Nedavno sam na ovom portalu izneo ideju kako preraditi ATX napajanje u dobar ispravljač i ujedno punjač akumulatora različitih vrsta i namena. Pošto sam imao na raspolaganju kvalitetnu metalnu kutiju od jednog rashodovanog uređaja, rešio sam da je za relativno kratko vreme prilagodim za konstrukciju „pametnog“ punjača akumulatora. Osnova gradnje bilo je polovno, ali ispravno i kvalitetno kompjutersko napajanje. Tako sam ideju pretvorio u koristan uređaj za eksperimente, ali i punjenje akumulatora.

Poštujući osnovna pravila konstrukcije, posle nabavke kutije, napravio sam plan smeštaja elektronskih komponenti, gde je najveći deo prostora pripao ATX napajanju kod koga sam objedinio kablove iste boje u čvrste zajedničke spojeve zalemljene na okruglim kabal stopicama, vezujući ih po rastućem naponu na rednu keramičku stezaljku. Kod uređaja sam na napojnom kablu namerno izostavio uzemljenje, odnosno bez njegovog vezivanja za nulu, da ne bi došlo do neželjenih kratkih spojeva, jer je u ovom slučaju plavi provodnik na potencijalu od -12 V, a uzima se kao minus pol izvora, crni su na nuli, narandžasti na 3,3 V, crveni na 5 V i žuti na 12 V. Kombinovao sam potencijale od  -12 V i 3,3 V, te sam tako dobio kvalitetno napajanje akumulatora ( 15,3 V ) sa strujom koja može preći i 5 A, što zavisi od stanja napunjenosti akumulatorske baterije. Za kontrolu punjenja uradio sam elektronsku regulaciju napona i struje punjenja i pražnjenja ( određena je potpuno drugačija namena dva potenciometra sa prednje strane kutije ), na taj način što sam zadao vrednost do 14,8 V, tako da punjenje akumulatora prestaje kod zadatog napona za akumulator. Biranjem jačine struje punjenja finom regulacijom samo produžavamo, ili skraćujemo vreme punjenja. Za vizuelnu kontrolu odabrao sam digitalni V/A - metar čije spajanje je dosta jednostavno, pošto se uz instrument dobiju odgovarajući kablovi. Odabrao sam ugradnju instrumenta koji precizno registruje jačinu struje do 10 A i napon do 100 V. Za njegovo napajanje upotrebio sam poseban izvor struje sa regulatora napona LM7812. Ugradio sam dva ventilatora ( „kulera“ ), jedan za direktno hlađenje ATX napajanja i drugi za stalnu cirkulaciju zagrejanog vazduha iz kutije. Ventilatori se napajaju stabilnim izvorom napona od 12 V koji sam uzeo sa ATX-a. Posebnu brigu  posvetio sam da sve izvode na kutiji uređaja preradim za dostupne izvore tri različita napona: 3,3 V, 5 V i 12 V, a da se stabilno punjenje akumulatora do 14,8 V može ostvariti preko dve ugrađene buksne na prednjoj strani kutije ( crna - minus i crvena - plus ), strogo pazeći da plavi provodnik bude galvanski odvojen od mase, odnosno spleta crnih provodnika ATX napajanja. Pored navedenog napajanja ugradio sam mrežni transformator manje snage koji služi za napajanje složene elektronike kontrole i fine regulacije pojedinih procesnih radnji kojima se obezbeđuje potpuno kontrolisano punjenje i sigurna elektronska zaštita od kratkog spoja i pogrešnog polariteta.

Uređaj je detaljno testiran u režimu eskploatacije i maksimalnog opterećenja, pri čemu se pokazao stabilnim izvorom napajanja, ali i punjenja akumulatora. Cena ugrađenih komponenti nije velika jer je korišten raspoloživi materijal koji nije završio kao odbačeni elektronski otpad. Ispravljač može poslužiti za različite namene, a cilj gradnje bio je da se praktično pokaže kako uspešno preraditi ATX napajanje za neku drugu namenu. Ovim je dobronamerno demantovana tvrdnja nekih konstruktora da se akumulator može uspešno puniti i sa 12 V sa ATX napajanja. Za sigurno punjenje akumulatora potrebno je obezbediti napon koji je do 23,33 % viši od 12 V. Sa naponom od 12 V akumulator se ne može nikako napuniti. Poređenja radi, to bi izgledalo kao da iz bokala manje zapremine punimo vodom posudu nešto veće zapremine. Posudu ćemo napuniti do nekog nivoa, ali nikada neće biti potpuno puna!

Većina konstruktora nastoji da u svojoj radionici ima različite izvore naizmeničnog i jednosmernog napona. Različite vrednosti naizmeničnog napona možemo dobiti preko odgovarajućeg autotransformatora, ili sa galvanski odvojenog sekundara transformatora. Pošto sam na gradskom otpadu pazario jedan dobro očuvan mrežni transformator velike snage, koja prema preseku njegovog jezgra iznosi oko 500 W, izgledno je kao napajanje starog kinoprojektora, proverio sam realnu mogućnost da se deblji izvodi njegovih namotaja koriste kao sekundar, a kao primarni namotaj poslužio je izdvojeni segment tanje žice koji je nekada, kao sekundar, indukovao napon od 400 V. Dovođenjem mrežnog napona od 230 V na taj izvod dobio sam galvanski odvojen sekundar od mrežnog napona uz mogućnost različitih kombinacija napona preko grebenastog preklopnika koji je ranije služio za neke druge varijante promene naizmeničnog napona. Preklopnik, sa tri radna i početnim neutralnim ( nultim ) položajem, namenjen je za veoma jake struje, što je u startu odgovaralo zamišljenoj koncepciji uređaja.

Ova radnja me još uvek podseća na uspešno izvedenu varijantu zamene primarnog i sekundarnog namotaja kod UPS uređaja, o čemu sam detaljno pisao u mojim ranijim člancima. U ovom slučaju dobio sam različite napone sekundarnog izvoda, tako da sam odabrao 15 V, 25 V i 50 V ispravljenog naizmeničnog napona, što može poslužiti za različite eksperimente, a nekada i za brzo punjenje olovnih akumulatora, jer jačina struje prelazi 10 A za vrednost napona od 15 V. Odabrao sam Grecov spoj od 35 A, jer je pri naponu od 14,8 V maksimalna jačina struje 33,78 A. Fina filtracija podešenog jednosmernog napona izvedena je pomoću odgovarajućeg elektrolitičkog kondenzatora manjeg kapaciteta, čiji radni napon treba da bude minimalno 120% od maksimalno izabranog jednosmernog napona. Kod brzog punjenja Pb akumulatora napon punjenja ne bi smeo da prelazi 15 V, jer bi u tom slučaju došlo do ključanja elektrolita. Ako baterija ključa tokom punjenja, to je signal da je gotovo napunjena i da se ne može ostaviti u tom stanju tokom noći, jer to može dovesti do negativnih posledica po ćelije akumulatora. Sa naponom od 14,8 V bi se sa ovim punjačem akumulatorska baterija standardnog kapaciteta od 54 Ah, bez ikakvih štetnih posledica za ćelije akumulatora, napunila za 1h i 36 min. Veoma precizan proračun vremena punjenja akumulatora vršimo pomoću poznate formule: q = I*t, odakle je t = q/I = 54 Ah/33,78 A = 1,6 h = 1 h 36 min. U praksi nigde ne primenjujem brzo punjenje akumulatora, jer sam se uverio da sporo punjenje ima niz prednosti i da uglavnom produžava radni vek akumulatora. Ako struja punjenja prelazi 5 A to nije dobro ni za jedan akumulator, posebno za čelične akumulatore koji imaju posebne uslove punjenja i pražnjenja.

Na kraju, mnogi će se zapitati, koja korist i trošak oko sagrađenog uređaja? Pre svega, transformator nije završio kao otpad koji se prodaje na kilogram, već kao sklop sa različitim izborom napona i proveru ispravnosti drugih uređaja koji koriste odgovarajuće jednosmerne napone. Ono što je još vrednije, ako proverimo koliko košta bilo koji novi mrežni transformator velike snage, na ogromnom smo dobitku, jer je uloženo veoma malo novčanih sredstava, a dobilo se daleko više. Ovakav uređaj može se koristiti i kao efikasno napajanje pojačivača velike snage, pošto daje dovoljnu jačinu struje i daleko je kvalitetnije rešenje od „čoperskog“ napajanja koje nema transformator. Jedina mu je mana što ima znatno veću masu, ali svaki bolji poznavalac tehnike uglavnom prema masi određuje vrednost uređaja, bilo da je nov,  polovan, ili smo ga našli na otpadu gde bi završio kao staro gvožđe. Za mene je najveća vrednost opisanog uređaja njegova multifunkcionalna praktična namena u radionici, siguran i bezbedan rad i odgovarajuća provera teorije u praksi. Zbog toga mu je u mojoj hobi radionici određeno posebno mesto, da bude nadohvat ruke i da posluži za različite eksperimente, provere, precizna merenja i nove napredne konstrukcije.

Ovih dana, prelistavajući zanimljive  članke i iskustva iz praktične elektronike, nailazim na različita tumačenja o korišćenju kompjuterskog napajanja za punjenje akumulatora. Neka se više zasnivaju na pretpostavkama, pa čak i prevarama na koje nasedaju i oni koji malo više poznaju navedenu problematiku. Pošto sam se u svim mojim dosadašnjim člancima iz elektronike na ovom portalu, koji imaju 804.000 pregleda, bavio iskustvom i praksom, iznosim moje skromno mišljenje o tom problemu. Nekad jednostavno rešenje zadatka iz matematike za šesti razred osnovne škole dovodi do spoznaje kako zaista sa ATX napajanjem možemo napuniti akumulator. Pitam, tako đaka iz komšiluka kome, kada zaškripi pomažem u matematici, kolika je udaljenost između tačaka A(+3)  i B(-12). On kao iz topa računa: ( +3 ) – ( -12 ) = 3 + 12 = 15, a da nije ni svestan da je rešio problem.

Na konektoru ATX napajanja provodnik sa plavom bojom nalazi se na potencijalu od -12 VDC u odnosu na masu ( GND ) koja je na nuli, a provodnik  narandžaste boje na +3,3 VDC. Naslućujemo jednostavno rešenje da dobijemo 15,3 V jednosmernog napona kojim možemo napuniti automobilski akumulator većeg kapaciteta. Napon između crnog i žutog provodnika iznosi 12 V, što nikako nije dovoljno, kao što neki tvrde, da napunimo akumulator. Pre svega, treba znati da je akumulator ispražnjen ako mu je napon ispod 12,4 V, a sa 12 V sa ATX-a akumulator se ne puni.

Pošto su praktično potvrđene mogućnosti rešenja, ostaje nam samo da rešimo kako pokrenuti kompjutersko napajanje da radi. Prespajanjem zelenog (PS_ ON#) i  crnog provodnika ( COM ) pokrenućemo ovo napajanje. Drugi mogući problem je što je crni provodnik na masi, a njega uopšte nemamo u kombinaciji rešenja. Jednostavno, kod punjenja akumulatora na izvodu priključka plavi provodnik uzimamo za minus, a narandžasti za plus. Plavi provodnik nikako ne spajamo sa masom ( crnim provodnicima ), već ga izdvajamo kao minus pol izvora struje koji je aktuelan samo za akumulator koji punimo. Idući tom logikom dolazimo do niza kombinacija napona, sa strujom punjenja do 5 A, što zavisi od samog napajanja.

Ostale korisne dorade, koje predlažem kod prepravke ATX napajanja za punjenje akumulatora, su: kontrola napona i struje punjenja, što se može rešiti ugradnjom digitalnog V/A - metra, zatim izdvojen priključak za akumulator koji sa plavim provodnikom nikako ne sme biti vezan za masu, odnosno za metalno kućište sa kojim su direktno u vezi svi crni provodnici. Ostale dorade, koje se preporučuju u smislu vezivanja pina 1.  IC  tipa KA7500 preko otpornika od 10 K i potenciometra od 22 K sa masom, u praksi nikako ne potvrđuju takvu mogućnost podizanja napona. Ovakva prerađena napajanja nisu preporučljiva za uređaje kod kojih napajanje ide na masu, jer će se kratak spoj ostvariti preko provodnika za uzemljenje. Zaključimo da je ovo dosta dobro rešenje za punjenje akumulatora čiji napon punjenja mora biti veći od 12,8 V, a nešto manji od 15 V. Priložene slike pokazuju da takvo rešenje realno postoji, te da je potpuno provereno u praksi.