，故LED1也可理解为充电指示灯。
（2）、当拔出外接USB插头，闭合开关K（由K1、K2组成）时，只要电池E1正常，电压足够，则E1、K2、M构成回路，电机旋转工作，虽然E1、R1、D3、K1、K2、M也构成回路，但E1+到K2短路，电流不会经由R1、D3、K1、K2到M。
（3）、当插上外接USB插头，对电路供电，并且闭合开关K（由K1、K2组成）时，此时，LED1点亮，+5V经D1、D2降压，R1限流后，对E1充电，同时，由于开关K闭合，电机得电旋转，当电池损坏或低电压（未充满）时，+5V通过D1、D2、R1，再通过K2对电机供电，使其旋转工作，所以外接+5V电源不仅用来充电，还可以用来驱动电机M旋转工作，难怪USB外接电源线足有1.9m长，拖着这根供电线在充电的同时，可使电机工作，只是不方便罢了。

3、全面测量验证：
（1）、断电测量R1：在路估测如下图，万用表表笔短路的显示底数为0.2Ω（数值太高，检查发现表笔线是断非断，先测量吧，过后再修理表笔线），测量值为2.5Ω，估测值：2.5-0.2=2.3Ω（因为是小值电阻，表笔短路显示底数不可忽略）。

拆去R1，离线估测如下图：2.6-0.2=2.4Ω，与色环读取值一致。

（2）、电池电压测量（长期未使用，未充电）：见下图：一颗电池电压剩余1.037V，另一颗电池电压剩余25.8mV，异常，饿死了？或被傻充充坏了？

（3）、断电在路测量二极管D3：见下图：正向导通值为0.623，反向为1.200，正常，同样的方法测量D1、D2，均正常，图片不再展示。

（4）、断电测量电机的直流电阻，见下图：其阻值为0.9-0.2=0.7Ω

（5）、焊接回装好电阻R1，上电开始充电，断开开关K，测量电路电压，见下各图：起始充电电流230mA，R1电压0.55V，流过R1的电流，即充电电流为0.55/2.4=229mA。R2电压2.31V,流过R2（LED1）的电流为2.31/470=4.9mA，总电流为229mA+4.9mA=234mA，与输入总电流测量值230mA基本一致。D1电压0.800V。D2电压0.794V,D3一端悬空，测量其电压无意义。充电中的电池电压分别为1.402V和1.387V，充电回路总电压：0.8+0.794+0.55+1.402+1.387=4.933V，与测量总电压5.06V（未测量计入1.9m长电源线线损）比较相差无几。

（6）、充电约12个小时，充电电流从开始的230mA降到200mA，且大部分充电时间内保持200mA不变，断电结束充电，测量电池电压分别为1.404V和1.403V，二节电池电压基本平衡，见下图：莫非一节饿死的电池修复了？也可能是电池受损，充得快也放得快。另外也验证了说明书提示充电3小时的说法是正确的：200mA*3h=600MmAh，当然这是指电池容量没有下降的条件。

（7）、由于电路板翻面，不能使用原开关作测量试验，故焊接临时引线用作模拟开关K，临时红线接E1+，临时黄线接D3-，临时白线接M+，临时黑线接地（GND）,断开外接电源USB，闭合开关K，使用电池E1对电机M供电，使电机M旋转工作，测量电路有关点的对地电压，见下各图：D2-(D3+、R1)为2.76V，M+为2.75V，E1+(R1)为2.74V，实际上，由于开关K闭合，图中红、黄、白临时引线是连接在一起的，应该是同电位。

（8）、接通外接电源USB，闭合开关K，此时对电池E1充电的同时，电机M旋转工作，测量电路有关点的对地电压，见下各图：D1+（USB+）为4.96V，D1-（D2+、LED+）为4.17V，D2-（D3+、R1）为3.39V，E1+(R1)为2.95V，LED-(R2)为2.35V。由于开关K闭合，E1+(R1)与M+同电位，故作用在电机M上的电压为2.95V。

以上是对外接USB电源通、断，开关K通、断的四种组合情况进行了测量和分析，接下去，断开电路板BT+处电池，接通外接USB电源的情况下进行比较深入的测量和分析。

（9）、断开电池，接通外接USB电源，断开开关K，测量电路有关点的对地电压，见下各图：此时电路基本不起作用，仅LED点亮，用作外接USB电源的通电指示，D1+（USB+）为5.11V，D1-（D2+、LED+）为4.44V，LED-(R2)为2.60V。流过LED的电流：2.6/470=5.5mA。

（10）、断开电池，接通外接USB电源，E1+(R1)与M+二线接通（临时红、白二线接通），测量电路有关点的对地电压，见下各图：此时电池E1不起作用，无法对外供电，但外接+5V、D1、D2、R1、M构成回路，电机M旋转工作，同时LED也构成回路而点亮，D1+（USB+）为5.00V，D1-（D2+、LED+）为4.22V，D2-（D3+、R1）为3.46V，E1+(R1)为3.18V，LED-(R2)为2.39V，由于E1+(R1)与M+接通，故作用在电机M上的电压为3.18V。本电路未设计此功能，仅作扩展测量试验。

（11）、断开电池，接通外接USB电源，D3-与M+二线接通（临时黄、白二线接通），测量电路有关点的对地电压，见下各图：此时电池E1不起作用，无法对外供电，但外接+5V、D1、D2、D3、M构成回路，电机M旋转工作，同时LED也构成回路而点亮，D1+（USB+）为5.01V，D1-（D2+、LED+）为4.25V，D2-（D3+、R1）为3.49V，D3-为2.73V（图片丢失），LED-(R2)为2.41V，由于D3-与M+接通，故作用在电机M上的电压为2.73V。本电路未设计此功能，仅作扩展测量试验。

（12）、断开电池，接通外接USB电源，E1+(R1)、D3-与M+三线接通（即临时红、黄、白三线接通，相当于开关K闭合），测量电路有关点的对地电压，见下各图：此时电池E1不起作用，无法对外供电，但外接+5V、D1、D2、R1、M构成回路，电机M旋转，同时LED也构成回路而点亮，D1+（USB+）为5.00V，D1-（D2+、LED+）为4.23V，D2-（D3+、R1）为3.47V，D3-为3.20V，LED-(R2)为2.40V，由于E1+(R1)、D3-与M+三线接通，故作用在电机M上的电压为3.20V。本电路设计有此功能。

综上：本机镍氢电池充电电路设计实在过于简单，但可外接USB电源、电池双供电使用或即使镍氢电池失效，外接USB电源单供电也可使用，这是本机设计的优点。

三、改造、升级展望

通过以上各种条件下的测量、分析，充分认识和掌握了本机的工作原理和电路实质，为本机的改造、升级奠定了坚实的基础，本机改造、升级重点在于电池充电电路，目前考虑的方案有：

1、改造、升级为具有自动停充功能的镍氢电池充电电路，如采用CN3085、CJC5288等芯片，并更新二节镍氢电池。

2、改造、升级为单节锂电池+充电芯片+充放电保护电路+DC-DC降压电路，将手动开关置于锂电池上，这样就不存在静态功耗问题，但降压电路输出直接接感性负载（电机），由于电机启动电流大的问题，将在开机时冲击DC-DC降压电路，导致DC-DC降压电路损坏（有过经验教训），必须添加电机的软启动控制电路，这导致整机电路复杂化。要么简单处理，采用二极管降压后直供电机，如果锂电池不经降压直供电机，当然电机旋转工作不成问题，但由于电压过高，电机旋转速度过快，将加剧推剪刀头的磨损，这也是不可取的，曾经锂电池直接驱动剃须刀电机，使剃须刀刀片、网罩磨损损坏。

3、综上所述，本人倾向于改造、升级为自动停充功能的镍氢电池充电电路，有人说现在是锂电池时代，镍氢电池已过时，应当放弃，我不这样认为，镍氢电池取代干电池至少在尺寸、电压上占优势，再说手头有一大堆高质量的镍氢充电电池，非常好用，有些是2002年10月份用到现在，容量下降不是很多，下图是部分各种品牌的镍氢充电电池。只要时机成熟，即可着手改造、升级，目前不需要使用本机，就让它躺着睡觉，定期充电即可。

最后，经以上拆解、测量后，完好回装，试机，所有功能正常。由于本文篇幅较长，花费各位大神花费较多时间围观，谢谢！完。

b26359 · 发表于 2024-10-27 10:14:32

touchsmart 发表于 2024-10-27 09:13
镍氢依然坚持不改锂电

镍氢一大堆，用了差不多再考虑锂电。另外改锂电碰到空间的问题，需要这打孔，那打一孔，这挖一块，那挖一块，比搞电路都难

touchsmart · 发表于 2024-10-27 09:13:38

镍氢依然坚持不改锂电

b26359 · 发表于 2024-9-22 09:00:15

阿粗发表于 2024-9-21 23:04
谢谢分享，详细拆解贴

主要是分析一下电路的

kkdkj · 发表于 2024-9-13 18:59:54

推子不错，分析得很棒

10655188 · 发表于 2024-9-1 01:52:29

改锂电比较安逸哈

b26359 · 发表于 2024-8-31 17:02:14

dwh3606 发表于 2024-8-31 06:32
应该把万用表拆解大家看看

没有问题，已经拆过多次了，只是没有留下图片痕迹，再拆一次也无妨。近来正在试验几个电路，整理图文，待有点空余时间再满足要求

dwh3606 · 发表于 2024-8-31 06:32:05

应该把万用表拆解大家看看

dwh3606 · 发表于 2024-8-31 06:30:52

楼主的语言表达能力很强，所使用的万用表很有个性

hrb567 · 发表于 2024-8-30 09:56:57

分析的挺详细

b26359 · 发表于 2024-8-30 09:39:21

sadfun 发表于 2024-8-29 20:54
你这个表很有意思~

也就光线（灯光）充电+小巧有点特色，其它与普通表一样

sadfun · 发表于 2024-8-29 20:54:29

你这个表很有意思~

silverliu · 发表于 2024-8-29 13:10:12

本帖最后由 silverliu 于 2024-8-29 13:26 编辑

谢谢分享。
找口锅，沸水煮沸，把刀头定位疏丢入，人就可以用了。闲置设备容易忘记充电。
Excel 打开插入符号，就可以绘制简单版电子电路图。
换电池设备又能用了。
简单的电路，可靠性稳定性高。一分钱一分货，没有简单电路，厂家如何活？
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电子电路精密复杂的就是飞利浦了，一分钱一分货，价格不菲。
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旧货变现小黄鱼一出货也是极好的。

轻烟 · 发表于 2024-8-29 12:17:24

估计这个比给人用的都要贵吧

luowt369 · 发表于 2024-8-29 11:23:58

佩服楼主，这么简单一个电路能够玩出花来，还能受精

b26359 · 发表于 2024-8-29 10:58:45

微醉发表于 2024-8-29 09:55
有不少老的剃须刀、电推剪都是镍镉或镍氢电池傻充的。
抑制电机启动电流是不是可以用合适的功率型负温度系 ...

只要NTC阻值、B值合适，并与电机感抗匹配，达到目的是肯定的。但电机中一直串接着这个NTC电阻，就像串接二极管降压一样，其功耗不可忽略，NTC还好一点，随温度升高，阻值会降低，功耗也降低，还是舍不得电池电能的浪费啊。我初步考虑是合适的功率电阻与MOS管并联，电机启动后马上让MOS管导通，功率电阻就不起作用了，但如何来控制MOS管，需要继续思索