為MASTECH MS8911 LCR meter改良電池設計

本帖最後由 vtrchan 於 2024-6-14 03:03 編輯

做維修時，經常都要測量LCR零件，如果有一件儀器做到In-cirucit測量就更方便. 如果在家使用, 我多數會用nf嘅ZM2353貪佢level去到50mVrms. 但出街嘅話就會用依部Mastech MS8911, 佢都做到0.1Vrms, 仲有埋DCR添.

但依部LCR meter有個好敗北嘅design, 佢嘅電池係要用CR2450, 而且仲好鬼快就會無電, 每次拎出去用嘅時候都要帶定spare電同埋螺絲批, 非常之唔方便.
Check一check粒CR2450電池, 其實容量唔算低架, 足足有620mAh. 但點解又會咁快無電呢? 咁要睇一睇CR2450 discharge curve啦.

本身CR2450內阻係好高嘅, 有80 ohm以上. 當佢長期處於低放電狀態, 佢係可以提供到600mAh. 但MS8911會continuous用9mA, 而Pulse drain仲會去到16mA添, 咁樣容量就會不似預期咁多. 所以特性上用CR2450其實唔係咁好.

今次改裝目標:
1. 改用Lithium rechargeable battery
2. 做到長standby time
3. Support Qi Charge
Lithium rechargeable battery電壓為3.7V, Fully charge就有4.2V, 與CR2450並非完全相容. 咁要Check下MS8911嘅耐壓先, 它內部使用的MCU為STM8L152R8T6, 而根據datasheet講最高耐壓為3.6V. 如果直接使用Lithium rechargeable battery恐怕會燒燬MCU.

那就要用LDO將Lithium電嘅3.7V降壓為3V, 但一般型號嘅LDO的IQ相當之高, 找了一段時間, 終於被我找到粒NCP730ASN300T1G. 佢嘅IQ就只有1uA.
而Lithium charger會選用TP4056方案, 充電電流會設定為130mA.
Charger copy.jpg

Qi Receiver會選用3W的, 線圈要放得入25mm直徑。

電池選用Lithium Polymer, size為502020, 容量有150mAh。

先將Lithium battery charger module的type-c頭拆掉, 並將LDO焊上去. 另外，塊板就要磨細少少。

在PCB上加上絕緣物料, 並用雙面膠紙固定.

再將電池及底板安裝上去.

在原本CR2450電池位置上安裝Qi receiver module.

在外殼加上導光膠條.

測試Qi差電中.

經測試, 淘X買的NCP730ASN300T1G, 靜態電流為3.8uA, 接駁晒所有線路之後, 整體靜態電流為6.5uA, 都算是理想數字. 另外發現4腳並非是NC腳, 與datasheet描述的不一致, 不知是否老翻產品.

改裝後, 測試所有功能正常, 而電池損耗情況就有待觀察.

已知問題:
1. 由於MS8911的low battery indicator是用STM8L152R8T6 embedded PVD去做, 所以改裝後low battery indicator功能變相失效.
2. 因為Qi Receiver並不是安裝在MS8911的中心位置, 使用大多Qi Charger充時都會令到擺放不平行, 可能要加輔助物才能擺放平行.

放唔到平行係因為個殼有依個斜位。

加一塊1.6mm厚嘅膠響依個位置。

咁就平晒啦～不過加多舊膠，用起上嚟有可能有少少頂手。

大功告成，試想想，在工作枱面放一個Qi Charger，每次用完就咁放上去，就可以無限回血，每次用嘅時候就只需要隨手拿來就用得。真係好方便呢～