Вариант «ремонта» кейса наушников31.03.2024 10:30

Приветствую вас дорогие читатели. В этой статье вы узнаете как можно восстановить работоспособность зарядного кейса.

Одним прекрасным весенним днем попали ко мне в руки наушники со следующей неисправностью — зарядный кейс заряжается, индикация присутствует, а вот наушники не подают признаков жизни. Наушники красивые, новомодные, со всякими режимами шумоподавления, разговора во время воспроизведения музыки (talk thru). Да ещё и в частично прозрачном корпусе!

Первым делом в таком случае проводим контрольный осмотр. Особое внимание уделяем состоянию контактных групп, попутно их очищаем от грязи. Во многих моделях контакты в кейсе реализованы в виде подпружиненных выводов — пинов (pogo pins). Проверяем их подпружиненность (лучше это делать диэлектрической палочкой). Вставляем наушники и немного ждем (в случае сильного разряда нужно время, зарядка начинается малыми токами, а до глубокого разряда не должна довести плата защиты аккумулятора).

В моем случае это не сработало, следовательно разбираем кейс. На прозрачном корпусе хорошо видно положение защелок и так же (по царапинам) видно что кейс пытались вскрывать.

После снятия крышки можно осмотреть плату. Она соединена шлейфом со «стаканами» наушников, светодиодами индикации и, скорее всего, с датчиком открытия крышки. Измеряем напряжение на входах питания наушников — по нолям. Посмотрев видео с подобными наушниками, пришел к выводу, что крышка (датчик открытия) участвует в алгоритме работы схемы зарядки, и возможно без этого сигнала не включается повышающий преобразователь для зарядки аккумуляторов наушников. В большинстве случаев на каждый наушник подается напряжение 5 Вольт, а в каждом наушнике есть своя схема заряда и защиты.

Убедившись в наличии схемы защиты аккумулятора (еще через прозрачный пластик корпуса я не увидел дефектов на плате каждого наушника), подаем на наушники 5 Вольт соблюдая полярность (дополнительно, я ограничивал ток до 200 мА).

Временный вывод питания для зарядки наушников

На амперметре лабораторного блока питания я наблюдал потребление в 90 мА для одного наушника. После отключения питания наушник включился (со вторым процедура аналогична). Это хорошо. Плохо что кейс не выдает напряжение. Аккуратно отсоединяем шлейф (у этого шлейфа зажимная планка с другой стороны) и смотрим на него в микроскоп.

К сожалению фотографию того что я увидел я не сделал. Жесткий контент. Все контакты шлейфа были в черной вязкой субстанции в стадии «разложения». Один из контактов полностью отсутствовал, ответная ножка была съедена коррозией. Что это за черная неизвестная «мазь»? Герметик, который съедает разъем? Я так и не понял и взялся сразу очищать. (Очищая, думал о глобальном заговоре запрограммированного выхода электроники из строя. Да нет. Не может быть, вздор какой-то…)

Ремонтные работы

После чистки прозваниваем все, до чего можно достать. Провода питания на наушники звонились, светодиоды и так видно было что работают, а вот датчик открытия никак не прозвонить. Он залит чем-то типа эпоксидки вместе со светодиодами. И проблема скорее всего была в нем. Я предположил, что это датчик Холла, пытался его включить, посмотреть осциллографом -, но безрезультатно.

Ремонт еще одного обрыва на плате, поиск документации на микросхему управления питанием (SY0001-скорее всего спецзаказ) ни к чему не привели. На данный момент сложилась тупиковая ситуация. Навыков и знаний на восстановление родной платы мне не хватает (склоняюсь к тому, что «отгнило» переходное отверстие), времени потрачено много и просто так бросить затею уже жалко. Пользоваться в данной конфигурации наушниками неудобно. Они постоянно подключены к телефону, пока не сядут. Варианта два: купить повышающий преобразователь для повербанка и как-то зафиксировать термоклеем (внутренний инженер не доволен. Всю «квалификацию» видно через прозрачный корпус) или сделать зарядку самому на кастомной плате (внутренний инженер тоже не особо доволен, но это компромисс). Будем делать плату.

Проведя небольшое исследование в интернете выясняем: оказывается в Китае уже придумали специальную микросхему управления питанием для зарядных кейсов. Называется она SY7658 от Think future semiconductor (индекс SY намекает на то, что родной контроллер из этой же компании). В микросхеме уже есть схема защиты и заряда аккумулятора, индикация и повышающий преобразователь на 5 Вольт. Качаем даташит и рисуем схему в любом удобном пакете разработки печатных плат.

Схема электрическая принципиальная

Для получения контура платы действуем так. Сначала рисуем (в удобном вам векторном редакторе графики, я использовал Inkscape) квадрат с известными сторонами и печатаем его. Затем сканируем плату на этом листе, подгоняем масштаб по квадрату и обводим контур платы.

Контур печатной платы

Сохраняем в нужный формат (у меня это dxf) и импортируем в программу трассировки печатной платы. Расставляем элементы, прокладываем дорожки. Особое внимание уделяем положению разъема. Разъем я выбрал USB Type C. Тут важная ремарка. Я не нашел в даташите какое-либо упоминание о современных блоках питания. Для питания лучше всего использовать обычный блок питания 5 В 1 A без всяких современных протоколов зарядки.

Топология печатной платы

Изготавливать будем по смешанной технологии. Контур и отверстия — на хоббийном фрезере с ЧПУ, дорожки методом лазерного утюга лазера. Для получения управляющих программ из gerber файлов контура платы и сверловки будем использовать Flat CAM. Это свободное ПО для фрезеровки печатных плат. На этом моменте я был приятно удивлен выходом версии 8.9 beta. Из новых удобных опций особенно понравилась возможность делать управляющие программы для фрезеровки контуров произвольной формы с перемычками (то что нам надо) и импорт файлов сверловки с такими объектами как «щель» (slot, это те овалы, через которые к плате припаивается USB разъем). Slot-объект можно преобразовать либо в отверстие, либо в обычный контур. Предыдущая версия FlatCAM отказывалась обрабатывать такой файл и падала в ошибку.

Настройка фрезеровки щелей в программе FlatCAM

Фольгированный текстолит с рисунком дорожек перед травлением

После механической обработки покрываем текстолит акриловой грунтовкой и прожигаем на лазере (использовался лазерный станок для маркировки). Можно и отфрезеровать, но на лазере быстрее. Удаляем лишнюю медь химическим травлением (я травил в перекиси водорода).

Готовая печатная плата

Монтируем элементы на печатную плату и, как писали в одном журнале,»Правильно собранная схема в настройке не нуждается».

Сборка перед корпусированием

Собранная схема в режиме заряда основного аккумулятора регулирует ток потребления, в среднем 220 мА. На выходе 5 Вольт присутствуют небольшие пульсации.

Нитевидный пульс

При помещении наушников в кейс они отключаются и заряжаются. При полной зарядке наушников схема переходит в дежурный режим. Основной функционал восстановлен.

Оригинальный кейс имел возможность передавать через наушники уровень своего заряда. Я так понял, что через полумосты был осуществлен какой-то протокол обмена. Эта возможность утрачена.

Оригинальная плата кейса

Из плюсов этих наушников хочется отметить качество звука, шумоподавление, тонкую настройку через приложение. Отсутствие рассинхрона.

Минусы тоже есть. В ветреную погоду слышно задувающий в микрофон ветер (я не знаю, почему тут шумоподавление лагает). И так же, как и мои дешевые наушники, во время бега, когда телефон в кармане на пояснице — теряется связь. Гораздо реже, но бывает.

Изделие в корпусе и на шерстяном одеяле

В качестве заключения хочется пожелать успехов и чтобы ваш внутренний инженер был доволен :)

Hidden text

© Habrahabr.ru