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WiFi钟(下图一排)用了两年,最近发现屏幕无显示了,换了新电池后屏幕仍然缺笔画,多试几次还完全无显示了。
维修28岁万年历闹钟失败,一气之下买个新的,新旧对比缩水是历史潮流? - 拆机乐园 数码之家 (mydigit.cn)

拆开看看。与电波版的相比,少了左上芯片U2和磁棒天线。
德国码电波钟改中国码求助! - 创意DIY 数码之家 (mydigit.cn)
检查发现 Q4低压差线性稳压器LDO 6206(65XL) 2.8V无输出,淘宝下单2元20颗。顺手将原外接2颗AA镍氢电池供电改成了18650锂电池。外接镀金黄铜弹片18650电池座+DW02保护芯片+8205A MOS管。
到处飞线,贴上胶布稍显整洁一些。
然而,换了没充满电的4V电压的锂电池,屏幕不断闪烁,无法对时。换回3.2V的磷酸铁锂后正常。
这个钟的供电分两路:1、WiFi模块、屏幕背光和喇叭直接从电池仓取电。2、其余的主控等芯片取6206稳压后输出的2.8V。
看来是4V的锂电池电压对WiFi模块太高了,其应该没有稳压电路。
将WiFi模块输入V从原电池仓正极飞线到6206的Vout,屏幕能正常显示,也能对时了。
6206 2.8V的规格书的压差电压为0.16V50mA,也就是要求输入电压为2.96V以上。特意将磷酸铁锂电池放电至2.7V来测试,发现仍然能正常使用。
规格书的输入输出电压曲线(以3.0V输出为例)。然而更低电压时的数据没有。
翻查Micrel(2015年被Microchip收购)的规格书才找到更低电压时LDO的输入输出电压曲线。图中压差-1.2V(对应1.8V)以内时,LDO仍然可以比较正常地输出,可以满足小电流的工作场景。配合锂电池保护芯片DW02的2.44V的过放保护,即使忘记换电池了,锂电池也不会过放损坏了。
串联电路的线性稳压器的能量转换效率,压差越小效率越高,静态电流越小效率也越高,效率=(输出电压*输出电流)÷((输出电流+静态电流)*输入电压)),如果静态电流远远小于输出电流,那么效率可以简化计算为:输出电压÷输入电压。
4-1.LDO稳压器效率 | 东芝半导体&存储产品中国官网 (toshiba-semicon-storage.com)
例如3个月换一次2AAA电池的电子钟,其工作电流约463μA。如果稳压器选择6206 2.8V的话,静态电流Iq=2μA,对能效几乎无影响,能效约等于93%。如果选择小云血压计的SGM2028,Iq=115μA,效率下降至75%,能效减少了近两成。
这个钟两年前就改成了外接2AA,用黑老婆镍氢电池,一开始三四个月更换一次,后来变成一个多月就要充一次。而且这个钟也没有低电量报警或断电保护功能,有时候发现屏幕无显示了,电池电压只有0.6V了。现在4颗黑老婆完全报废了,内阻超过600mΩ,总充放电次数不超过50次,与日本人宣传的500次差了10倍。查找资料后才发现,日本人夸大宣传,其真实寿命只有宣传的14~16%!
按照「晶体管技术」的测试,eneloop pro(2500mah 容量)这样的电池,官方宣称可以循环500次寿命。实际「晶体管技术」测试的结果,eneloop pro大概循环70次充电/放电循环时,内部电阻达到100mΩ,一般认为镍氢电池内阻到100mΩ的时候,就是寿命结束的标志。
大容量镍氢充电电池寿命令人震惊的数据 - 知乎 (zhihu.com)
镍氢电池已是昨日黄花,代替干电池的选择多了,上有4.53V高压聚合物锂电池,下有3.2V磷酸铁锂,也有1.5V锂电池,DIY更有1μA静态电流的开关电源芯片。
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