Reciclando uma bateria do controle remoto do Xbox 360 para alimentação de íon de lítio: 11 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Este projeto surgiu porque meu antigo pacote NiMh Xbox360 com suas inviáveis reivindicações de capacidade de bateria parou de funcionar completamente. Nunca durou mais do que algumas horas para começar, e achei que seria a hora de atualizá-lo para o lítio.

Como a maioria dos gadgets vem com baterias de lítio hoje em dia, é justo dizer que a maioria dos consertadores de eletrônicos tem alguns itens desmontados que falharam de maneira espetacular para serem consertados.

Avisos:

• As baterias de lítio podem ser altamente perigosas e causar incêndios se forem perfuradas, entrarem em curto-circuito, sobrecarregadas, descarregadas em excesso, superaquecidas ou usadas de alguma forma.
• Verifique novamente qualquer fiação antes de conectar a bateria.
• Certifique-se de compreender e aceitar os riscos antes de tentar este projeto, pois não posso assumir qualquer responsabilidade por erros cometidos se você optar por seguir este guia.

Suprimentos

Para realizar a atualização, as peças de que você precisará:

• Um carregador de lítio IC.
• Uma placa de breakout SOT-23 para montar seu carregador IC.
• Fios variados.
• Um diodo de silício com pelo menos 1A classificação, como 1N4001.
• Um resistor de montagem em superfície 2k2 0805, mais sobre isso mais tarde.
• 2x 0805 capacitores de montagem em superfície de 1uF (não essenciais, mas recomendados).
• Uma célula de lítio que caberá dentro de sua bateria, com espaço de sobra.
• Um pouco de espuma EVA ou similar para garantir que a nova bateria se encaixe perfeitamente.

Ferramentas:

• Ferro de soldar com ponta fina e controle de temperatura.
• Pinças de precisão.
• Pistola de cola quente
• Uma SPUDGER - de preferência do tipo de metal. Você pode se safar com uma pequena chave de fenda plana, se for cuidadoso.
• Prato de torta de segurança opcional (agradeça a bigclivedotcom pela idéia) para jogar qualquer pedaço perigoso / em chamas rapidamente.

Etapa 1: Abra o caso e avalie as partes internas

Se você tiver o mesmo modelo de bateria que eu, verá que há uma linha fina de cola ao redor da borda. Gentilmente, levante o invólucro superior para abrir a partir da parte inferior, você precisará fazer isso em todos os lados e ouvirá um 'clique' quando a cola ceder. O topo deve se separar facilmente depois que toda a cola for cortada.

Infelizmente, com a minha bateria, as células vazaram, então a corrosão deve ser removida dos contatos. Mergulhe-os em cola dietética barata durante a noite - o ácido fosfórico deve remover quaisquer vestígios de corrosão. O ácido clorídrico fraco faria uma coisa semelhante se você o tivesse.

O circuito do carregador para as células NiMh nada mais era do que um diodo e um resistor, sem nada para evitar a sobrecarga! Além disso, havia um LED de 3 mm com resistor - você pode salvá-lo para mais tarde ou alterar o LED para uma cor diferente, se desejar.

Etapa 2: dessoldar as peças necessárias

Você precisará reter o LED, o resistor pequeno e o conector DC, tendo o cuidado de lembrar / anotar qual dos pinos do conector é positivo (dica: o pino do meio é quase sempre positivo).

Além disso, se você não tiver um diodo novo em mãos, pode-se usar o da embalagem, desde que verifique com um multímetro na configuração do diodo e que tenha uma queda de pelo menos 0,6V.

Descarte as células velhas de NiMh mortas de preferência em um ponto de reciclagem.

Etapa 3: Encontre uma bateria adequada

Verifiquei minha coleção de baterias de lítio antes de escolher uma célula de 500mAh 902030.

Um pouco sobre os tamanhos das células de lítio / números de peça para aqueles que não estão familiarizados:

1. Os primeiros dois dígitos são a profundidade, em passos de 0,1 mm, então o meu tinha 9 mm de espessura.
2. O segundo par de dígitos tem a largura em passos de 1 mm, então o meu tinha 20 mm de largura.
3. O terceiro par de dígitos é o comprimento, então o meu tinha 30 mm.

É importante que você escolha uma célula com um circuito de proteção ativado, isso deve servir para proteger a célula (+ sua casa, + seus dedos) se você conseguir causar um curto-circuito durante a construção. Um pequeno e estreito PCB próximo ao local de saída dos fios indica que há proteção.

Etapa 4: modifique o estojo para caber na bateria

Como o original usava 2 células AA e a nova bateria é retangular, é necessário cortar um pouco do separador central. Depois de cortar com uma faca e mordiscá-la com um alicate, ainda fiquei com uma seção elevada. Como a altura da minha bateria era muito menor do que a do case, não era realmente um problema - alguns pedaços simples de espuma EVA eram suficientes para garantir que a bateria ficasse sem carga.

Etapa 5: Solde o IC do carregador de bateria

O carregador de bateria deve ser instalado com segurança e inspecionado (dica: câmeras de smartphones são excelentes lentes de aumento para inspecionar as juntas de solda).

Não vou entrar em soldagem SMD aqui, mas observe todas as coisas usuais, como temperatura da ponta abaixo de 350C e bastante fluxo. Limpe tudo com um pouco de IPA depois para mantê-lo brilhante.

Etapa 6: Calcule sua taxa de carregamento

Dependendo do chip do carregador e da bateria que você escolheu, agora você precisará definir a corrente de carga. A maioria das peças chinesas genéricas de 5 pinos (ME4064A, HX6001, TP4065, XT4054, LTH7, XC5071 … muito mais, basta ir até a seção PMIC - Gerenciamento de bateria em LCSC.com e pesquisar dispositivos de 5 pinos), parecem ter o mesmo método de configuração. Vou demonstrar o método que usei com meu ME4064A, mas certifique-se de que seu IC seja compatível.

Em primeiro lugar, você precisará da capacidade da bateria. Escolhi uma bateria de 500mA e é uma boa prática garantir que a corrente de carga não exceda a capacidade (conhecida como carga a 1C).

Para definir a corrente do carregador, você conecta um resistor entre o pino Prog e o aterramento. A folha de dados do ME4064A afirma que a fórmula para calcular a corrente de carga (Ibat) é:

(1 / Rprog) * 1100

Vamos tentar 3k3: (1/3300) * 1100 = 0,333A, muito baixo.

Tente novamente com 2k2: (1/2200) * 1100 = 0,5A, perfeito, então precisamos apenas de um resistor de 2k2.,

Etapa 7: Solde o PCB

Conecte o cátodo do seu diodo ao contato positivo e um fio preto ao contato negativo. Certifique-se de não soldar muito perto da borda, pois ele precisa se encaixar confortavelmente na carcaça.

Conecte a extremidade oposta deste fio preto ao pino negativo do conector DC, mantendo o fio existente no lugar (ele irá para o seu PCB).

Na placa de circuito impresso, encaixe o resistor do pacote 2k2 0805 do PROG no pino não usado, e o capacitor 1uF 0805 do VCC no pino não usado também (mais tarde conectaremos este pino não usado ao aterramento). O outro capacitor de 1uF se encaixa entre o pino BAT e o aterramento, conforme mostrado na imagem acima.

Encaixe o link de aterramento para os dois pinos centrais no lado oposto da placa.

Encaixe o LED em dois fios curtos para os pinos VCC e CHRG (observe que o cátodo / fio preto do seu LED vai para o pino CHRG).

Etapa 8: Colocar e colar os contatos da bateria

Pode ser necessário remover o forro de espuma enquanto você recoloca os contatos no final da bateria.

Verifique se eles estão bem alinhados e cole ambos os lados com cola quente para garantir que quando os contatos da mola no controlador pressionarem contra eles, eles não possam se soltar.

Empurre o conector DC de volta para as três nervuras-guia. Não há necessidade de colar, pois a tampa o manterá no lugar.

Etapa 9: Fiação e teste

Conecte o VCC ao fio vermelho do conector CC, conecte o fio terra preto do conector CC ao fio terra que você soldou na parte inferior da placa.

Solde a bateria + ao pino BAT, e a bateria- ao pino terra no PCB. Solde também o ânodo do diodo a um fio vermelho curto e conecte-o ao pino BAT.

Verifique suas conexões mais algumas vezes e conecte o conector DC para verificar se tudo está funcionando. Se tudo correr bem, você obterá uma luz verde de carga e cerca de 500mA de corrente consumida (menos se a bateria estiver quase cheia). Use um medidor para garantir que você tenha cerca de 3,5 V na saída (bateria de 4,2 V, com queda de tensão do diodo de 0,7 V).

Etapa 10: embalar e remontar

Corte mais alguns blocos de espuma EVA para garantir que a bateria e o circuito permaneçam no lugar.

Encaixe o mecanismo de liberação da mola de volta na caixa.

Prenda a tampa novamente, garantindo que o LED e o conector DC estejam alinhados corretamente com os orifícios. Agora você deve testar em seu controle remoto XBOX antes de aplicar cola para selar a caixa.

Etapa 11: Perguntas frequentes

P. Por que você usou apenas uma bateria de 500mA? A. O próximo tamanho que eu tinha era 1500mA, que não cabia

P. Por que o diodo é necessário? A. O controle remoto do XBOX espera ver uma voltagem entre 2,2 V e 3,5 V. Uma bateria de lítio totalmente carregada tem 4,2 V, o que pode danificar o controle remoto. O diodo foi usado para reduzir a tensão a um nível seguro

P. Quanto tempo leva para carregar? Usando a configuração que eu tinha, ele começará a carregar a 500mA quando estiver vazio e, em seguida, diminuirá quando a bateria estiver quase cheia. Eu esperaria cerca de uma hora e meia a duas horas. Você saberá que está completo porque a luz se apagará

Se você tiver mais perguntas que não respondi, sinta-se à vontade para postar um comentário.