Доработка китайского радио с фонарем

2023-02-14

С этим радиоприемником у меня связано много воспоминаний, хороших и не очень. Радио NNS NM-095U может питаться от батареек, а также имеет встроенный аккумулятор, светодиодный фонарь, радиоприемник в трех диапазонах - FM,AM,SW, есть USB и SD разъемы, для проигрывания MP3, диктофон, а также, я считаю уникальная функция записи радиоэфира на флешку! Казалось бы - столько всего классного умеет один аппарат, но не все так хорошо, да все вышеуказанные возможности этого радио работают исправно, но с небольшими нюансами. И в этой статье я собираюсь описать варианты решения если не всех, то большинства проблем китайского радио. Все доработки нужно проводить давая себе отчет о возможных последствиях, т.к. нужно перерезать дорожки и прокладывать провода.

Список проблем, выявленных во время использования:

Перевод китайского радио на Li-ion

В радио, с завода встроен свинцовый аккумулятор 4,5 вольт, неизветно какой емкости. Заряд которого осуществляется или подключением блока питания или подключением в розетку. При зарядке от розетки аккумулятор заряжается через встроенный блок питания, построненый по схеме БП с гасящим конденсатором выходным напряжением 6 вольт. К сожалению фотографий не осталось.

Конденсаторный блок питания Включать только для зарядки

Впринципе пользоваться можно, но есть одна большая проблема - аккумулятор разряжается быстро, а пользоваться радио во время зарядки категорически запрещено! Об этом сообщается на задней крышке. Но т.к. написано это на английском, и читать инструкции - это не для нас, то я включал и радио и фонарь во время зарядки и даже некоторое время оно работало, но не долго. Оно начинало хрипеть, свистеть, пердеть, потом громкие щелчки в итоге тишина и больше радио не включалось - сгорала микросхема усилителя TDA2822M. Также если включить фонарь во время зарядки - светит хорошо, но не долго. Все это следствие схемотехники блока питания, т.к. он не имеет никакой стабилизации и гальванической развязки.
Решение этому - установка блока нормального блока питания и замена свинцового АКБ на Li-ion.

Для перевода радио на Li-ion понадобится блок питания 5В, контроллер заряда и li-ion батарейка.
Убираем аккумулятор, и выпаиваем детали блока питания с платы(конденсатор, диоды).
Блок питания я взял из самого маленького и дешового китайского зарядника для телефона, маленьким он должен быть чтобы поместиться в корпус радио.
Контроллер использовал самый распространенный - TP4056, и две батарейки Li-ion, соединенные параллельно.
Все это нужно установить внутри максимально компактно.

Замена свинцового АКБ на Li-ion

Плату блока питания поставил рядом с разъемом 220, над блоком питания расположился контроллер заряда, а на место свинцового АКБ установились две батареи Li-ion в держателе. Батареи соединены параллельно.
Кроме того я вывел с платы контроллера индикацию заряда на боковую стенку радио, заменив штатный красный светодиод на двухцветный. Во время зарядки светит красным, по окончанию зарядки светит зеленым.
Как ни странно, но батареи хватало на один день, при чем пользоваться им или нет - не важно, просто разряжалось и все. Оказалось что в контроллере заряда установленный выходной конденсатор имел большой ток утечки, его просто выпаял и больше вопрос разряда не возникал.
Ток утечки TP4056 и индикация зарядки Теперь можно спокойно одновременно и заряжать аккумулятор и слушать радио. А две, даже самые дешевые Li-ion батареи живут гораздо дольше чем заводской свинцовый АКБ. Первая доработка завершена.

Резервный источник питания для радио

Кроме аккумулятора, радио может питаться от трех батареек типа D. Отлично, аккумулятор сел, вставил батарейки и пользуешься дальше! Казалось бы - в чем может быть проблема? А проблема заключается в том, что батарейки подключены параллельно аккумулятору. А это значит, что они будут заряжать аккумулятор если он разряжен, и точно также будет разряжаться аккумулятор если батарейки разряжены. Также и зарядное устройство будет заряжать не только аккумулятор, но и батарейки, что недопустимо.
Самый простой выход из этой ситауции - поставить диод после батареек. Но этого не достаточно, получается что батарейки будут постоянно разряжаться на аккумулятор, т.к. напряжение батареек 4,5В, а напряжение Li-ion 3,8-4,2В. Можно также поставить диод и на аккумулятор, но тогда не получится использовать аккумулятор по максимуму, т.к. на диоде будет падать напряжение: на обычном ~0,6 вольта, на диоде Шоттки ~0,3 вольта, что для низковольтных устройств критично.
Вместо обычного диода я собрал "идеальный" диод на полевом транзисторе. Состоит он из трех транзисторов, двух резисторов и работает безупречно. Принцип его работы описывать не буду, но эта схема работает как диод. Все детали я использовал в SMD формате и разместил на маленькой печатной плате.

Идеальный диод для двух источников питания

Идеальный диод я поставил только на выход аккумулятора, на выход батарей поставлен диод Шоттки, т.к. 4,5 вольт многовато для радио. Плату я разместил внутри корпуса рядом батарейным отсеком, также дополнительно я установил кнопку для отключения всех источников питания.

Кнопка отключения питания

Теперь батарейки и аккумулятор работают не зависимо друг от друга - сел аккумулятор - работает от батареек, сели батарейки - работает от аккумулятора. Получился резервный источник питания.

Улучшение фонаря в радио

Теперь можно приступить к улучшению фонаря. В этом радио есть два фонаря: один луч и рассеиваемый свет. И свет от обоих не супер яркий. Решается это заменой светодиодов. В фонарь который светит лучем я поставил 3-ваттный светоидиод 3WR 3.6v, а изначально был установлен светодиод мощностью 0,5 Вт. Подключать такой светодиод можно без токоограничивающего резистора.

Фонарь лучевого типа Улучшение светодиодного фонаря в радио

Рассеивающий свет также светит не особо ярко, поэтому светодиоды также были заменены, но не на мощные, а просто с увеличенной яркостью. Кроме того, я изменил схему подключения светодиодов - каждый светодиод подключен к питанию через резистор индивидуально, а не группами как было раньше.

Улучшение светодиодного фонаря в радио

Свет стал более ярким и приятным из-за свтодиодов разной температуры белого света.

Замена усилителя TDA2822M

Китайское радио играет громко, но искажения не позволяют слушать его даже на половину громкости, в то время когда самая дешевая bluetooth-колонка играет в несколько раз громче и чище.
Выходной усилитель этого китайского радио построен на микросхеме TDA2822M, включенной по мостовой схеме. Мощность этой микросхемы не превышает 1,5Вт, но это при питании 15Вольт, в нашем радио максимум может быть 4,2-4,3 вольт. Следовательно мощность гораздо ниже, поэтому включать радио на полную громкость не имеет смысла.
Без особых переделок можно заменить эту микросхему, на ту, которая используется почти во всех bluetooth-колонках - микросхема LTK5128. Эта микросхема может выдать до 5Вт, что гораздо больше чем TDA2822, в то же время, питается она от 2,5 до 5 вольт. Этот диапазон питания практически идеально подходит для наших нужд.
Просто выпаять TDA2822 и заменить на LTK5128 не получится - расположение выводов разное и выпускается она только в SMD варианте. Нужно только взять и припаять ее к соответсвутющим контактам питания и входного сигнала, обвязка никакая особо не нужна. Единственное что нужно сделать - отрегулировать уровень входного сигнала, я добавли еще один конденсатор на вход, и немного увеличил входной резистор.

Замена TDA2822 на LTK5128

Для удобства подключения я сделал плату-переходник, чтобы можно было ее припаять непосредственно к имеющимся контактам. Некоторые контакты не используются, поэтому припаяны просто так, а например минус питания и выходы на динамик подключить получилось только навесным монтажом, но это нисколько не мешает ее работе.

Схема подключение LTK5128

На картинке, синим я указал контакты TDA2822, а красным LTK5128, желтым схему платы LTK5128, звуковой сигнал подается отдельным проводом через конденсатор. Микросхема может работать в режиме усилителя AB или D класса. По умолчанию усилитель работает в AB режиме, для переключения в режим D необходимо третий вывод подключить к плюсу питания. Я проверял и оба режима и выбрал D, т.к. звук чище и отсутвтует фоновый шум, поэтому третий вывод я подцепил к питанию. Другие служебные выводы не используются, используется только питание, сигнал, выход и режим.

Акустический апгрейд

Радио заиграло погромче, искажений стало гораздо меньше, но на максимуме все равно проявляются и не в таком количестве. Так что замена усилителя, для звучания, сыграла только в положительную сторону. Но сам звук как был пластмассовым так и остался. Чтобы хоть немного улучшить ситуацию можно запихать внутрь радио вату. Делать я этого не стал, а все стенки обклеил карпетом, купленным в автомагазине.

Обклейка колонки карпетом

Не скажу чтобы это прям сильно изменило звучание, но пластмассовости стало поменьше.
Можно попробовать сам источник звука - динамик. Но сколько я не искал, ничего подходящего не нашел, или нашел точно такой же. Динамик нужен высотой не более 3,5 см, диаметром 7 см, мощностью от 3Вт и желательно сопротивлением 4 ома.
Также оказалось, что при воспроизведении композиций с флешки - звук хуже чем у радио: мало баса и объема. Виной этому похоже микросхема USB-SD MP3-декодера JL AB323D3J599, я так понял это некий аналог AC6905. Звучание микросхемы улучшить не получится.

Выводы микросхемы AB323D3

Как видно по расположению контактов - звуковой сигнал через несколько конденсаторов идет сразу усилитель, и доделывать тут нечего.

Bluetooth модуль в китайское радио

Радио выпускалось достаточно долгое время назад, и тогда Bluetooth не был широко распространен, поэтому такой функции в нем нет. Зато в нем есть место для установки отдельного BT-модуля. После установки модуля, радио можно будет использовать как bluetooth-колонку.
Самый обыкновенный БТ-модуль сразу заработал, но как оказалось, подключать напрямую его нельзя, т.к. в схеме отсутвует развязка линии питания и сигнальной линии. Без развязки радиосигнал bluetooth проникает в звуковую линию и отчетливо слышно ритмичные помехи, что очень мешает нормальному использованию.

Bluetooth модуль с гальванической развязкой

Для развязки питания и сигнальной линий я использовал DC-DC преобразователь B0505S. Его я расположил рядом с модулем. После установки преобразователя наступила помехи стали тише, но все же остались, но уже на более приемлимом уровне. Похоже это проблема самого Bluetooth-модуля.
Остался маленький нюанс - Bluetooth модуль выдает стерео сигнал, а нам нужен моно, для этого можно просто соединить оба канала. Я же соединил их через резисторы по 33КОм, на фото это видно. Возможно прийдется выбрать другой номинал чтобы не было перегрузки усилителя, подбираются на слух.
Я решил подключать блютуз модуль параллельно USB, чтобы он отключался во время прослушивания радио. USB режим используется редко, и звучание его по сравнению с bluetooth просто отвратительное, в то время как звук по bluetooth сочный и объемный.

На этом апгрейд китайского радио я окончил, все работает хорошо и стабильно. Возможно есть еще какие-то несложные варианты доработки, но теперь радио стало действительно классным устройством, в сравнении с заводским исполнением.
Также смотрите обзор на мое китайское радио.