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很多GBA卡带采用SRAM芯片来存储游戏进度,SRAM芯片有一个特点就是掉电后,芯片内部数据会丢失。因此通常会卡带中会有一块电池为它供电,这样当GBA关闭电源,卡带没有电源供应时,保证芯片内部的数据不会丢失。SRAM中文叫做静态RAM,它的耗电量非常小,因此后备电池可以使用比较长的时间,一般都在一年以上。不过当卡带使用了很久后,电池电压会变低,最后导致不能存储。这时我们就需要为卡带更换一个新电池了。
下面我们来说说更换电池的方法。
一、需要的工具和材料
1.电烙铁
图1 电烙铁
2.螺丝刀
图2 螺丝刀
3.新电池
GBA上用的是3V的锂电池,电压为3.3V左右。
图3 新电池
二、具体的操作
1.卸螺丝,打开外壳,测量电池电压,很低,确实需要更换了。
图5 测量旧电池电压
2.拆下旧电池
电池只有两个焊点,并且焊点非常大,所以操作起来很容易。唯一需要注意的就是电池的极性。极性在电池上都标的有,不过对于GBA卡带电池来说,电池上面的焊片是负极,下面的是正极。你需要记清楚电路板上哪个焊盘是正极,哪个焊盘是负极,不过有的电路板上也会在焊盘旁边标出“+”或“-”的字样,用来表示电池的正极或负极。先把电烙铁插上电源,等几分钟后,电烙铁就热了。用烙铁尖熔化焊点的焊锡,同时把电池的这一边轻轻向上拉起,电池的一边的焊片就和电路板分离了。同样方法焊下电池的另一个焊点,电池就完全拆下了。
加热焊点焊下电池
3.装上新电池
新电池要按照原先的极性焊到原先的位置上。把电池的焊片压到电路板原先焊盘的位置上,用电烙铁熔化焊锡,焊锡熔化后,把电池轻轻向下压,然后移去电烙铁,焊锡冷却后,焊片就焊上了。同样方法焊上电池的另外一个焊片,新电池就更换完毕了。
按照原先的极性摆好新电池的位置
焊接电池
焊接完成
测量新电池电压
到这里为止,卡带又恢复了正常的存储功能。可以看出,换电池的过程是非常简单的。
除了更换电池,我们再来讲讲为电池增加充电功能的方法。
虽然更换电池是件非常简单的工作,但是这种工作还是存在一些不足,一方面是这种带焊片的纽扣电池不容易购买到;另一方面是电池的容量有限,以后还要再面临换电池的问题。如果能够增加上充电电路,则这些问题就能得到很好的解决。
最后考虑好的解决方案是这样的,一方面充电电路尽量简单化,仅用了一只电阻限流,这样才能保证很低的成本,才能保证改造的难度尽量的低;另一方面不打算采用充电电池,这主要是考虑到纽扣式充电电池,价格昂贵,并且不易购买到,所以仍使用卡带原来的电池。虽然理论上普通电池是不能充电的,但实际上在这种情况下,有一定的充电效果,能够大大延长电池的使用时间。因此这种改造方案仅花费几分钱,并能得到比较好的效果,对于普通用户来说是比较合适的。
现在我们来看看普通卡带的电池部分的设计。我们所能见到的卡带的电池部分设计基本分为两种,一种可以看到电路板上有两个二极管,另一种电路板上看不到二极管。
第一种:有两个二极管的电路板的改造方法。
这种电路的电池部分的设计图如下:
电池部分电路示意图
可以看到,当卡带插入到GBA中时,GBA的电源通过卡带金手指的第1脚加到卡带上,并且电压通过一个二极管加到SRAM芯片的VCC上。而电池的正极则通过另外一个二极管把电压加到SRAM芯片的VCC上。当在玩卡带的游戏时,由于一般情况下GBA的电压略高于电池电压,因此SRAM芯片由GBA供电来保持数据。当GBA的电源关闭或者卡带被拔出来时,由电池来为SRAM芯片提供电源,以保证SRAM芯片内部的存档数据不会丢失。所谓充电电路就是要把GBA的电源加到卡带的电池上为电池充电,根据这种卡带的设计,我们采取了比较简单的办法,将与电池相连接的那个二极管去掉,换成一个电阻,电阻的阻值直接影响到充电电流,一般可取330欧左右,这样充电电流大约为几毫安。
图14 330欧电阻
改造前的电路板
改造后的电路板
第二种:电路板上没有二极管的改造方法
这种电路的电池部分与前一种不同,电池的正极是与控制芯片相连,SRAM的VCC也是与控制芯片相连接的,没有外部的二极管电路。但实际上其原理仍是与前一种相同的。不过不能象前面那样简单的改造了。但是根据其原理,我们可以不管控制芯片与电池相关的那部分电路,直接用电阻连接电池正极和SRAM芯片的VCC引脚。实验证明,这种方法是可行的。
目前市面上的卡带的SRAM芯片有两种,一种是32K的,这种芯片的引脚数为28,对于这种芯片,其第7脚是VCC。另一种是容量在64K或64K以上的,这种芯片是32脚的,VCC是第8脚。我们要做的就是用一个电阻把电池的正极与SRAM芯片的第7脚或第8脚连接到一起。
330欧电阻
改造前的电路板
改造后的电路板
实际测试效果
在测试过程中,我们使用了两个电池,一个电池的初始电压为2.06V,另一个电池的初始电压为0.47V。这两种电压比较有代表性,前者的电压对于SRAM来说是一个临界值,已经不能可靠的保证存档,后者是从卡带拆下来后长期放置的电池,根本不能在卡带上使用了。
充电的方法是把卡带插在GBA上,GBA使用的是北通的可充电电池,并使用变压器供电。充电时需要把卡带插在GBA上,并且打开GBA的电源,这时电池即处于充电状态。当然,再你玩游戏的时候,也会对电池进行充电。
充电效果
经过两小时的充电后,那个初始电压为2.06V的电池的电压上升到2.47V。那个初始电压为0.47V的电池的电压上升至2.31V。这样的电压已经可以保持SRAM中的数据了。然后我们在游戏过程中进行了存档测试,存档过程正常完成,再次开机后,存档仍然正常。之后又把卡带放置了一天后,再次把卡带插入到GBA中,进入游戏,前一天的存档仍在,说明电池已经能够重新使用了。
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