Модуль для замены 1.5В или 3В элементов на литиевый аккумулятор: апгрейд для любимой мышки

Есть у меня беспроводная мышка Tecknet. Питание у неё — два элемента AAA. Нередко батарейки кончались в самый неподходящий момент, запас забыл пополнить и приходилось использовать запасную проводную, неприятно. Поэтому идея перевести её на литий созрела давно, но TP4056+MT3608 не казались хорошим решением. А тут на Али попался модуль как-раз для такой переделки. Под cut его краткий обзор и применение.

Зачем?

Эта мышка у меня любимая. Куплена давно, лет уже, наверное восемь назад на Али за недорого и как-то сразу «легла в руку» и очень быстро к ней привык. Минимум восемь лет, по, минимум, 8 часов в день на работе, совсем не маленький срок для мышки, ещё и по командировкам ей поездить досталось. До этого мышки редко год выживали. А эта задержалась, ну и привык я к ней. Недавно у неё «задвоил» микропереключатель под левой кнопкой. Попытался быстро купить такую-же, но что-то простых путей сразу не нашлось. Пришлось перепаять её этот HUANO, работаем дальше.
Питание у неё от двух «мизинчиков» AAA, при моём режиме использования хватает их на полгода приблизительно. На работе обычно держу в запасе несколько, но иногда так случается, что и в мышке закончились и запас забыл обновить. Попробовал NiMh, их на пару месяцев хватает, а зарядки на работе нет, тоже неудобно.

Поскольку покупать на работу зарядку не захотел, решил переделать уже на литий. Поискал на Али, и попалась вот эта «специальная» плата для такой переделки. Купился в первую очередь на это фото:)
Модуль позиционируется для переделки пультов управления игрушек (если перевод правильный) и мышей. Т.е. про мыши отдельно написано, решил, что значит должно и мне подойти. Заказал.

Характеристики

Есть две версии этой платы — для 3В и для 1.5В. Размеры у них одинаковые, а характеристики, естественно, отличаются. Заказывал и ту и другую, пусть будет и 1.5В, для чего-нибудь пригодится. Приехали в антистатических пакетах внутри пупырчатого конвертика. У всех чипов на платах удалена маркировка. Внешний вид модулей:

3.0 В	1.5 В

У 3 В земля на входе и выходе общая, а у 1.5 В общие минусы у входа, выхода и аккумулятора.

---

Описание модулей с сайта:

Характеристика	3.0 В	1.5 В
— Выходное напряжение	3 В	1.5 В
— Выходной ток	до 1А, рекомендуется для длительной работы ниже 800 мА	800 мА
— Потребление в холостом режиме	~60 мкА	3 мкА
— Зарядный ток	300 мА (макс.), настраиваемый перепайкой резистора	400 мА
— Напряжение защиты аккумулятора от переразряда	3 В	2.9 В

— Интегрирован с разрядкой, защитой и управлением зарядкой;
— Напряжение зарядки аккумулятора: 5В;
— Полное напряжение заряженного: около 4,2 В
— Индикатор зарядки: зарядка постоянно горит, полностью заряжена;
— Размер: 18*9*2,2 мм;
— Вес: около 0,5 г, всего около 1 г, включая антистатический пакет.

Ещё там написано, что:

соединительный провод между аккумулятором и модулем должен быть как можно короче и изготовлен из медной проволоки.Если внутреннее сопротивление этого соединительного провода слишком велико, это приведет к полной зарядке аккумулятора, но индикатор не погаснет;

Тут не знаю, на практике не столкнулся с таким, но провода на всякий случай сделал покороче ;)

Если емкость аккумулятора слишком мала, это приведет к полной зарядке, остановке и неполной зарядке;

Что значит «слишком мала» — непонятно, у меня минимальная ёмкость 650 мАч и с ним нормально все работает.

Значение сопротивления R2 можно заменить. Значение сопротивления R2 10K можно заряжать около 100 мА, а значение сопротивления R2 2K можно заряжать в течение примерно 500 мА.

Проверить это я не смогу — выпаивать и тем более запаивать такие мелкие резисторы я пока не умею.

Тесты 3В модуля:
Выход отключается при напряжении аккумулятора ~2.9 В и включается при ~3.0 В.
Зарядка идет до 4.2В, красный светодиод постоянно горит в процессе зарядки, гаснет после полного завершения. При отсутствии аккумулятора не мигает, просто яркость снижена приблизительно вдвое.
Аккумулятор заряжается током 318 мА. При зарядке, выход не отключается. Например, при нагрузке 12 Ом, на зарядку аккумулятора остается только 158мА, остальное уходит на нагрузку.
Выход нагружал резисторами 47 Ом, 12 Ом и 6.2 Ом. Результаты свёл в табличку, первая строчка — работа без нагрузки в холостом режиме.

R нагр., Ом	I вых., мА	U вых., В	I разр., мА	I заряд., мА
Без нагрузки	-	3.052	0,058	318
47	65	3.018	59	260
12	202	3.001	165	158
6.2	469	2.995	466	133

Пытался смотреть пульсации под нагрузкой на выходе. На нагрузках в 47 и 12 Ом (первые две строки) — пульсации небольшие, ~30-50 мВ. На 6.2 Ом пульсации уже 50-75 мОм (третья строка). Тут частоту ни в автомате ни регулировкой словить не получилось. Прошу сильно не пинать, я только учусь;) Кстати, после подключения аккумулятора на нагрузке 6.2 Ом в течение ~3-5 секунд пульсации ~250 мВ, потом возвращаются к ~50 мВ. Так что, несмотря на заявления про 0.8А, сильно этот модуль лучше не грузить.

---

Тесты 1.5В модуля:
Выход отключается при 2.64В на аккумуляторе и включается при 2.83В. Как-то низковато напряжение выключения.
Зарядка до 4.2В, ток зарядки — 385 мА. Также выход не отключается при зарядке. В отличие от 3В модуля, красный светодиод мигает ~ 1 раз в секунду при зарядке, гаснет после полной зарядки. При отсутствии аккумулятора мигает быстро — мерцает.

R нагр., Ом	I вых., мА	U вых., В	I разр., мА	I заряд., мА
Без нагрузки	-	1.502	0,002	385
47	33	1.500	18	368
12	112	1.498	63	326
6.2	234	1.496	124	260

Пульсации на нагрузках 12 Ом (~125 мА) в автомате и 6.2 Ом (~250 мА) на разных частотах:

Литий в мышку

Прикинул куда поставить разъём usb-c и решил воткнуть спереди. Тогда при зарядке мышкой можно будет пользоваться как обычной проводной. Просверлил и пропилил спереди отверстие под разъем, получилось как всегда не слишком аккуратно, но более-менее терпимо.
Дальше закрепил разъём с помощью циакрина и соды. Добавил термоклея для изоляции. На плате, совершенно случайно, есть место для ещё одного светодиода, туда и прикрепил на термоклей обычный маленький красный светодиод для отображения процесса зарядки.
Плату модуля закрепил на термоклей внутри корпуса. Аккумулятор 650 мА*ч присоединил через 1S JST-разъем, для того, что-бы он поместился, пришлось чуть увеличить отверстие в корпус из батарейного отсека, где аккумулятор и располагается. Выбирал так, что-бы он там как-раз поместился.
Свой светодиод подключил к модулю вместо родного SMD. Теперь штатный «мышкин» информирует о подключении, а новый о процессе зарядки. Это прям здорово получилось и практически без дополнительных усилий.

Результат

В итоге — модули вполне годятся для переделки на литий всего (ну почти), что работает от двух или одной «пальчиковых» или «мизинчиковых» батареек и не потребляет слишком большой ток. Хотя в тестер, например, учитывая пульсации, я их ставить не стану.

У модулей имеется и защита от переразряда и возможность зарядки аккумулятора и индикация этого процесса. А компактные размеры позволяют разместить почти где угодно.

На мой взгляд, этой плате не помешала бы ещё и индикация разряда подключенного аккумулятора. В случае с мышкой большой необходимости в ней нет: разрядилась — подключил и работай дальше, зарядилась — отсоединил. Но могут быть сценарии, где такой индикатор пригодился бы.

У 1.5В модуля, напряжение отсечки для аккумулятора низкое, возможно лучше использовать аккумулятор с защитой. Зато очень маленькое потребление в холостом режиме. Брал его исключительно из любопытства, применений ему у себя пока не вижу. Думаю, что нет большого смысла возиться с переделкой «долгоиграющих» приборов, в сравнении с простой заменой батарейки раз в год или реже.

Так что тут уж сами решайте, когда и для чего для вас возня с переделкой «стоит свеч».

Для меня, например, этот процесс с переделкой был оправдан, уж больно нравится именно эта мышка. Проще, наверное всё же поискать и найти готовые решения, которые устроили бы. Но поиск может затянуться, да и переделка получилась копеечная, а результат радует.
Так что надеюсь, что до нахождения сопоставимой замены любимая мышка ещё поработает.
P.S. на полном заряде аккумулятора 650 мАч мышка проездила около 250 ч., (~6 недель в рабочее время).