Współczesne głośniki bezprzewodowe, takie jak popularne modele JBL, często ulegają awariom związanym z systemem zasilania i ładowania. Diagnostyka uszkodzonej płytki głośnikowej oraz pakietu akumulatorów jest kluczowa dla przywrócenia urządzenia do pełnej sprawności. Poniższa analiza przedstawia typowy przypadek naprawy, z jakimi mierzą się użytkownicy.
Wprowadzenie do problematyki płytek głośnikowych
Opisywany głośnik został wylicytowany na znanym portalu za okazyjne kilkanaście złotych w stanie nieznanym. Po rozkręceniu okazało się, że jest całkowicie rozładowany, co jest częstym problemem w przypadku długo nieużywanych urządzeń z akumulatorami litowo-jonowymi.
Analiza pakietu akumulatorów i jego wymiana
Po rozmontowaniu pakietu akumulatorów stwierdzono, że dwa ogniwa miały jeszcze około 1V, a dwa pozostałe nie miały żadnego napięcia. Analogicznie "zbudowano" nowy pakiet w oparciu o ogniwa z baterii laptopa. Okazało się, że pakiet jest typu 2S2P, co oznacza połączenie dwóch ogniw szeregowo i dwóch równolegle, dając napięcie 8.4V. Po wymianie pakietu głośnik ożył i chwilę popracował, co potwierdziło, że problem leżał w akumulatorach.
Problemy z ładowaniem i brak elementów na płytce
Dalsze oględziny ukazały brak elementów na płytce głośnika oraz brak możliwości ładowania przez port USB. Stwierdzono, że owych elementów nie było w środku, a sam głośnik nosił już ślady rozbierania. Początkowo rozważano naprawę poprzez wlutowanie brakujących elementów, jednak niestety nie udało się znaleźć dobrych zdjęć tej płytki, co utrudniało identyfikację komponentów.
Rozważane metody ładowania zewnętrznego
Wobec trudności z naprawą wewnętrznego obwodu ładowania, pojawiła się myśl o zewnętrznym ładowaniu głośnika. Gdyby to było pojedyncze ogniwo, można by wykorzystać posiadany moduł TP4056. Jednakże, ponieważ pakiet składa się z dwóch ogniw połączonych szeregowo, maksymalne napięcie wynosi 8.4V, co wyklucza proste użycie modułu TP4056 bez modyfikacji.
Początkowo rozważano użycie przełącznika, aby przełączać plus akumulatora do modułu ładowania lub płytki głośnika, a sam akumulator zabezpieczyć za pomocą BMS (Battery Management System). Do zewnętrznego ładowania można by wywiercić dziurkę i zamontować okrągłe gniazdo 5.5/2.5. Ładować można by wtedy nawet z zasilacza warsztatowego po ustawieniu odpowiedniego prądu i napięcia.
Alternatywne rozwiązanie z przetwornicą step-up
Alternatywnym pomysłem było zastosowanie przetwornicy step-up, aby podbić napięcie z portu USB do potrzebnych 8.4V. Do zasilenia modułu przetwornicy można by wykorzystać już zamontowany w głośniku port USB, po wcześniejszym przecięciu ścieżek biegnących od niego, aby odizolować oryginalny, uszkodzony obwód ładowania. Pozostaje jednak pytanie, jaki konkretnie moduł przetwornicy kupić.
mikroinwerter 24V, panel 12V i przetwornica Step-Up
Zalecenia i uwagi ekspertów dotyczące ładowania i zabezpieczeń
W dyskusji na temat naprawy eksperci podkreślili kilka istotnych kwestii:
- Na 100% na płycie wzmacniacza lub zasilacza fabrycznie był układ zabezpieczający, tzw. BMS. Świadczy o tym ewentualne połączenie trzecim kablem do płyty.
- Układ zastępczy oryginalnej baterii akumulatorów musi być zabezpieczony przez oryginalny PCM (Protection Circuit Module) albo dodatkowy, jeśli tylko uda się go zmieścić. Taki układ może mieć również możliwość równoważenia napięć poszczególnych ogniw baterii (tzw. balanser).
- Do ładowania pakietu akumulatorów 2S (8.4V) należy używać zasilacza z ograniczeniem prądowym i napięciem nastawionym na maksymalne napięcie baterii (od 2x4,15 V do 2x4,2 V). Resztą powinien zająć się odpowiedni układ ładujący.
- Zaleca się zakup gotowej przetwornicy sprzedawanej jako ładowarka 2S.
- Dla szybkiego i efektywnego ładowania niezwykle ważne jest, aby akumulatory w pakiecie były jednakowe pod względem parametrów.
- W przypadku ogniw takich jak 18650B prod. Panasonic, producent określa precyzyjny prąd ładowania (np. 975 mA do napięcia 4,2 V), napięcie oraz prąd, przy jakim ładowanie uznaje się za zakończone. Proste ładowarki często nie mierzą tego prądu.
- Jeśli są dostępne przewody - masa, 4,2 V, 8,4 V - oznacza to, że jakieś zabezpieczenie jest obecne, choć jego sprawność pozostaje nieznana.
- Użycie dwóch modułów TP4056 do ładowania pakietu 2S wymaga dwóch oddzielnych zasilaczy.
- W niektórych urządzeniach, np. dronach, do ładowania połączenie szeregowe akumulatorów zostaje rozłączone, a po włożeniu baterii do ładowarki następuje podłączenie do 8.4 V.
