儀器電池 更換-無懼特殊規格

最近助教發現有一台儀器每次設定時,面板的背光都不亮,RS232的速率也不對,還花了一些時間才找到選項將設定弄對,但重新上電之後背光又不亮了,RS232也無法連線,真是傷腦筋。

儀器面板
儀器面板

設定遺失

當我檢查設定時,發現面板背光與Baud rate設定已經不是當初的值了,看來之前的設定都遺失了,這種現象大家應該不陌生,只要有組裝PC的經驗,應該不難推測這就是電池沒電的現象。

所以接下來的工作就是要把電池做更換,講起來很簡單,但實際上跟我想的有些不一樣。原先我以為我要找的是像下圖主機板這樣的鈕扣電池,但實際上在儀器內的電路板上卻遍尋不著這樣閃亮亮的鈕扣電池。

我以為要找這種主機板的鈕扣電池
我以為要找這種主機板的鈕扣電池

不一樣的電池包裝

我想該不會是儀器的電池有不同的樣貌吧,於是又仔細地找了一遍,終於在電路板的某個角落發現了一個顏色很搶眼,而且外觀有點類似橡皮擦的方塊,仔細一看上面寫著Lithium cell,沒錯! 就是它了,但是它似乎是個SMD元件,你看下面的照片有20幾根腳,這樣是要怎麼更換?

儀器主機板上的電池
儀器主機板上的電池

它上面寫著Timekeeper,我猜這個方塊裡面應該包含了時鐘Real Time Clock(RTC)的電路吧,我想不通為何有人要把電池跟時鐘包在一起,這樣以後是要怎麼換電池?

柳暗花明又一村

基於好奇我根據型號M4T28-BR12SH1查了一下網路的datasheet,還好我有查,因為跟我想的不一樣。如下圖,原來這顆黃色方塊裡面只含了晶體振盪器Crystal與鋰電池,所以它有四根腳,我在電路板上看到很多腳是因為它騎在另一顆IC上面,如果是這樣就很好處理了。

儀器電池的概要
儀器電池的概要

你看原先像下圖這樣,實在是看不出該怎麼下手,還好有找到Datasheet,我才知道它可以拔下來,於是拿了拔IC的小工具處理它。

黃色方塊是鋰電池和Crystal的合體包裝
黃色方塊是鋰電池和Crystal的合體包裝

如下圖,把黃色方塊拔走之後,原來下方的IC長這樣,這顆就是Real Time Clock(RTC)它的腳位很多,還好我們只是沒電而已,這次不需動到RTC。剩下的問題就是,我該用甚麼來取代原來的黃色方塊?

移除電池之後,真正的時鐘才露出來
移除電池之後,真正的時鐘才露出來

土炮上陣

當然,這個黃色方塊的零件可以在網路上買到,一顆要價200多元,以電池與晶體振盪器來說是有點貴,可能因為用的人少,價格就高。但對我來說,它只是用來維持時間與設定,我不是很想花這個錢,另外這台儀器已經過保固了,基於省小錢與個人好奇心作祟,所以我決定採用土炮維修法。

所謂土炮維修法就是自己拿電池與Crystal來湊合著用,如下圖準備好鈕扣電池盒、晶體振盪器32.768KHz、OK線外加圓形腳的IC插座,這樣就可以複製一個黃色方塊了。由於時鐘RTC上方有4個插座孔,我特別找了這種IC腳座,它的針腳剛剛好可以插入RTC。

替換黃色鋰電池的材料
替換黃色鋰電池的材料

按照Datasheet的說明,左邊兩根腳是Crystal,右邊兩根腳是鈕扣電池,正負極別搞錯,四根腳全焊在剝下來的IC腳座上,然後小心地插在RTC上面,理論上這樣就能搞定了。

電池的部分,原先的黃色方塊能提供的電壓是2.8V,而鈕扣電池的電壓有兩種

  • CR2032 – 3.0V
  • BR2032 – 2.8V

但我實際去購買的結果是BR2032似乎沒人聽過,因此我就以CR2032來替代,雖然多了0.2V但我想應該不至於燒壞RTC。

我最擔心的是32.768KHz的振盪器是否能順利的起振,因為嚴格來說每種廠牌的Crystal都有自己搭配的匹配電容值,這顆坊間隨便買來的振盪晶體到底能不能沿用現有的匹配電容,我也不知道,這個要賭賭看,基本上時鐘用的XTAL很普遍,頻率又低,我猜應該是大眾規格應該不會出問題吧。

取代黃色鋰電與晶振的土炮裝置
取代黃色鋰電與晶振的土炮裝置

又是一尾活龍

蓋上機殼之前一定要測試一下,把電池裝好、時間設定好,重新上電再來看看時間是否還維持著。緊張的時刻來了,重開機之後發現時間正確、背光也有出現,真是太好了,所以接著就是把機殼鎖上打完收工。

重新安裝電池後,又是一尾活龍
重新安裝電池後,又是一尾活龍

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2 Comments

  1. 看完後,跟阿信有一樣的感覺,學以致用的成就感
    尤其土炮維修法,測試成功的那一刻,那種感覺說不出來
    說給旁人聽,對方也聽不懂,聽得懂,對方也不會有興奮
    只有自己能感受到

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