【實作實驗室】儀器故障找不到鈕扣電池？搶救特殊規格電池大作戰

作者：實作派

最近阿信助教發現有一台儀器每次設定時，面板的背光都不亮，RS232 的速率也不對，還花了一些時間才找到選項將設定弄對，但重新上電後背光又不亮了、RS232 也無法連線，真是傷腦筋，該不會是儀器電池沒電了吧。

設定遺失，儀器的電池嫌疑最大（圖片來源：實作派提供）

當我檢查設定時，發現面板背光與 Baud rate 設定已經不是當初的值了，看來之前的設定都遺失了，這種現象大家應該不陌生，只要有組裝 PC 的經驗，應該不難推測這就是電池沒電的現象。

所以接下來的工作就是要更換電池！講起來很簡單，但實際上跟我想的有些不一樣。原先我以為我要找的是像下圖主機板這樣的鈕扣電池，但實際上在儀器內的電路板上，我怎麼找就是找不到這樣閃亮亮的鈕扣電池。

儀器的電池和照片中主機板的電池不一樣（圖片來源：實作派提供）

我在想該不會是儀器的電池有不同的樣貌吧！因此我又仔細找一遍，終於在電路板的某個角落發現一個顏色很搶眼，外觀有點類似橡皮擦的方塊，仔細一看上面寫著 Lithium cell，沒錯！就是它了，但是它似乎是個 SMD 元件，你看下面的照片有 20 幾根腳，這樣是要怎麼更換？

儀器的電池長這個樣子（圖片來源：實作派提供）

它上面寫著 Time keeper，我猜這個方塊裡面應該包含了時鐘 Real Time Clock（RTC）的電路吧，但我想不通為什麼有人要把電池跟時鐘包在一起，這樣以後是要怎麼換電池？

基於好奇，我根據型號 M4T28-BR12SH1 查了一下網路的 datasheet，還好我有查，因為跟我想的不一樣。如下圖，原來這顆黃色方塊裡面只含了晶體振盪器 Crystal 與鋰電池，所以它有四根腳，我在電路板上看到很多腳是因為它騎在另一顆 IC 上面，如果是這樣就很好處理了。

儀器的電池概要（圖片來源：實作派提供）

你看原先像下圖這樣，實在是看不出該怎麼下手，還好有找到 Datasheet，我才知道它可以拔下來，於是拿了拔 IC 的小工具處理它。

黃色方塊是鋰電池和 Crystal 的合體包裝（圖片來源：實作派提供）

如下圖，把黃色方塊拔走後，原來下方的 IC 長這樣，這顆就是 Real Time Clock（RTC），它的腳位很多，還好我們只是沒電而已，這次不需動到 RTC。剩下的問題就是，我該用什麼來取代原來的黃色方塊？

移除儀器的電池後，真正的時鐘才露出來（圖片來源：實作派提供）

當然，這個黃色方塊的零件可以在網路上買到，一顆要價 200 多元，以電池與晶體振盪器來說是有點貴，可能因為用的人少，價格就高，但對我來說，我不是很想花這個錢，因為它只是用來維持時間與設定，而且這台儀器已經過保固了，基於省小錢與個人好奇心作祟，所以我決定採用土炮維修法。

所謂土炮維修法就是自己拿電池與 Crystal 來湊合著用，如下圖我準備了鈕扣電池盒、晶體振盪器 32.768 KHz、OK 線外加圓形腳的 IC 插座，這樣就可以複製一個黃色方塊了。由於時鐘 RTC 上方有 4 個插座孔，我特別找了這種 IC 腳座，它的針腳剛剛好可以插入 RTC。

替換儀器電池的材料（圖片來源：實作派提供）

按照 Datasheet 的說明，左邊兩根腳是 Crystal，右邊兩根腳是鈕扣電池，正負極別搞錯，四根腳全焊在剝下來的 IC 腳座上，然後小心地插在 RTC 上面，理論上這樣就能搞定了；電池的部分，原先的黃色方塊能提供的電壓是 2.8 V，而鈕扣電池的電壓有兩種：

但我實際去購買的結果是 BR2032 似乎沒人聽過，因此我就以 CR2032 來替代，雖然多了 0.2 V 但我想應該不至於燒壞 RTC。

我最擔心的是 32.768 KHz 的振盪器是否能順利的起振，因為嚴格來說每種廠牌的 Crystal 都有自己搭配的匹配電容值，這顆坊間隨便買來的振盪晶體到底能不能沿用現有的匹配電容，我也不知道，這個要賭賭看，基本上時鐘用的 XTAL 很普遍，頻率又低，我猜應該是大眾規格應該不會出問題吧。

取代黃色鋰電與晶振的土炮裝置（圖片來源：實作派提供）

蓋上機殼之前一定要測試一下，把電池裝好、時間設定好，重新上電後再看看時間是否還維持著。

緊張的時刻來了，重開機之後發現時間正確、背光也有出現，真是太好了，所以接著就是把機殼鎖上打完收工。

重新安裝電池後，又是一尾活龍（圖片來源：實作派提供）

（本文經同意轉載自實作派電子實驗室、原文連結；責任編輯：賴佩萱）

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