告别干电池,挂钟改锂电池,实现全年续航,这是一个非常实用的改进方案,可以大大提高挂钟使用的便利性和用户体验。以下是一些具体的步骤和注意事项:
"一、选择合适的锂电池:"
"类型:" 对于挂钟来说,建议选择"锂亚硫酰氯电池(LS1455)"或"锂锰电池(CR123A)"。这两种电池具有高能量密度、长寿命和稳定的电压输出,非常适合用于低功耗的电子设备。
"容量:" 容量选择要根据挂钟的功耗来决定。首先需要测量挂钟的功耗,通常在几毫安到几十毫安之间。然后根据电池的容量(以毫安时mAh为单位)和挂钟的功耗,计算出电池的续航时间。
"续航时间(小时)= 电池容量(mAh) / 挂钟功耗(mA)"
为了保证全年续航,建议选择容量至少为"2000mAh"的电池。如果挂钟功耗较低,可以选择容量更大的电池,例如"5000mAh或10000mAh",以获得更长的续航时间。
"电压:" 确保所选电池的电压与挂钟的原装干电池电压一致。LS1455电池电压为3V,CR123A电池电压为3V。
"二、拆卸挂钟并更换电池:"
"拆卸
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挂钟现在用一节18650就能跑,输出稳在1.5V,静态电流只有1.3µA,走针时也只是几十µA,一次充电估计能撑差不多一年。

从第二句话开始把原来的电路拆开、测数据、改装、再装回去——整个流程就是这么干的。先把表接上我做好的小板,先量几项关键数:电池端是4.1V(这是充满电的典型值),稳压输出稳稳当当是1.5V,没看到抖动。静态电流用万用表测得是1.3µA,秒针动的时候电流冲不上去,也就几十µA的样子。把改好的挂在墙上跑了半天,走时误差基本看不出,耗电比想象中少很多。结论很明白:把一次性干电池换成可充电的18650,按现在这个耗电量,一次充电顶得上差不多一年,省事省钱。
做这个改装前有个小目标:不改动机芯本身能安全跑在1.5V上。市面上挂钟机芯都按1.5V干电池设计,直接给3.7V那是要命的——要么走快,要么直接把机芯弄坏。解决办法是把电压降到1.5V。可以用开关降压芯片,但两件事让我放弃了这个路子:一是待机功耗会增加,二是电路复杂度上去后装回表壳就麻烦。最后选了个低压差线性稳压器XC6206P152,搭配两个1µF的滤波电容,再加一只用来防反接的三极管。元件清单就这么简单:XC6206P152,一个防反接三极管,两个1µF电容,外面两根线正负各一条直接焊到电池座上。

电路板是在嘉立创下单做的小尺寸板,布线简单,贴片元件我在恒温加热台上回流上板,脚少的地方用手工点焊补了几下。如果没人做贴片经验,也可以把SMT交给厂家做好,成品回来直接装就行。出于保险起见,我在设计里多加了那个防反接的三极管,这玩意体积小但挺管用——要是有人不小心把电池正反装反,能把芯片保护住,省得白忙活。
焊接和装配这步要留心两点:一,焊点要牢,别图省事把线头焊得松动,后面装回壳里一晃就断。二,留点散热和力学余量,XC6206在降压时会有热量,但这套挂钟电流极小,发热不是重点,不过还是别把芯片压得没空散热。线的长度留点余量,回壳时好整理,别把线拉得紧紧的。整个板子焊上18650电池盒后,固定好,再接到机芯测试。
测试环节不能省。把表接上后我用了万用表和钳形微安表交叉测量,确认读数可靠:电池端4.1V,输出1.5V稳定,静态1.3µA,走针时几十µA。还观察有没有接头发热、防反接是否生效。一次回流后有个电容被焊偏,导致输出不稳,拆下重焊就好了;还有一次电池座和板子间线太短,回壳时线受力,后来换长一点并套上热缩管加固就没事。机芯内部空间有限,走线和固定都得耐心弄,不然一震动东西就浮起来。
把东西装回壳体前最后还在桌面上让表跑了一天,测温度、看输出有没有漂移。桌面跑一天正常后挂墙上又跑了好几天,误差在能接受的范围内。静态电流能低到微安级是挺意外的惊喜,这直接决定了电池寿命。按普通18650的常态容量估算(一点理想化成分在里头),一年左右是合理的预期。
给想跟着做的人几点实用的、直白的建议。选稳压芯片时看两个数字:一个是压降(就是芯片需要的最小输入比输出高多少),一个是静态电流(待机消耗)。电容按芯片手册配,别省这两颗小电容。防反接保护别省,你怕的不是多花几分钱,是把板子烧了的那一刻懊悔。焊接时检查每个焊点,贴片桥连、虚焊是常见问题。做前把万用表、钳形微安表准备好,遇到异常好定位。组装时给线留余量并做应力保护,机芯里空间紧,线太短或受压很容易出问题。
做这活儿需要一点焊接基础和耐心,不是大刀阔斧的活,需要细活儿和反复测验。遇到问题别急着一股脑拆全表,按部就班排查:先看电压有没有到位,再看电容焊接情况,最后看线的物理受力。动手慢点,比赶工强;把每一步都验证过能省掉不少二次返工。
如果有人问能不能直接把18650接到机芯上,那肯定不行。机芯习惯1.5V工作电压,直接给3.7V会走快或者内部元件受不了。也有人问为什么不用更现代的超低功耗开关芯片——可以,但对我这种目的是简单、稳定、长期不用管的使用场景,LDO更合适:电路少,起飞点低,静态功耗也够低。最后一点,安全意识别丢了:锂电池别短路,焊接时注意不要把塑料壳烤坏,装进表壳前确认所有裸露金属都绝缘好。
改装完成后,挂钟恢复在墙上,目测没走偏,偶尔站在客厅听那秒针的滴答声,心里踏实。只是把换电池这件小事彻底改成了“偶尔充电”而已。

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