2、制作把一節(jié)電池當兩節(jié)電池用的裝置(完整版)
在日常生活中,我們經(jīng)常要用到一些使用電池的用電器,像遙控器,玩具,無線鼠標,無線鍵盤之類的,同時,它們的電池用量和規(guī)格也不大一樣。
在以前,我們只用遙控器的時候,我們一般只是用兩節(jié)7號(AAA)電池,那時,我們買電池也只是一年只要一兩次就夠了,可是現(xiàn)在隨著用電器的增多,同時,不同的用電器的用電量又不一樣。
比如,我們現(xiàn)在的無線鍵盤,有很多的就只要一節(jié)7號電池就行了,可是無線鼠標,就有的用兩節(jié)7號電池,也有的只用一節(jié),還有的,可以用兩節(jié)也可以用一節(jié),有的鼠標為了讓一節(jié)電池用得更久一些,采用的是5號(AA)電池設計,同時,大家應該記得某孚牌電池的廣告吧:我們的電池是普通電池電量的6 倍,在玩具汽車上用到?jīng)]電了,在遙控器上還可以用!
別的不說,至少這個廣告告訴我們,在一些電器上的電池用到不能使用之后,在另一些用電器上是還可以繼續(xù)使用的。
今天,我就要教大家來做一個怎樣把一節(jié)電池當兩節(jié)使用的裝置!
首先,我們要裝備一些電子元件和工具:
圖中,
1和2是兩節(jié)電池,其中一節(jié)是有電的,另一節(jié)是基本上沒有任何使用價值的電池,
3是一個小型的鈕子開關,
4是三根電子線,(我這里選用的是紅色、黑色和白色)
5是一個專業(yè)的小型化的升壓IC,型號是2180A,規(guī)格是1114/30,最后面的30是它的輸出電壓是3V的意思,這個IC,它的生產(chǎn)廠家是深圳英康科技有限公司,(注意:你買IC的時候,它是可以分為內(nèi)置二極管和不內(nèi)置二極管的,如果內(nèi)置二極管了,則第8個的肖特基二極管可以不用理會了)
6是一個小型的電解電容,規(guī)格是16V/100UF,
7是一個小型的電感,你可以選用的規(guī)格是22UH~100UH之間,
8是5819肖特基二極管,(不知道什么是肖特基二極管的同學,請自行谷歌之)
9是一截焊錫絲,
10是一節(jié)熱熔膠條,
11是一節(jié)鋼鋸條,
12是萬用表,
13是電烙鐵,
另外,我們還要一小塊電路板和一小塊銅片,真的只要一點點就好了。
首先,看下電路圖,
我來解釋一下,左邊的IN,是單節(jié)電池的輸入端,也就是接電池的正極,右邊的OUT,是接輸出端,也就是最終的3V電壓的輸出端,而下面的 GND,是輸入和輸出的共有負極,在這個IC上,把IC的有字的一面朝向我們,把三個腳朝下,則從左往右邊算,第一腳是負極,上面的一個腳和下面的第二個腳是連通的,功能完全一樣,是輸出端,而第三個腳,是共模輸入端,要通過一個電感來接到電池的正極,同時,要在IC的第三腳和第二腳之間接一個肖特基管,第三腳接二極管的正極,第二腳接二極管的負極,再在輸出端和負極之間接一個濾波電容,電容容量在10-100UF之間都可以,但是電壓不要低于10V就行,如果你按這個方式接好了電路,那么你在它的輸出端,應該就可以測到3V的電壓了。
元件的接法弄清楚了,下面我們就要把電路放到合適的外殼里面去了,
我們在那個已經(jīng)沒有使用價值的電池中間做上一個記號,
我們把用鋸條把它鋸開:
然后,我們只要電池的正極部分和負極的那個圓形的蓋
我們把電線和這些東西擺一下,搞明白一下我們前面的電路要怎樣接在實際電路中才行,
右邊的三個電線,代表了我們前面的電路的三個端口,最下面的負極要放在整個我們電池的負極,而輸入端要跟我們的電池的正極連,最后輸出端要放在整個電路的最前端,思路弄清楚了,我們就要開始做電路部分了。
我們先在萬能板的邊上,以IC的腳的排列方式,切開兩條溝,
以IC放下去,三個腳不相碰為準
然后,我們把IC焊在板上,再把另外的三個零件也焊在上面,注意,因為我們的電路是最終要放在一個電池的外殼里的,所以,我們的零件要以條狀排列,
然后我們把那開關、三個電極和電線也焊上去
為了讓整個電路的負極更穩(wěn)固,我們把開關的外殼焊在負級片上,同時,我們要考慮我們的裝置要怎樣放在實際的電器中去,我是以我的無線鼠標來做參考的。因為我們的電路是把一節(jié)電池當兩節(jié)用的,所以我們的電路的占用,也是以占用一節(jié)電池的大小為標準的,我們現(xiàn)在把另一節(jié)有電的電池放在邊上做比較,以它的長度和粗細來做標準:
然后我們準備一根熱縮管,沒有的同學,也可以用電工膠布來代替,
然后我們把整個電路用熱熔膠把它們粘到一起,注意粗細要盡可能的細一些為好:
然后我們把整個電路用熱縮管包住:
然后我們用打火機或者烙鐵或者別的什么熱源把熱縮管進行烘烤,把整個電路包裹住,從而提升整個電路的穩(wěn)定性,
現(xiàn)在我們再把那個有電的電池放在邊上,對整個電路的長度進行調(diào)整,
然后我們把中間空著的部分用熱熔膠粘起來,形成一個電池的樣子,但是注意不要把開關的活動部分給粘住了
現(xiàn)在我們的電路已經(jīng)完全可以用了,但是里面的元件在外面完全可以看得到,一點也不美觀,所以,我們可以把中間的這個部分再用熱縮管或電工膠布包裝一下
好了,我們的東西完工了,但是在實際使用中會是一個什么情況呢?
下面我以我的無線鼠標做一個例子,讓大家看下這個裝置是怎么用的,
圖中是我的鼠標使用兩節(jié)標準7號電池的樣子,在圖中的右邊,上面的電池的負極和下面的電池的正極是相連的,
在圖中,我們這兩個電池連接而成的電池組的正極是在上面電池的正極,負極是下面的電池的負極,而我們的電路最終輸出的電壓是3V,也就是說,我們的電路的輸出端要放在上面的左邊,負極要放在下面的左邊,而它的輸入端,要接在里面正常工作的電池的正極,也就是上面的電池的右邊或者下面的電池的右邊 (因為右邊是相連的),所以,我們的裝置要像下面這樣放:
然后我們把它的負極的極片放在下面的電池的左邊:(同時我們把這個電路的開關鈕給朝向外面,不然的話,當我們要關掉它的時候,就不好關了,當然了,如果你不想關,也可以不關了)
然后我們把那個有電的電池給裝進來
現(xiàn)在,我們的用電器應該就已經(jīng)可以開始工作了,最后我們把電池的蓋板給蓋上
現(xiàn)在看看,用這個裝置,實現(xiàn)了把一節(jié)電池當兩節(jié)用的特殊應用,但是,另外有一點不得不提的是,這個電路只是對電壓進行的提升,并不能把用電器的功耗給降下去,同時,之前我們用的是兩節(jié)電池,而現(xiàn)在用的是一節(jié)電池,也就是說,在用電器功耗不變的情況下,現(xiàn)在一節(jié)電池的使用電流是以前的兩倍(這額外的一倍用來做提升的另一節(jié)電池的電壓了),那么,我們以前的兩節(jié)電池,如果可以用上4個月的話,現(xiàn)在一節(jié)電池最多只能用一個月了(這還只是理論上的數(shù)值,實際上會更短)
最后這個問題的原因我給解釋一下,因為任何電路工作的時候,都會存在一定的損耗(比如電線的電阻,晶體管的壓降之類)所以,我們的電路的輸入功率和輸出功率一定是不相等的,一般來說,如果能夠達到75%-95%就不錯了(輸入的電壓×輸入的電流 / 輸出的電壓×輸出的電流×100%)
而我給大家介紹的這個電路,因為是芯片廠商已經(jīng)商業(yè)化的成熟方案,所以一般情況下,它的效率是在75%以上的,如果達不到的話,一定是你的外圍元件的參數(shù)有問題。
最近的論壇里,有很多人在弄一個升壓電路,
還有人給它取了一個名字,叫什么”焦耳小偷“,它的升壓狀況是不容懷疑的,但是它的升壓效率和穩(wěn)定性跟這個電路相比起來,就差得遠了,因為在我們的用電器里面,對電壓是比較敏感的,如果一會過高,會把用電器給燒了,而一會過低,則會造成用電器不工作,而”焦耳小偷“是完全沒有穩(wěn)壓電路的,同時效率奇低,所以,不適合升壓了在這些用電器上使用,當然了,帶一兩顆LED來玩玩還是不錯的!
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