04. Jun, 2020.
Hasan Helja

Hasan Helja


Čovek je biće prakse!

Korona virus je neminovno naterao mnoge da upražnjavaju slobodno vreme kako znaju i objektivno mogu. U posebnoj situaciji našli su se građani stariji od 65 godina kojima, pored zabrane izlaska, preti promena raspoloženja koje će itekako ostaviti neke trajnije posledice po zdravlje. Pravo je umeće svakog pojedinca da u takvoj situaciji ostane  normalan i da negativno raspoloženje ne prenosi na druge.

Pošto spadam u navedenu kategoriju građana, mada ne volim nikakve podele po starosnoj dobi, pokušao sam na najbolji mogući način da iskoristim moj hobi, a to je konstruktorska elektronika, da mi ne bude dosadno u zatvorenom prostoru. Pre svega, za vreme vanrednog stanja pružio sam maksimalnu stručnu pomoć nekim seoskim osnovnim školama u primeni OnLine nastave ( sedmični radni zadaci ) preko njihovih portala, a najveći deo slobodnog vremena posvetio sam elektronici i sređivanju moje radionice za konstruktorski rad.

Uređaj koji predstavljam napravljen je od zatečenog elektronskog otpada, plastične kutije (19,2x11,5x3,5 cm) od nekog HDD starije generacije, a unutar nje spakovao sam jednu pločicu od rashodovanog radio prijemnika (tjuner). Njegovo napajanje (9 V) obezbeđeno je sa dve litijum-jonske baterije napona po 3,8 V od rashodovanih mobilnih telefona. Baterije su vezane u seriju, tako da sam dobio potrebnih 7,6 V. Njihovo pravilno punjenje obezbedio sam pomoću jednog spoljašnjeg adaptera napona 9 V, 300 mA, s tim da sam na samom ulazu ugradio dobru filtraciju napona sa elektrolitičkim kondenzatorom kapaciteta 2.200 µF, 25 V. Sa prednje strane uređaja ugrađen je mikroprekidač, kako FM tjuner ne bi bio stalno uključen. Na sredini je stereo utičnica ( 3,5 mm ) izlaznog signala, a desno gore LED dioda sa dve boje, crvena kada se pune akumulatori i zelena kada se prazne. Ovde se radi o posebnoj LED diodi sa tri nožice, srednja ide na minus pol sa izvora struje na koju je redno vezan otpornik 1K radi smanjenja struje ( do 30 mA ) ka ovoj LED diodi. Druge dve nožice spojene su na dva različita mesta plus pol izvora, jedna odmah na ulazu, a druga posle zaštitne diode od pogrešnog polariteta i kratkog spoja, na tački napajanja FM modula ( tjunera ) ovog prijemnika male snage. Na izlazu se nalazi stereo signal vrhunskog kvaliteta koji se može isprobati na slušalicama, ili preko pojačala, ukoliko želimo jači signal zvuka. Na poleđini kutije nalazi se samo priključak za punjenje Li-ion akumulatora kapaciteta po 1.200 mAh. Unutar kutije smeštena je odgovarajuća štap antena koja se ne izvlači.

Ovakav FM prijemnik može se uspešno koristiti kao prenosni uređaj u prirodi i svugde u pokretu na mestima gde nemamo izvor struje. Zbog male potrošnje i većeg kapaciteta baterije uređaj je služio deset sati upotrebe bez dodatnog napajanja. Može poslužiti umesto mobilnog telefona za slušanje muzike sa neke radio-stanice na FM, ili na srednjotalasnom području, mada se taj opseg sve manje koristi. Upotreba srednjih talasa podseća na neke daleke godine kada se zbog pojave tzv. Fedinga čuju karakteristični šumovi, posebno u večernjim satima.

Mnogi će se opravdano zapitati, da li se ovo uopšte isplati pored laptopova, mobilnih telefona i kompjutera, kao i drugih savremenih uređaja za slušanje muzike. Utrošak za materijal je nula, ali rad i konstruktorsko stvaralaštvo zadiru u veoma precizne proračune i fine radnje povezivanja komponenti i primenu teorije u praksi. Kada se tome doda racionalno korišćenje slobodnog vremena, onda zadovoljstvu nema kraja, a korisna upotreba elektronskog otpada opravdava ovakvu gradnju koju mogu razumeti samo istinski ljubitelji elektronike.

Vanredno stanje, zbog pandemije korona virusa, navodi mnoge da kreativno razmišljaju, neki da stvaraju, čitaju, pišu, gledaju televiziju ( pod uslovom da se što manje nerviraju ), slikaju, kuvaju, sređuju uzan prostor izolacije u četiri zida, pošto bi svako dosađivanje nesumnjivo negativno uticalo na mentalno zdravlje i najzdravijeg čoveka. Preturajući po ostavljenim i zaboravljenim ukrasima za novu godinu naišao sam na pokvarene nizove ukrasnih LED svetiljki kineske proizvodnje koje sigurno nisu  zaražene. U tom nizu unimerom sam utvrdio koje su diode pregorele, pa onda krenuo na dosta pipav posao da od niza ispravnih LED - ova napravim dve ukrasne svetiljke za prigušeno svetlo, a ujedno da rešim pitanje elektronskog otpada.


Prvo sam ispitao dozvoljeni napon i struju za pomenute LED diode jednostavnim vezivanjem za izvor jednosmerne struje uz upotrebu voltmetra i ampermetra. Eksperimentom sam došao do podatka da je optimalni napon za jednu LED diodu 3,6 V i da je za nju struja reda 30 mA. Ovaj podatak nije jednak za sve izbore dioda, što zavisi od same konstrukcije i proizvođača.

Svetiljka koja radi na izvoru jednosmerne struje, ili na akumulatoru od 12 V, ima na sebi deset LED dioda u kombinaciji redne, ili paralelne veze, za čiji proračun i kombinovanu vezu ( redna i serijska ) je potrebno poznavanje osnovnih zakona elektrotehnike ( na prvom mestu Omovog zakona ), zatim nezaobilazna Kirhofova pravila ( zakon grananja struje i proračun padova napona ). Njena konstrukcija, veoma precizna i proračunata za bezbedan i dugotrajan rad, dala je unapred očekivani rezultat da se ovaj štedljivi izvor svetlosti može koristiti kao prigušeno svetlo kada ima, ili kada nema struje u mreži. U slučaju nestanka struje u mreži možemo koristiti mali akumulator kapaciteta do 7 Ah, koji služi kao rezervno napajanje, te se mora dozirano dopunjavati posebno urađenom elektronikom sa automatskim preklapanjem.

Za varijantu stalnog priključka na mrežni napon ( 230 V ) potrebno je uraditi tačan proračun broja redno vezanih LED dioda, „plus“ na „minus“, ili obrnuto, koji se u konkretnom slučaju, kao izmereni napon deli sa 3,6 V, pa se, recimo, za 324 V, može minimalno koristiti 90 LED dioda. Namerno kažem 324 V, iz prostog razloga da mrežni napon treba dvostrano ispraviti, potom filtrirati, što mu povećava vrednost do 324 V ( 230 V * 1,41 = 324 V ). Preporuka je da se uzme nešto veći broj dioda čime sprečavamo njihovo pregorevanje u slučaju većih oscilacija napona u mreži. Pošto nisam imao dovoljan broj LED dioda, pribegao sam rednoj vezi odgovarajućeg otpornika dovoljne snage da izdrži jačinu struje koja prolazi kroz tu rednu vezu. Tako se broj dioda može smanjivati do raspoloživog broja. Bitno je da napon na jednoj diodi ne prelazi utvrđenu granicu pri kojoj  bi došlo do njenog pregorevanja. Ovde treba biti posebno precizan kod upotrebe visokog napona, što podrazumeva sve potrebne mere zaštite, naročito kod pakovanja dioda na izabranom kućištu, koje, ako je metalno, mora biti propisno uzemljeno. U mom slučaju radilo se o metalnim kućištima.

Kako sve to spakovati u odgovarajuće i sigurno kućište stvar je kreativnosti i raspolaganja sa odgovarajućim elementima za montažu i spajanje sa izvorom napajanja. Prilikom izrade ove dve zanimljive svetiljke bilo je potrebno poznavanje geometrije ( izračunavanje uglova pod kojim su raspoređene diode ), bonsek ( za rezanje Al lima ), mala bušilica, turpija, odvijač, klešta, šmirgl papir, lemilica sa tinol žicom, „pištolj“ sa topljivom plastikom, unimer i dobra volja. Pored korisnog proizvoda, najveća prednost je mentalno razgibavanje i osvežavanje znanja iz elektrotehnike. Najbolje je da se svetiljke koriste kao prigušeno svetlo u kupatilu ( priložena slika ), hodniku, ili iza televizora. Mali su potrošači ( manje od 10 W ) i kod pravilnog proračuna dozvoljenog napona po diodi mogu veoma dugo da traju.

Tagovano

Obećao sam u prošlom članku na ovom portalu da ću pokušati predstaviti brzi punjač akumulatora ( bez mrežnog transformatora ) sa procesom desulfacije koja je moguća ako ploče olovnog akumulatora nisu potpuno oštećene, ili da nisu u kratkom spoju. To se može ispitati tako što nakon punjenja akumulatora njegov napon ne spada drastično ispod 10 V. U tom slučaju akumulatoru nema spasa. Pravilo je da se stari akumulatori recikliraju u topionicama, a postoji mogućnost njihovog otkupa sa ciljem da ne zagađuju okolinu. Ovde se radi o eksperimentalnoj verziji uređaja.

Desulfacija je proces „razbijanja“ kristala sulfata ( PbS04 ) sa olovnih ploča puštanjem impulsa jake struje do visine napona koji neće dovesti do ključanja elektrolita. Postoje kvalitetni fabrički desulfatori koji su prilično skupi, tako da se za pojedinačne slučajeve ne isplati to raditi, jer je jeftinije stari akumulator zameniti novim. Pri eksperimentu sa jednim nemačkim desulfatorom primetio sam da je, nakon priključenja, prvo testirao Acu bateriju, sa trajanjem do 15 minuta, pa je tek počeo da puni akumulator, prvo lagano, pa kako je rastao napon podizao je struju punjenja ( možda i impulsnog pražnjenja ). Kada je desulfator počeo da puni akumulator čulo se „cičanje“ PWM seckanja struje punjenja. Analizirajući napon i struju navedenog fabričkog uređaja, koji je zbog složenosti prilično skup, došao sam na ideju da iskoristim kombinaciju brzog punjača sa regulatorom napona bez transformatora sa promenom jačine struje koja nakon ispravljanja dobija testerastu sliku sa izraženim impulsima, sa mogućnosti fiksiranja napona na zadatu vršnu vrednost. U tom slučaju nisam ugrađivao filtraciju, odnosno „peglanje“ napona elektrolitičkim kondenzatorima jer su efekti desulfacije praktično izvodljivi bez upotrebe skupog fabričkog uređaja. Prilikom eksperimenta, jedan Pb akumulator sam potpuno uništio vodeći, ipak, računa o merama bezbednosti zbog prisustva sumporne kiseline i mogućnosti njenog izlivanja. Veoma je bitno da ne dođe do ključanja elektrolita, što će se desiti kada napon prelazi 15 V. Promena jačine struje dovodi do razbijanja taloga na Pb pločama, čak i naslaga na elektrodama NiCd akumulatora. Navedene radnje spadaju u domen eksperimenta koji nije preporučljiv u slučaju da ne znamo procese koji mogu da se dešavaju.

Uređaj koji je ovde predstavljen ima kombinaciju brzog i sporog punjača, tako da se nakon uspešne desulfacije prelazi na normalno sporo punjenje akumulatora. Desulfacija je uspešno urađena ako nema pada napona ispod 10 V kod olovnih akumulatora, dok je kod čeličnih akumulatora situacija donekle drugačija, što prvenstveno zavisi od vrste i konstrukcije. Pošto su čelični akumulatori uglavnom zatvoreni, eksperiment sa njima je daleko opasniji zbog rizika eksplozije od prepunjavanja. Ako već želimo da spašavamo stari akumulator, neki primenjuju, posle desulfacije, zamenu elektrolita, ispiranje ćelija sodom bikarbonom, zatim destilovanom vodom i ponovno sipanje pripremljenog rastvora sumporne kiseline koji se može naći u specijalizovanim prodavnicama. Prilikom te radnje primetio sam, nakon ispiranja, veću količinu otpada sa olovnih ploča koje su dobile drugačiji izgled. Ukoliko su olovne ploče u kratkom spoju, onda akumulatoru nema spasa i spreman je za otpad. Iskustvo, stečeno godinama, nameće moj savet da su navedeni eksperimenti dobri za ispitivanje, a ne za primenu u praksi, te da je najbolje da se istrošeni akumulator menja nakon isteka garancije, ili u krajnjem slučaju, kada mu je kapacitet toliko oslabio, da ga moramo često dopunjavati. Kupovina, ili gradnja uređaja koji sam površno opisao uopšte se ne isplati jer nosi rizike ugrožavanja zdravlja i života, što nam nije potrebno, pogotovo onome ko nedovoljno poznaje hemijske procese.

Recimo na kraju da je desulfacija obrnuti proces od sulfacije koji se javlja u olovnim akumulatorima tokom njegove eksploatacije. Desulfacija delimično vraća kapacitet akumulatora koji se smanjio zbog sulfacije. Problem vezan za sulfaciju se vremenom pogoršava tako da kapacitet Acu drastično pada.

 

 

 

PokloniIOtpadSkloni