在能源价格节节攀升的时代,定时插座已成我家不可或缺的小装置。最近老爸家里又需要一个,于是我在网上搜,发现二十几元 一个还包邮,决定买来一试。通过拆解发现,这款定时器电源设计与工艺在我用过的定时器中都是最好的,成本无论如何十几块拿不下(扣除邮费),看来商业竞争真的很残酷。
拆解篇:
图1 :科德定时器TW-L12
图2 :科德定时器的拆解
图3:定时器拆解后的电路板
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改造篇:
不过我认为国内所有内置充电电池的定时器电源,充电电路设计存在缺陷,电池一般使用两三年都会损坏导致定时器失效,对于普通用户而言,维修费用以及所耗费的时间成本太高,通常只能丢掉,因此充电电池的设计变成了限制使用寿命的致命缺陷。于是我决定改进原设计,经改造后,估计最少用个七八年没问题。
电池失效原因:由于成本原因,缺乏电池充电保护电路,电池长时间处于过度充电状态,电极逐渐被电解而失效。
改造思路:经测试定时器CMOS电路的工作电流仅3uA,如采用法拉电容代替电池,完全可满足使用要求,同时大大延长使用寿命。
图4:改造定时器所需的元件全家福
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电路原理图及改造方案:
图5:电路原理图及改造方案图
市电经阻容降压后,通过继电器线圈与2V稳压二极管DZ1串联电路,实现继电器闭合,DZ1提供2V电压为CMOS电路供电,同时为电 池充电。当需要断开继电器时,CMOS电路相连的3号引脚变为高电平,三极管KSP92导通,继电器线圈电压降为零,继电器释放。
1、使用2.7V 5F的电容替换充电电池,并将R4短路。经测试电容充满后可维持CMOS电路继续工作5天以上,现在的居民小区很少有连续5天停电 的,因此完全可满足日常使用需求。
2、在DZ1两端再并联一直稳压二极管。由于正常工作时通过稳压二极管的电流较大(约14毫安),加上市电偶发的高压脉冲可能 加重该二极管电流负担,因此是薄弱,再并联一直同规格的可提高可靠性。
3、在DZ1两端并联一只0.1uf的薄膜电容。由于继电器状态转换时易产生瞬间电压波动,并联电容可提高2V电压稳定度,避免电路 误触发。增加该电容后可拆除功能类似,但容量偏小的C6。
4、将E1更换为100uF50V松下FM系列高频电解,提高电路稳定性;将C3更换为可靠性更好的0.1uF100V西门子薄膜电容。
5、拆除E2与液晶板上的电解,并将液晶板上的电解更换为1uF63V的ERO薄膜电容,提高CMOS供电源的高频抗干扰能力。
注意:改造完毕第一次插市电时,给电容充电需要约5分钟之后液晶才有显示。
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改造后的样子:
图6:改造后的定时器图片
图7:改造后的定时器的性能参数
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