Cm1801b возможна ли замена

Схема контроллера литий-ионного аккумулятора

Устройство и принцип работы защитного контроллера Li-ion/polymer аккумулятора

Если расковырять любой аккумулятор от сотового телефона, то можно обнаружить, что к выводам ячейки аккумулятора припаяна небольшая печатная плата. Это так называемая схема защиты, или Protection IC.

Из-за своих особенностей литиевые аккумуляторы требуют постоянного контроля. Давайте разберёмся более детально, как устроена схема защиты, и из каких элементов она состоит.

Рядовая схема контроллера заряда литиевого аккумулятора представляет собой небольшую плату, на которой смонтирована электронная схема из SMD компонентов. Схема контроллера 1 ячейки («банки») на 3,7V, как правило, состоит из двух микросхем. Одна микросхема управляющая, а другая исполнительная – сборка двух MOSFET-транзисторов.

На фото показана плата контроллера заряда от аккумулятора на 3,7V.

Микросхема с маркировкой DW01-P в небольшом корпусе – это по сути «мозг» контроллера. Вот типовая схема включения данной микросхемы. На схеме G1 — ячейка литий-ионного или полимерного аккумулятора. FET1, FET2 — это MOSFET-транзисторы.

Цоколёвка, внешний вид и назначение выводов микросхемы DW01-P.

Транзисторы MOSFET не входят в состав микросхемы DW01-P и выполнены в виде отдельной микросхемы-сборки из 2 MOSFET транзисторов N-типа. Обычно используется сборка с маркировкой 8205, а корпус может быть как 6-ти выводной (SOT-23-6), так и 8-ми выводной (TSSOP-8). Сборка может маркироваться как TXY8205A, SSF8205, S8205A и т.д. Также можно встретить сборки с маркировкой 8814 и аналогичные.

Вот цоколёвка и состав микросхемы S8205A в корпусе TSSOP-8.

Два полевых транзистора используются для того, чтобы раздельно контролировать разряд и заряд ячейки аккумулятора. Для удобства их изготавливают в одном корпусе.

Тот транзистор (FET1), что подключен к выводу OD (Overdischarge) микросхемы DW01-P, контролирует разряд аккумулятора – подключает/отключает нагрузку. А тот (FET2), что подключен к выводу OC (Overcharge) – подключает/отключает источник питания (зарядное устройство). Таким образом, открывая или закрывая соответствующий транзистор, можно, например, отключать нагрузку (потребитель) или останавливать зарядку ячейки аккумулятора.

Давайте разберёмся в логике работы микросхемы управления и всей схемы защиты вцелом.

Защита от перезаряда (Overcharge Protection).

Как известно, перезаряд литиевого аккумулятора свыше 4,2 – 4,3V чреват перегревом и даже взрывом.

Если напряжение на ячейке достигнет 4,2 – 4,3V (Overcharge Protection Voltage — V_OCP), то микросхема управления закрывает транзистор FET2, тем самым препятствуя дальнейшему заряду аккумулятора. Аккумулятор будет отключен от источника питания до тех пор, пока напряжение на элементе не снизится ниже 4 – 4,1V (Overcharge Release Voltage – V_OCR) из-за саморазряда. Это только в том случае, если к аккумулятору не подключена нагрузка, например он вынут из сотового телефона.

Если же аккумулятор подключен к нагрузке, то транзистор FET2 вновь открывается, когда напряжение на ячейке упадёт ниже 4,2V.

Защита от переразряда (Overdischarge Protection).

Если напряжение на аккумуляторе падает ниже 2,3 – 2,5V (Overdischarge Protection Voltage — V_ODP), то контроллер выключает MOSFET-транзистор разряда FET1 – он подключен к выводу DO.

Далее микросхема управления DW01-P перейдёт в режим сна (Power Down) и потребляет ток всего 0,1 мкА. (при напряжении питания 2V).

Тут есть весьма интересное условие . Пока напряжение на ячейке аккумулятора не превысить 2,9 – 3,1V (Overdischarge Release Voltage — V_ODR), нагрузка будет полностью отключена. На клеммах контроллера будет 0V. Те, кто мало знаком с логикой работы защитной схемы могут принять такое положение дел за «смерть» аккумулятора. Вот лишь маленький пример.

Миниатюрный Li-polymer аккумулятор 3,7V от MP3-плеера. Состав: управляющий контроллер — G2NK (серия S-8261), сборка полевых транзисторов — KC3J1.

Аккумулятор разрядился ниже 2,5V. Схема контроля отключила его от нагрузки. На выходе контроллера 0V.

При этом если замерить напряжение на ячейке аккумулятора, то после отключения нагрузки оно чуть подросло и достигло уровня 2,7V.

Чтобы контроллер вновь подключил аккумулятор к «внешнему миру», то есть к нагрузке, напряжение на ячейке аккумулятора должно быть 2,9 – 3,1V (V_ODR).

Тут возникает весьма резонный вопрос.

По схеме видно, что выводы Стока (Drain) транзисторов FET1, FET2 соединены вместе и никуда не подключаются. Как же течёт ток по такой цепи, когда срабатывает защита от переразряда? Как нам снова подзарядить «банку» аккумулятора, чтобы контроллер опять включил транзистор разряда — FET1?

Дело в том, что внутри полевых транзисторов есть так называемые паразитные диоды – они являются результатом технологического процесса изготовления MOSFET-транзисторов. Вот именно через такой паразитный (внутренний) диод транзистора FET1 и будет течь ток заряда, так как он будет включен в прямом направлении.

Если порыться в даташитах на микросхемы защиты Li-ion/polymer (в том числе DW01-P, G2NK), то можно узнать, что после срабатывания защиты от глубокого разряда, действует схема обнаружения заряда — Charger Detection. То есть при подключении зарядного устройства схема определит, что зарядник подключен и разрешит процесс заряда.

Зарядка до уровня 3,1V после глубокого разряда литиевой ячейки может занять весьма длительное время — несколько часов.

Чтобы восстановить литий-ионный/полимерный аккумулятор можно использовать специальные приборы, например, универсальное зарядное устройство Turnigy Accucell 6. О том, как это сделать, я уже рассказывал здесь.

Именно этим методом мне удалось восстановить Li-polymer 3,7V аккумулятор от MP3-плеера. Зарядка от 2,7V до 4,2V заняла 554 минуты и 52 секунды, а это более 9 часов ! Вот столько может длиться «восстановительная» зарядка.

Кроме всего прочего, в функционал микросхем защиты литиевых акумуляторов входит защита от перегрузки по току (Overcurrent Protection) и короткого замыкания. Защита от токовой перегрузки срабатывает в случае резкого падения напряжения на определённую величину. После этого микросхема ограничивает ток нагрузки. При коротком замыкании (КЗ) в нагрузке контроллер полностью отключает её до тех пор, пока замыкание не будет устранено.

Схема контроллера литий-ионного аккумулятора

Устройство и принцип работы защитного контроллера Li-ion/polymer аккумулятора

Если расковырять любой аккумулятор от сотового телефона, то можно обнаружить, что к выводам ячейки аккумулятора припаяна небольшая печатная плата. Это так называемая схема защиты, или Protection IC.

Из-за своих особенностей литиевые аккумуляторы требуют постоянного контроля. Давайте разберёмся более детально, как устроена схема защиты, и из каких элементов она состоит.

Рядовая схема контроллера заряда литиевого аккумулятора представляет собой небольшую плату, на которой смонтирована электронная схема из SMD компонентов. Схема контроллера 1 ячейки («банки») на 3,7V, как правило, состоит из двух микросхем. Одна микросхема управляющая, а другая исполнительная – сборка двух MOSFET-транзисторов.

На фото показана плата контроллера заряда от аккумулятора на 3,7V.

Микросхема с маркировкой DW01-P в небольшом корпусе – это по сути «мозг» контроллера. Вот типовая схема включения данной микросхемы. На схеме G1 — ячейка литий-ионного или полимерного аккумулятора. FET1, FET2 — это MOSFET-транзисторы.

Цоколёвка, внешний вид и назначение выводов микросхемы DW01-P.

Транзисторы MOSFET не входят в состав микросхемы DW01-P и выполнены в виде отдельной микросхемы-сборки из 2 MOSFET транзисторов N-типа. Обычно используется сборка с маркировкой 8205, а корпус может быть как 6-ти выводной (SOT-23-6), так и 8-ми выводной (TSSOP-8). Сборка может маркироваться как TXY8205A, SSF8205, S8205A и т.д. Также можно встретить сборки с маркировкой 8814 и аналогичные.

Вот цоколёвка и состав микросхемы S8205A в корпусе TSSOP-8.

Два полевых транзистора используются для того, чтобы раздельно контролировать разряд и заряд ячейки аккумулятора. Для удобства их изготавливают в одном корпусе.

Тот транзистор (FET1), что подключен к выводу OD (Overdischarge) микросхемы DW01-P, контролирует разряд аккумулятора – подключает/отключает нагрузку. А тот (FET2), что подключен к выводу OC (Overcharge) – подключает/отключает источник питания (зарядное устройство). Таким образом, открывая или закрывая соответствующий транзистор, можно, например, отключать нагрузку (потребитель) или останавливать зарядку ячейки аккумулятора.

Давайте разберёмся в логике работы микросхемы управления и всей схемы защиты вцелом.

Защита от перезаряда (Overcharge Protection).

Как известно, перезаряд литиевого аккумулятора свыше 4,2 – 4,3V чреват перегревом и даже взрывом.

Если напряжение на ячейке достигнет 4,2 – 4,3V (Overcharge Protection Voltage — V_OCP), то микросхема управления закрывает транзистор FET2, тем самым препятствуя дальнейшему заряду аккумулятора. Аккумулятор будет отключен от источника питания до тех пор, пока напряжение на элементе не снизится ниже 4 – 4,1V (Overcharge Release Voltage – V_OCR) из-за саморазряда. Это только в том случае, если к аккумулятору не подключена нагрузка, например он вынут из сотового телефона.

Если же аккумулятор подключен к нагрузке, то транзистор FET2 вновь открывается, когда напряжение на ячейке упадёт ниже 4,2V.

Защита от переразряда (Overdischarge Protection).

Если напряжение на аккумуляторе падает ниже 2,3 – 2,5V (Overdischarge Protection Voltage — V_ODP), то контроллер выключает MOSFET-транзистор разряда FET1 – он подключен к выводу DO.

Далее микросхема управления DW01-P перейдёт в режим сна (Power Down) и потребляет ток всего 0,1 мкА. (при напряжении питания 2V).

Тут есть весьма интересное условие . Пока напряжение на ячейке аккумулятора не превысить 2,9 – 3,1V (Overdischarge Release Voltage — V_ODR), нагрузка будет полностью отключена. На клеммах контроллера будет 0V. Те, кто мало знаком с логикой работы защитной схемы могут принять такое положение дел за «смерть» аккумулятора. Вот лишь маленький пример.

Миниатюрный Li-polymer аккумулятор 3,7V от MP3-плеера. Состав: управляющий контроллер — G2NK (серия S-8261), сборка полевых транзисторов — KC3J1.

Аккумулятор разрядился ниже 2,5V. Схема контроля отключила его от нагрузки. На выходе контроллера 0V.

При этом если замерить напряжение на ячейке аккумулятора, то после отключения нагрузки оно чуть подросло и достигло уровня 2,7V.

Чтобы контроллер вновь подключил аккумулятор к «внешнему миру», то есть к нагрузке, напряжение на ячейке аккумулятора должно быть 2,9 – 3,1V (V_ODR).

Тут возникает весьма резонный вопрос.

По схеме видно, что выводы Стока (Drain) транзисторов FET1, FET2 соединены вместе и никуда не подключаются. Как же течёт ток по такой цепи, когда срабатывает защита от переразряда? Как нам снова подзарядить «банку» аккумулятора, чтобы контроллер опять включил транзистор разряда — FET1?

Дело в том, что внутри полевых транзисторов есть так называемые паразитные диоды – они являются результатом технологического процесса изготовления MOSFET-транзисторов. Вот именно через такой паразитный (внутренний) диод транзистора FET1 и будет течь ток заряда, так как он будет включен в прямом направлении.

Если порыться в даташитах на микросхемы защиты Li-ion/polymer (в том числе DW01-P, G2NK), то можно узнать, что после срабатывания защиты от глубокого разряда, действует схема обнаружения заряда — Charger Detection. То есть при подключении зарядного устройства схема определит, что зарядник подключен и разрешит процесс заряда.

Зарядка до уровня 3,1V после глубокого разряда литиевой ячейки может занять весьма длительное время — несколько часов.

Чтобы восстановить литий-ионный/полимерный аккумулятор можно использовать специальные приборы, например, универсальное зарядное устройство Turnigy Accucell 6. О том, как это сделать, я уже рассказывал здесь.

Именно этим методом мне удалось восстановить Li-polymer 3,7V аккумулятор от MP3-плеера. Зарядка от 2,7V до 4,2V заняла 554 минуты и 52 секунды, а это более 9 часов ! Вот столько может длиться «восстановительная» зарядка.

Кроме всего прочего, в функционал микросхем защиты литиевых акумуляторов входит защита от перегрузки по току (Overcurrent Protection) и короткого замыкания. Защита от токовой перегрузки срабатывает в случае резкого падения напряжения на определённую величину. После этого микросхема ограничивает ток нагрузки. При коротком замыкании (КЗ) в нагрузке контроллер полностью отключает её до тех пор, пока замыкание не будет устранено.

Ремонт приставки DVB-T2 своими руками

Помните, что ремонт DVB-T2 приставки — это довольно кропотливая работа. Если Вы не уверены в своих силах, лучше обратитесь в сервисный центр. Данный материал изложен чисто информационно. Автор не несет ответственности за ваши действия при выполнении рекомендаций, написанных на этой странице. Если Вы не обладаете соответствующими навыками и знаниями, ваши действия могут привести не только к полному выходу из строя устройства, но и к поражению электрическим током.

В последнее время довольно часто друзья и коллеги приносят в ремонт DVB-T2 TV-тюнеры (или приставки для приема цифрового телевидения) с различными повреждениями. Большинство из них собрано на одних и тех же основных компонентах, и даже компоновка плат этих устройств похожа друг на друга. Неисправности тюнеров также похожи, и их можно систематизировать.

Сначала разберемся, из чего состоит такая приставка. В ней находятся: источник питания (И.П. 220V -> 5V), преобразующий переменное напряжение 220 вольт в постоянное 5 вольт, ряд преобразователей напряжения для формирования питания процессора 3,3 1,8 и 1,2 вольта, оперативная память, микропроцессор, флэш-память, содержащая прошивку устройства, демодулятор и тюнер, принимающий сигнал с антенны.

Диагностику неисправностей приставки DVB-T2 я начинаю с ее включения. Если на светодиодном индикаторе не появляется надпись “BOOT”, снимаю крышку тюнера и измеряю напряжение, выдаваемое блоком питания. Это удобно сделать на выпрямительных диодах Шоттки, устанавливаемых на выходе источника питания. Их может быть два или один, в зависимости от модели устройства.

Если напряжение отсутствует, вполне возможно, что причина заключается не в источнике питания, а в коротком замыкании цепи +5V на плате устройства. Проверяется это простым измерением сопротивления между катодом тех же диодов (диода) и массой (удобнее всего соединить минусовой провод тестера с корпусом тюнера). Если сопротивление составляет 2 – 3 Ома или меньше, нужно найти место короткого замыкания.

Как правило, визуально его не определить. Чтобы найти причину, тюнер отключается от сети и искусственно подается напряжение питания +5V на катоды диодов в течении 5 – 8 секунд от лабораторного источника питания. Этого времени вполне достаточно, чтобы неисправный компонент сильно нагрелся.

Обычно таким элементом является одна из микросхем преобразователей напряжения, формирующих напряжения для работы процессора. Около каждой из них установлен керамический дроссель и электролитический конденсатор. В исправном состоянии всех цепей питания на одном из выводов дросселя присутствует напряжение 3,3, 1,8 или 1,2 вольта.

Если удается найти раскаленную микросхему, ее необходимо заменить исправной, обычно с «донора» — другого неисправного тюнера. На этом, как правило, ремонт заканчивается. Подробнее об этих микросхемах можно почитать здесь, подобрать тип микросхемы по маркировке можно здесь.

Другое дело, если на выходе источника питания есть напряжение, но оно ниже нормы. В большинстве случаев “виновником” этого является высохший электролитический конденсатор, сглаживающий пульсации напряжения питания ШИМ-контроллера источника питания. Это маленький конденсатор емкостью от 10 до 50 мкф, напряжением 25 – 50 вольт, установленный вблизи микросхемы источника питания.

Если детали блока питания выгорели и разлетелись на куски, или просто он никак не хочет чиниться, а при подаче внешнего питания +5 вольт на выходной выпрямительный диод Шоттки приставка оживает, можно починить ее следующим образом: выпаиваем исправные детали из блока питания (они могут пригодиться при ремонте другой приставки). Затем припаиваем адаптер питания от сотового телефона плюсом на катод диода, минусом на общий провод и наслаждаемся. Важно, чтобы напряжение на адаптере было 5 вольт, а максимальный ток более 0,5 ампер. Если такого нет под рукой, то можно его заказать по цене около 200 рублей по этой ссылке.

Если все цепи питания исправны, и DVB-T2 приставка “зависает” на надписи “BOOT”, то производится дальнейшая ее диагностика. Начинаю я ее с установки трех жестких выводов, снятых с материнской платы неисправного компьютера, в отверстия для установки диагностического разъема. Его легко найти по надписям на плате GND, RX, TX. Подключаю к выводам проводниками низковольтный диагностический порт – UART, который можно приобрести примерно за 100 руб. USB-разъем порта вставляется в компьютер, и запускается программа HyperTerminal. Скорость соединения я устанавливаю 115200 бит/с, количество бит – 8, четность – нет, стоп-бит – 1, подключаю питание TV-тюнера и наблюдаю за процессом загрузки.

Дальше сам тюнер расскажет о своей неисправности.

Например, многократно повторяемые надписи “Demod IIC write error” и “Demod IIC read error” свидетельствуют о необходимости замены микросхемы демодулятора MSB1236C Надпись “Error decompressing file” говорит о повреждении прошивки, либо микросхемы Flash EEPROM 25Q32

Бывают случаи, когда прошить устройство заводской прошивкой через USB-порт не удается. В этом случае на просторах интернета я ищу BIN или HEX- образ микросхемы EEPROM 25Q32. Микросхема выпаивается, подключается к программатору, считывается и сохраняется (на всякий случай, чтобы иметь возможность откатиться назад), затем очищается, и в нее записывается загруженная из интернета прошивка. Далее она устанавливается обратно в тюнер.

Для программирования микросхемы можно приобрести такой программатор по цене примерно в 200 руб.

Если у вас нет инструмента для выпаивания микросхемы 25Q32, не расстраивайтесь. Просто не выбрасывайте отслужившие свой срок одноразовые бритвенные станки. В каждом из них прячется вот такое тонкое стальное лезвие.

Разогревая по одному выводы микросхемы, и подсовывая под них такое лезвие, можно безболезненно выпаять микросхему для установки в программатор. Делать это нужно без особых усилий, чтобы не повредить дорожки на плате тюнера.

Чтобы не резаться лезвием, можно приобрести очень недорогой специальный инструмент. Работать им намного удобнее, кроме того, в комплекте есть 27 лезвий-наконечников различной формы.

Для смены прошивки TV-тюнера можно обойтись и совсем без пайки, купив вот такую клипсу с переходником. Она надевается на микросхему сверху, а кабель через переходник подключается к программатору. Чтобы не перегрузить программатор, перед подключением переходника, рекомендуется перерезать дорожку питания, приходящую на вывод 8 микросхемы. После считывания дорожку необходимо восстановить.

Более полный список различных инструментов и приспособлений для ремонта приставок DVB-T2 можно найти в разделе наши инструменты.

В заключении приведем несколько ссылок на электронные компоненты, часто встречающиеся в тюнерах: