Banner publicitario de PCBWay

Reingeniería de una lámpara de emergencia: de Ácido a Li-ion

Dr. Zoidberg

Well-known-Papá Pitufo
Resulta que en casa hay una lámpara de emergencia de 35 LEDs que era de mi hija cuando estudiaba. Cuando finalizó sus estudios y volvió a casa, trajo la lámpara con ella y quedó por ahí guardada y sin uso.
Hace poco tiempo, la patrona quería colocar esa lámpara en el comedor por si acaso se cortara la luz cuando estábamos ahí y no fuera necesario ir a alguna parte donde están las otras lámparas de emergencia. La lámpara estaba muerta, así que la puso a cargar....y luego de algunas horas seguía tan muerta como cuando comenzamos. La desarmé y resulta que tiene (tenía) una batería de ácido sellada de 4V 3000mAh, que obviamente había pasado a mejor vida. La lámpara es una de marca M&K (del Makro :rolleyes: ) cuya foto les dejo acá abajo:

01-lampara-MyK-deArriba.jpg02-lampara-MyK-deCote.jpg
La historia con las batería es sencilla: en San Juan solo hay baterías de 4V y de 2000mAh o de 4000mAh. Las primeras son muy pequeñas (pero baratas ... $4000) y van a durar poco, y las otras son exageradamente grandes y no caben dentro de la lámpara. Pero eso no es lo mas grave! Lo mas molesto es que el circuito de carga y mantenimiento trabaja con 7V cuando debería ser de 5V y monedas ---> la batería va a volver a palmar pronto.

Entonces se me ocurrió modificar la lámpara para que use una batería 18650 de Li-Ion...total de 4V a esas que operan entre 3.7 y 4.2V...y el BMS vale menos de un dólar, debería andar sin problemas. Y si podemos hacer el cambio podría tener un dispositivo con una mayor vida útil y fácil/barato de reparar cuando muera esa batería de Li-Ion.

Bueno, primero desarmé la lámpara para estudiarla:
03-pcb-fuente-y-cargador.jpg
Parece fácil por que tiene 2 PCB:
La que se vé el impreso es una fuente que entrega 9V 1A...mas o menos. La otra, que está de costado, tiene los controles de operación, el cargador y la conexión a los LEDs. A esta última PCB llegan 2 cables (rojo y negro) desde la fuente de 9V y sale dos pares de cables rojo/negro: uno que vá a los LEDs y otro que vá a la batería de ácido de 4V..que no está por que ya la quité, pero les dejo una foto:
04-bateria-sellada-4V.jpg
Por el par de cables que va a la batería salen los 7V de carga y mantenimiento, pero el problema es que esos cables son "bidireccionales" :rolleyes::rolleyes:: cuando la batería está en carga la corriente vá desde el PCB a la batería, pero cuando encienden los LEDs al cortarse la tensión de red, la corriente fluye de la bata al PCB...y obviamente no puedo usar el cargador por que las baterías Li-Ion no trabajan de esa forma (en realidad el BMS no trabaja de esa forma) así que vamos a tener que hacer modificaciones.

El PCB del cargador debe quedar ya que tiene la conexión a los LEDs y al interruptor On-Off. Corté los cables de la fuente al cargador y metí la tensión de una 18650 por los cables que iban a la batería sellada: funcionó perfecto y operó también el control On-Off. Ya está como conectar la nueva batería, pero ahora hay que colocar el BMS y una nueva fuente de alimentación que le entregue 5V al BMS, así que tuve que comprar algunas cosas y reciclar otras:
05-comonentes-nueva-bata.jpg
El BMS con el TP4056 lo tenía (es el que trae 3 chips, el otro NO SIRVE para esto). La fuente de 5V (abajo en la figura) es un cargador Gadnic de 5V 1A que le cartonié a mi hijo. No andaba, pero al abrirlo tenía dos electrolíticos explotados (me regaló 2 y el otro está igual) así que les cambié todos los capacitores electrolíticos y salieron andando como campeones. Bueno, uno de ellos vamos a usar como nueva fuente de alimentación.
Lo otro de la foto es un porta-pila para la 18650 y un relay DPDT de 5V que vamos a usar para reemplazar la lógica de conmutación de encendido cuando se corta la tensión de línea por que es fácil, es barato y es pequeño (y). EL PCB del cargador solo va a servir para encender los LEDs y soportar el interruptorOn-Off.
El circuito que voy usar es muuuuy simple y fácil de hacer...les dejo el esquema que se auto-explica:
06-nuevo-circuito-lampara.jpg
La bobina es la del relay y se activa con los 5V de la nueva fuente. COM1-NO1 y COM2-NC2 son los contactos del relay (que parecen estar dibujados al revés, pero el esquema muestra cuando el relay está activado, que es el modo normal de operación mientras carga --> el NO está cerrado y el NC está abierto).
Obviamente la pelota con la cruz no son los LEDs sino los cables al PCB del viejo cargador que acá opera solo para encender los LEDs.

El montaje que hice es una cochinada por que soldé punto a punto y sujeté los componentes con cinta doble faz. Luego veremos que tal vive así y si vale la pena ponerle con la pistola de plástico derretido.

Así queda el coso reconstruido:
07-nuevo-montaje-lampara-v1.jpg
08-nuevo-montaje-lampara-v2.jpg
Funciona perfectamente, pero lo único que no tengo son las indicaciones de los LEDs de estado del BMS....en fin, así quedará por que era mucho lío.

PD: me gasté un 30% menos que una batería de 4V 3000mAh...pero claro, con el cargador de 5V tomado de la basura...

Saludos!
 
Atrás
Arriba