Демонтирайте и анализирайте бръсначи OpenUp

Бръсначите OpenUp разглобяват и анализират разпечатки

Под етикета „OpenUp“ искаме да демонтираме и анализираме електронни устройства в бъдеще.
Това трябва да помогне да се разберат по-добре устройствата и да се види на пръв поглед кои компоненти (групи) на платката изпълняват какви задачи.

Нека започнем с електрическа безжична самобръсначка, която работи върху никел-кадмиеви клетки (Ni-Cd).

Между другото: Ако искате да поправите такава самобръсначка, тъй като батериите вече няма да работят правилно по време на живота си, можете лесно да използвате никел-метални хидридни клетки (Ni-Mh), използвани днес.

Трябва само да се уверите, че mA изходът на батериите не е твърде далеч от оригиналите, в противен случай пълното зареждане, разбира се, ще отнеме много повече време. От друга страна, естествено имате по-дълъг срок. 🙂

Структура на самобръсначката

Конструкцията на тези самобръсначки винаги е една и съща. Двигател, превключвател, евентуално диод, натоварващ резистор, евентуално светодиод и сериен резистор и разбира се акумулаторни клетки.

Можете да видите структурата на следната снимка:

Щракнете върху изображението, за да го увеличите

Превключвателят може да се види в долния ляв ъгъл, последван от диода, който служи като защита срещу обръщане на полярността, и резистор на натоварване, към който ще се върнем по-късно.

Между двете жълти батерии (1,2 V 600 mAh) можете да видите сериен резистор и съответстващия червен светодиод под червения кабел.

След това мотора отляво и контактите за зареждане отдясно.

Черният блок отдолу - печатен трансформатор - служи като захранващ блок. Може да бъде свързан от първичната страна към 220-240 V променливо напрежение и от вторичната страна, т.е. 2,1 V постоянен ток в крайния потребител с максимална товароносимост от 0,1 ампера.

Изчакайте малко, ако сметнем: две 1.2 V батерии произвеждат 2.4 V? Но според отпечатъка нашето захранване захранва само 2,1 V? Липсват 0,3 V?

Нека измерим "захранването" с мултицет:

Щракнете върху изображението, за да го увеличите

Виждаме, че той осигурява 2.9V - 3.0V изходно напрежение ненатоварено. Плътно изчисление от производителя, но е достатъчно.

Оразмеряване на съпротивлението на натоварване

Да видим дали съпротивлението на натоварването е изчислено правилно.
Има формула за това:

RLast = (Vpower източник - Vconsumers/battery)/Aconsumers

Токът на потребителя е известен от захранващия блок, който захранва 0,1 А.
Нека изчислим:

RLast = (2.9V - 2.4V)/0.1 A = 5 Ohm

Съпротивлението е - надяваме се, че можете да видите това на снимката - малко по-голямо от обикновените 1/4 W (250 mW) въглеродни филмови резистори.

Тъй като товарният резистор преобразува излишната енергия в топлина по време на зареждане, той естествено става топъл или горещ.

Съществува и формула за предварително изчисляване колко вата трябва да консумира товарният резистор:

U * I = ват

С това щяхме да имаме:

2,9 V x 0,1 A = 0,29 W.

Така че бихме нагрели максималната стойност на 0,25 W резистор с допълнителни 0,09 W. Това няма да продължи дълго, преди да се счупи.
Така че имаме нужда от поне 0,5W резистор. С 0,29 W натоварваме малко повече от 50% и така той остава в нормалния диапазон по отношение на температурата.

Малка добавка:
Обикновено зареждащото напрежение на Ni-Cd батерията е 1,45 V (2 клетки = 2,9 V, а не само 2,4 V). Тук напрежението при зареждане след 5 омов резистор е точно 2,4 V.

Оразмеряване на серийния резистор на светодиода

Серийният резистор за светодиода има стойност 220 Ohm.
Как да изчислим това?
Отново законът на Ом:

R = U/I

Светоизлъчващият диод е свързан към положителния полюс на зарядния щифт и светва, когато превключвателят е в положение ИЗКЛЮЧЕН и източникът на напрежение е подаден към зарядните изводи.
С мултиметъра можем да тестваме дали ток тече по плюс секция на светодиода към плюс полюс за зареждане щифт (дясна снимка). Ако направи това, мултиметърът показва "0", в противен случай дисплеят работи към безкрайност (лява снимка).

Щракнете върху изображението, за да го увеличите

Така че нашето напрежение е U = 2,9 V.
Светодиодът трябва да консумира 20 mA по подразбиране, така че I = 0,020 A.

R = 2,9 V/0,02 A = 145 ома

Инсталиран е резистор от 220 ома.
Това означава, че производителят не оставя светодиода да свети до краен предел. Палец нагоре, това трябва да е 13, 14 mA, с които се управлява светодиода.

Използваният двигател трябва да може да работи с напрежение в диапазона 2 V - 6 V.

И това е цялата тайна на вътрешната работа на бръснача.

Съвременните устройства, работещи на литиево-йонни батерии, работят абсолютно по същия начин. Единствената разлика: Съществува и допълнителна Li-Ion верига за зареждане, така че клетките да не се зареждат допълнително, когато са напълно заредени, така че да не експлодират.