1、大蒜生物電池(持續點亮LED達45天)完整版
下面正文開始:
不知大家有沒有看過一個電影,叫做《超時空救兵》,是由我們的星爺的御用編劇林子聰執導并主演的,同時還有我們的美女景甜參加主演女一號。在劇中,有一個鏡頭,我們的男主角二蛋,用一個土豆電池,帶動了一個指針式的鬧鐘,并且,這也是劇中最后部分的一個轉折點。
但是,如果你是一個咨深極客的話,你就應該知道,那是不可能的,就算要實現帶動鬧鐘,并且用最省電的LCD屏鬧鐘,你用一個土豆電池也是帶不動的,至少要用兩個土豆電池才行,并且,如果你設定了鬧鐘的話,當它的鬧鐘喇叭響起來的時候,也會因為電量不足而死機重啟(時間歸零從頭開始),而在片中,僅用一個土豆電池就輕易帶動一個指針鬧鐘那更是癡人說夢,(且不要說片中的護士給京城第一刀客楊傲打針時,用的無藥水無針頭的穿幫鏡頭了),所以,片中的鏡頭只是做了一個過場,在現實中,是不可能實現的,更不要說片尾史可進利用大量土豆做的會發能量波的殺人裝備了!
不過,片中的用土豆帶動指針鬧鐘不能實現,但是,用體積更小,更容易弄到的大蒜來點亮一顆LED還是可以實現的。現在,我就要教大家用大蒜來做一個大蒜生物電池
話說在這之前,我做的一個大蒜生物電池,已經點亮LED超過35天了(在3月底完成,并且點亮LED,一直到現在還在亮著,現在,發稿時,已經是5月7號了,想看我的第一號作品的同學,可以在谷歌上搜“大蒜生物電池”則會出現我的第一號作品)
工具列表:
美工刀,記號筆,直尺,銼刀,鐵皮剪,膠管剪,鉗子,松香,502膠水,鉻鐵,錫線,熱熔膠槍,熱熔膠條,寬的厚膠帶(寬度要比膠管寬),電線(選用做測試架用的OK線最好),火機,熱縮管
材料列表:
小功率LED燈1個
藝術吸管2根(主要是為了造型容易)(內孔以放得下LED為準)
銅片,鋅片適量(取決于用的大蒜的數量)
PVC水管或電線管(以能放得下大蒜的小瓣為準)我選用的是直徑32mm(市場上叫一寸的管)
最后還有我們最重要的大蒜了(請于菜場挑選大蒜的小瓣盡量大、均勻的)
泥土(最好是種花的那種,養份足,同時帶有一定濕度)適量
大蒜的挑選:
以大蒜的單個小瓣越大,越均勻,同時大蒜體積越大,水份越多越好,但是,最好不要用獨蒜)
1、切割PVC管材并做成容器(約30分鐘)
在這里,做10個大蒜的容器,為了美觀,所以我們把中間的弄得長一些的,邊上的弄得短一些,邊上的短的,我們取4-5CM一段,共需裁8根,中間的我們取6-7CM一段,要2根
所以,首先,我們以所我們的需要為標準在管材上用直尺和記號筆按距離做好標記
然后用膠管剪把它按記號剪開
裁好后,我們把它先在一邊擺好,
現在我們把它們一字排開,并用寬膠帶粘在上面
然后把它們用美工刀分開
現在我們用銼銼它的邊緣
再把邊上的部分撕掉不要
再把中間的部分弄到一邊保存
然后我們把這些管用502膠水粘在一起
注意粘的時候,把前面的標注粘在里面,這樣后面就不用清洗前面的標注了
注意中間的兩個要是比較長的兩個
粘好后,可能存在邊緣不齊的現象
所以我們現在要用美工刀把邊緣削齊
現在,我們把之前做的圓形部分把它粘在底部,把底部全部粘上,
6.裝大蒜入容器(約10分鐘)
把我們最先做的容器內部先鋪上一層土(4-5mm左右)
把大蒜一個一個地放進去
把吸管做的LED燈支架立起來,插在管子的空隙內
然后我們把露在外面的電線給整理好(可以把多余的電線放在管材空隙內)
最后,我們把大蒜的周圍也用泥土蓋上
注意(我們把大蒜蓋上,可以把大蒜露一些出來,也可以全部蓋上,但是有一點,相臨兩個管材中的泥土,絕對不能碰在一起,不然,電壓就會下降)
現在,可能有些同學會問了,我們怎么為大蒜澆水呢?
這些個容器底部全是密封的,如果水多了,會不會把大蒜泡爛!
這個問題問得好,因為我們這些容器底部全是膠紙的,所以,如果你要澆水的話,可以用美工刀在底部切一條線,讓多余的水分流走,但是有一點,澆水時,因為水分過大,同時水又是導體的原因,所以,澆水的時候,可能會出現LED亮度降低,甚至不亮的情況出現,不過不用擔心,當里面的水分降到一定程度時,LED又會發光了
2、制作把一節電池當兩節電池用的裝置(完整版)
在日常生活中,我們經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,我們現在的無線鍵盤,有很多的就只要一節7號電池就行了,可是無線鼠標,就有的用兩節7號電池,也有的只用一節,還有的,可以用兩節也可以用一節,有的鼠標為了讓一節電池用得更久一些,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,在玩具汽車上用到沒電了,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使用的。
今天,我就要教大家來做一個怎樣把一節電池當兩節使用的裝置!
首先,我們要裝備一些電子元件和工具:
圖中,
1和2是兩節電池,其中一節是有電的,另一節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是一個專業的小型化的升壓IC,型號是2180A,規格是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,它是可以分為內置二極管和不內置二極管的,如果內置二極管了,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,規格是16V/100UF,
7是一個小型的電感,你可以選用的規格是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是一節熱熔膠條,
11是一節鋼鋸條,
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電池當兩節用的,所以我們的電路的占用,也是以占用一節電池的大小為標準的,我們現在把另一節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定性,
現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
現在我們的電路已經完全可以用了,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
現在,我們的用電器應該就已經可以開始工作了,最后我們把電池的蓋板給蓋上
現在看看,用這個裝置,實現了把一節電池當兩節用的特殊應用,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電池,而現在用的是一節電池,也就是說,在用電器功耗不變的情況下,現在一節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電池的電壓了),那么,我們以前的兩節電池,如果可以用上4個月的話,現在一節電池最多只能用一個月了(這還只是理論上的數值,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商業化的成熟方案,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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