Naprawa słuchawek

Bezprzewodowe słuchawki Bluetooth od kilku lat skutecznie wypierają słuchawki przewodowe z uwagi na brak plątaniny kabli i ogólną wygodę.
Niestety, często tanie słuchawki psują się w najmniej oczekiwanym momencie. Wady są różne: uszkodzona bateria, uszkodzony program, czy sterownik. W moim przypadku była to uszkodzona bateria.
W tym poście opiszę naprawę moich pierwszych słuchawek bezprzewodowych. Dowiesz się jak diagnozować uszkodzone słuchawki Bluetooth, jak wymienić baterię i poznasz hipotetyczne przyczyny usterki.

Zacznijmy od początku – diagnoza

Rozpocząłem od rozebrania słuchawki, która zawiera całą elektronikę. Od razu rzuca się w oczy napuchnięty akumulator.

Poniżej porównanie nowego i ,,słuchawkowego” akumulatora.

Przyczyną spuchniętego akumulatora może być jego całkowite rozładowanie, zbyt duże przyłożone napięcie, zbyt duży prąd ładowania albo rozładowania. Możliwości jest wiele.

Podłączając słuchawki do ładowania, chciałem sprawdzić, czy akumulator jest na pewno uszkodzony. Niestety, słuchawki nie reagowały na żadne przyciski, jak miały w zwyczaju, kiedy słuchawki działały.

Naprawa słuchawek bezprzewodowych

Naprawę słuchawek bezprzewodowych rozpocząłem od wylutowania źródła energii i zmierzenia napięcie na zaciskach. Okazało się, że jest ono całkowicie rozładowane. Multimetr pokazał 0 mV. Prawdopodobnie to jest przyczyną niedziałających słuchawek.

Postanowiłem sprawdzić co się stanie, jeśli po wylutowaniu akumulatora podłączę słuchawki do ładowania.SłOkazało się, że kontrolka informująca o ładowaniu akumulatora (podłączeniu ładowarki) zaświeciła się, ale nie można włączyć słuchawek.

Jest to dobra oznaka: układ elektroniczny na pewno działa. No może z wyjątkiem układu ładowania baterii. To zaraz sprawdzę.

Sprawdzenie działania słuchawek z nowym akumulatorem.

Do naprawy słuchawek użyłem nowego akumulatora Litowo-Polimerowego z układem sterowania, który zabezpiecza go przed nadmiernym prądem ładowania i rozładowania, zwarciem, czy przed naładowaniem go do zbyt dużego napięcia. To wszystko na wypadek, gdyby układ ładowania ogniwa ze słuchawek okazał się wadliwy.

Akumulatory Litowo-Polimerowe

Na chwilę zatrzymam się przy ogniwach Litowo-Polimerowych, ponieważ użyłem jednego z nich. O ogniwach można rozmawiać (i pisać) godzinami, natomiast ja skupię się na najważniejszych parametrach:
Wydajność prądowa oraz maksymalny prąd ładowania oznaczony jest literą C. Mówi nam o tym jaki maksymalny prąd możemy pobierać z ogniwa.
Aby obliczyć C, można skorzystać ze wzoru:

gdzie x oznacza parametr maksymalnego prądu w C.

Kolejnym parametrem jest pojemność, podawana w mAh (miliamperogodzinach), która mówi nam o tym jaką wartość natężenia prądu możemy pobierać w ciągu jednej godziny. W moim przypadku wartość pojemności jest równa 50mAh, co oznacza, że słuchawki mogą pobierać przez godzinę 50mA.
Słuchawki działały na pełnym naładowaniu około 5 godzin, co oznacza, że pobierały średnio 10mA.

Charakterystyka ładowania ogniw Li-Po

Wykres przedstawia nam jak wygląda proces rozładowywania akumulatora. Nikogo nie powinno dziwić, że akumulatory rozładowują się nieliniowo. Widać na wykresie, że napięcie na naładowanym ogniwie wynosi ok. 4,2V. Szybkość rozładowywania ogniwa zależy od wartości prądu. Im większy prąd, tym szybciej rozładuje się kondensator. Poniżej napięcia 3,4V akumulator rozładowuje się bardzo szybko.
Nigdy nie wolno dopuścić do rozładowania ogniwa do napięcia niższego niż 3V.
Więcej o akumulatorach poznasz na zajęciach Rozszerzonej Elektroniki, a tutaj więcej informacji o kursie: www.akademiaelektroniki.com/kursy/rozszerzona-elektroniki.

Ale wróćmy do naszej naprawy.

Podłączyłem woltomierz do styków ogniwa i zworkami podłączyłem akumulator do słuchawek ,,na krótko”, czyli przykładając zworki do padów na płytce słuchawek.

Okazało się, że wszystko działa jak należy, ponieważ układ słuchawek ładuje ogniwo i napięcie sukcesywnie wzrasta.

Układ ładowania ładuje akumulator stałym prądem.

Niebieska dioda informująca o włączeniu urządzenia i czekaniu na połączenie z innym urządzeniem, oznaczała dla mnie tylko jedno. WYGRANĄ!

W trakcie sprawdzania, czy układ działa poprawnie, przez przypadek zwarłem styki ogniwa. W efekcie napięcie na akumulatorze spadło natychmiastowo do 0V. Zadziałało zabezpieczenie przeciwzwarciowe. Można przywrócić prawidłowe działanie, przykładając odpowiednie napięcie do ogniwa.
Przynajmniej wiem, że układ ładowania akumulatora działa 😛

Aby naprawić słuchawki, przylutowałem ogniwo do padów na płytce, używając zestawu, którego kursanci używają na kursie Podstaw Elektroniki. Lutować na kursie też uczymy. Miejsca na błędy nie było, bo to małe słuchawki (:P).

Dopasowałem ogniwo do przestrzeni na płytce i złożyłem słuchawki.

W kolejnym kroku podłączyłem do ładowarki, żeby ogniwo się naładowało i teraz mogę cieszyć się, że naprawiłem bezprzewodowe słuchawki bluetooth.
Ciekawe jak długo 😛

Prawdopodobne przyczyny uszkodzenia akumulatora:
-Nie podłączyłem do ładowania rozładowanych słuchawek przez dłuższy czas. Akumulator samoczynnie się rozładowuje.
-Układ pozwalał na zbyt duży prąd ładowania albo rozładowywania ogniwa.
-Układ ładowania podał zbyt duże napięcie (powyżej 4,2V) na ogniwo.
-Układ pozwolił na zbyt głębokie rozładowanie ogniwa, zamiast odłączyć zasilanie.

Patryk

---