燃气灶充电电源

2015-05-13 00:54王基诺
发明与创新·中学生 2015年2期
关键词:手机电池干电池燃气灶

王基诺

一天清晨,妈妈像往常一样准备做早饭,燃气灶却打不着火了。这时超市都还没有开门,家里也没有储备的干电池,妈妈非常着急。

如果燃气灶使用的是充电电源就能避免这些麻烦了。放寒假后,我立刻去市区燃气灶销售点寻找理想中的配套电源,但逛遍燃气灶专卖店后才知道,现在家用燃气灶的电源都是干电池。何不自己设计一款不会断电的充电电源呢?

在爸爸的指导下,我设计了一个输出电压为3.3V的燃气灶电源(我家的燃气灶采用两节干电池串联供电,总输出电压是3V)。

一、研究过程

制作性能优良的燃气灶充电电源,需了解干电池、手机电池的原理和特性。

1.干电池是一次性电池,用完后不能再充电,只能扔掉。

2.手机电池是可充电电池,可反复充电使用。

3.一节干电池的标称电压是1.5V。经万用表直流档测量,新买的干电池正负极两端的电压在1.7V左右,燃气灶上的干电池的电压大约在1.2至1.3V左右。两节旧干电池连起来,电压大约3V,如果是两节新干电池连起来,电压为3V多一点。

4.手机电池充满电后,用万用表的直流档测量,电压在4.2V左右。手机电池电量使用完时,用万用表的直流档测量,电压在3.7V左右。

5.用稳压集成电路将手机电池的电压降到3.3V后用在原来的燃气灶上,取代原来的两节干电池,能保证燃气灶正常打火。

二、确定方案

1.采用两块旧手机电池(容量越大越好),通过小型电源开关手动转换,保证燃气灶随时能打火。

2.用3.3V稳压集成电路块将手机电压降到3.3V,如果是一节干电池供电,则采用1.5V降压集成电路即可。

3.为防止3.3V稳压集成电路因电流过大而烧毁,用4只稳压集成电路块并联使用,同时防止开始打火时的瞬间电流过大,在3.3V稳压集成电路的输出端并联一只100微法的电容。

4.充电器采用老式圆形插头的旧手机充电器,当手机电池充满电时,充电器会自动停充。USB输出插头的手机充电器不能用,因为当手机电池充满电时,充电器不会自动停充。

5.胶粘剂可到五金商店购买,在电子零件商店可购买到电源开关、3.3V(或1.5V)三端低压差CMOS稳压集成电路块、100微法电容、充电插座、充电插头、万能电路板。

6.稳压集成电路块都焊接在电路板上,将电路板粘在电池上。

三、制作过程

将两块手机电池用胶粘剂粘在一起,将4只3.3V的稳压集成电路块并联并焊接在电路板上,然后把电路板粘在电池表面,按如下电路图焊接电线。

用新的充电插头替换原来的插头。将电池充满电,检测输出电压是否正常,如果输出电压是3.3V(1.5V集成电路块则是1.5V),说明电源制作成功。

四、使用方法

1.将电源输出的正极线接在原电池盒的正极上,负极线接在负极上,将电池用厚层双面胶粘在燃气灶的下面或旁边即可。

2.使用过程中,当其中一块电池不能使燃气灶打火时,将电源开关拨到另一端,启用另一块电池供电,不使用燃气灶时,再将电源开关拨回,用充电器给没有电的电池充电。充电器上的指示灯由红变绿时,电池充满,拔下充电器即可。

3.电源上输出的正、负极线头千万不要接在一起,否则稳压电路立即会被烧毁。

五、研究结论

该燃气灶电源设计合理,结构简单,费用低,我一共制作了3个,其中一个已经在自己家使用,至今性能良好,解决了燃气灶电源由于干电池没电而导致打不着火的问题。因为使用的是直流电,安全有保证。

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