Zima je na pragu i ona donosi niske temperature koje itekako utiču na stanje automobilskog akumulatora u uslovima kada vozilo nije garažirano. Postoje različita mišljenja i preporuke kako pravilno održavati akumulator da bi se što duže zadržao njegov kapacitet ( q ) koji se izražava u Ah. Kapacitet akumulatora brojno je jednak proizvodu jačine struje i vremena proticanja ( q = I * t ). Ova formula je značajna ukoliko želimo puniti akumulator punjačem koji nije automatski, ili kako to u praksi kažemo „pametni“ punjač koji isključi struju kada je akumulator napunjen. Pored teorijskog znanja, za pravilno održavanje akumulatora potrebno je određeno iskustvo, jer se greške po pravilu uvek skupo plaćaju.

Akumulator treba puniti kod potpune ispražnjenosti, odnosno kada je napon ispod 12,4 V, kada nije moguće startovati motor kako bi se akumulator napunio pomoću alternatora automobila. Najbolji napon za punjenje standardnog 12 V olovnog akumulatora je od 14,2 V do 14,4 V. Važno je da napon punjenja ne pređe 14,4 V kako bi se sprečilo pregrevanje i oštećenje ćelija. Kada je akumulator potpuno napunjen, idealan napon za održavanje punog kapaciteta je niži, obično oko 13,7 V. Najbolje je koristiti punjače sa automatskom kontrolom napona i struje punjenja. Temperatura okoline utiče na proces punjenja, a moderni, „pametni“ punjači, često imaju temperaturnu kompenzaciju sa kojom se prilagođava režim punjenja. Pridržavanje preporučenog napona i korišćenje adekvatnog punjača su ključni preduslovi za produženje radnog veka akumulatora i održavanje njegovih performansi. Vreme potrebno za punjenje akumulatora zavisi od više faktora, a pre svega od njegovog kapaciteta ( Ah ), stepena ispražnjenosti i jačine struje punjenja ( A ). Ne postoji univerzalno pravilo "12 sati" koje važi za sve situacije. Ključni faktori koji utiču na vreme punjenja su: 

Kapacitet akumulatora ( Ah ): Veći akumulatori zahtevaju duže vreme punjenja ( t = q/I * 1,2 ), gde je broj 1,2 koeficijent efikasnosti.

Struja punjenja ( A ): Punjači sa većom amperažom pune brže, ali sporije punjenje ( manjom strujom ) je generalno bolje za zdravlje i dugovečnost akumulatora čija je garancija oko tri godine.

Stepen ispražnjenosti: Potpuno ispražnjenom akumulatoru treba znatno više vremena za punjenje nego onom koji je samo delimično dopunjen.

Tip punjača: "Pametni" ( automatski ) punjači prilagođavaju struju i napon, a sami prekidaju proces kada je akumulator pun, tako da kod njih vreme punjenja nije fiksno, već se punjenje odvija dok se ne postigne pun kapacitet. Na priloženim slikama prikazan je ručno pravljeni „pametni“ punjač litijum jonskih akumulatora. U njega je ugrađen sklop PC 510 koji služi kao automatski punjač akumulatora manjeg kapaciteta. U istoj kutiji je punjač olovnih akumulatora napona 14,4 V, 5 A.

Zaključimo, dopunjavanje akumulatora tokom zime je ključno za njegovo pravilno funkcionisanje, jer hladnoća smanjuje njegov kapacitet, a motoru je potrebno više snage za pokretanje. Evo nekoliko osnovnih saveta za dopunjavanje akumulatora u zimskom periodu: Redovno proveravajte pomoću digitalnog voltmetra stanje napunjenosti akumulatora. Potpuno napunjen akumulator bi trebalo da pokazuje napon od oko 12,6 V ili više, kada motor ne radi. Ako je napon ispod 12,4 V, potrebno ga je dopuniti, u krajnjem slučaju zameniti. Ako je akumulator bio izložen ekstremno niskim temperaturama i sumnjate da je zaleđen, nikako ga ne smete puniti dok se ne odmrzne na sobnoj temperaturi. Punjenje zaleđenog akumulatora može dovesti do oštećenja ili čak eksplozije. 

Pre nekoliko godina ( 20.03.2021. ) pisao sam na ovom portalu o reporterskom magnetofonu UHER-u 4000 koji se pokvario zbog stajanja. Nabavljen je pre 50 godina iz Nemačke sa dosta visokom cenom, ali je služio decenijama da bi posle dužeg stajanja prosto utihnuo. Njegova prva opravka odnosila se na složenu elektroniku napajanja elektromotora ( levo pri dnu naslovne slike ) koji na sebi ima osam izvoda, četiri sa jedne i četiri sa druge strane. Nedavna opravka podrazumevala je zamenu osušenih elektrolita koji su malih dimenzija, a što je posebno otežavajuće, ležeči su, a ne stojeći. Ležeći elektroliti se teže nabavljaju. Ovakve pipave opravke ne mogu se ničim platiti, tako da spadaju u domen ličnog zadovoljstva i htenja da takav uređaj oživi drage uspomene.

Restauracijom se bave retki majstori sa visokom cenom usluge. Pošto ne spadam u tu kategoriju ljudi, već u one koji to rade samo za vlastite potrebe, iznosim neke svoje stavove i poglede na posao koji zahteva znanje, veštinu, vreme i strpljenje. Kao prvo, moramo biti potpuno sigurni da će nam uređaj na neki način i dalje služiti. Meni UHER dan danas služi da obiman novinarski arhivski materijal prebacim sa magnetofonskih traka na diskove, ili na neki HDD, ili SSD.

Ovakve složene restauracije zahtevaju zamenu dotrajalih rezervnih delova koji se više ne proizvode, ili se mogu nabaviti po dosta visokim  cenama. Primera radi, tonska glava, te glava za snimanje na navedenom magnetofonu može se nabaviti samo iz inostranstva. Isto važi i za gumice koje služe za prenos pogona. Elektromotor ( desno pri dnu naslovne slike ), koji ima složen drajver za njegovo pokretanje i stabilnu brzinu, nabavio sam preko uvoznika iz Nemačke, a Pb baterija napona od 6 V može se povoljno naći i na domaćem tržištu.

Pošto ima ljudi koje uopšte ne zanima elektronika, ili se ne bave konstruktorskim radom, podsetio bih da bilo koje stvaralaštvo održava mentalnu higijenu  čoveka. To za mene, koji sam u penziji, puno znači, jer odgovorno tvrdim da su mi rad i misaona aktivnost pomogli u nekim teškim trenucima života kada sam pomišljao da nema izlaza. Poštujem opravdano mišljenje mladih da se danas mogu nabaviti gotovi fabrički uređaji koji će nam dobro poslužiti, ali ima takvih uređaja koji su nam godinama verno služili i kojih se ne možemo tako lako odreći, jer ostaju kao uspomena na nešto što nam je bilo lepo i značajno u životu.

Na kraju, da završim priču o reporterskom magnetofonu. Posle uspešne restauracije i ozbiljnog ulaganja u taj posao njegovu ulogu sam kombinovao sa savremenim uređajima, jer sam obilje vrednog arhivskog materijala uspešno prebacio sa traka u digitalni zapis. Kvalitet snimka se nije izgubio jer su takvi reporterski magnetofoni uvek bili na glasu. Imali su mogućnost da se sa njima preko telefonske linije reporter javi uživo sa nekog događaja, ali samo tonski, što je u odnosu na današnje domete tehnike pomalo smešno, jer moramo priznati, tehnika veoma brzo napreduje. To potvrđuje Teslino predviđanje da će doći vreme kada ćemo se slikom i tonom moći javiti sa bilo kog mesta na Zemlji.

Svetleća dioda ( LED ) je poluprovodnički element koji ima široku primenu u svetu elektronike, pre svega u optičkim komunikacijama i signalizaciji uređaja. Njena cena bila je takva da se nekada plaćalo 10 DM po komadu uz otežanu mogućnost nabavke. Danas je sasvim drugačije.

LED sadrži p-n spoj koji čine poluprovodnik p-tipa i poluprovodnik n-tipa, uglavnom GaAs, GaP, ili SiC. Kada se na p-n spoj dovede napon, emituje se elektromagnetno zračenje u optičkom i infracrvenom opsegu. Struja kroz diodu se meri miliampermetrom, a napon na njoj pomoću digitalnog voltmetra. Diode različitih boja i prečnika imaju različite vrednosti dozvoljene jačine struje i napona kojim su opterećene.

LED (svetleća) dioda je poluprovodnički element koji pri direktnoj (propusnoj) polarizaciji pretvara električni signal u svetlost. Kada je dioda direktno polarisana postoji električna sila koja privlači elektrone da pređu u p-tip, i na šupljine da pređu u n-tip poluprovodnika. Oni se susreću u zoni najveće gustine slobodnih nosilaca, na samom p-n spoju i tu dolazi do njihove rekombinacije, gde slobodni elektroni popunjavaju prazna mesta, šupljine.Tako slobodni elektroni prelaskom iz provodne u valentnu zonu rekombinuju se sa šupljinama pri čemu se oslobađa energija u obliku fotona tj. emituju se fotoni energije veće ili jednake energiji energijskog procepa. Uska oblast u kojoj se odvija rekombinacija na granici p-n spoja naziva se aktivna oblast. Svaki materijal ima različitu širinu energijskog procepa, pri čemu emituje svetlost različite talasne dužine. Za LED crvene boje to svojstvo ima (GaAsP), LED plave boje (GaN) i LED zelene boje (GaP). Ispitane su mogućnosti kombinacije dezena boja.

Postoje različiti spojevi sa LED diodama, počevši od signalizacije uređaja do primene kao svetlosnog izvora male potrošnje struje koja je izražena u mA. Paralelno spajanje LED dioda se ne preporučuje, jer se svaka od njih razlikuje po svojoj potrošnji, tako da bi se kod takvog spoja morao na svaku diodu serijski vezati otpor koji je prilagođen naponu i jačini struje. Kada spajamo LED diodu moramo znati na koji jednosmerni napon je želimo spojiti. Ako je napon na koji je spajamo manji od potrebnih 0,7 V, ili za neke 3 V, ona neće svetleti. Ako je napon veći (  recimo 12 V ), tada se u seriju mora vezati otpornik koji će „pokupiti“ ostatak napona koji njoj ne treba. Znači, ako crvenu diodu ( 0,7 V ) spojimo na 12 V, otpornik mora uzeti na sebe 11,3 V, a da pri tome osigura struju od 15 – 25 mA. U tom slučaju potrebno je redno vezati otpor minimalne vrednosti od 450 oma. Isti princip se primenjuje pri rednom vezivanju LED dioda, a proračun se vrši primenom Omovog zakona: I = U/R, gde je jačina struje od 25 - 30 mA, U = vrednost napona na otporniku koja se dobije oduzimanjem napona diode ( dioda ) od ulaznog jednosmernog napona. Ako su diode u nizu njihov pad napona je toliko puta veći koliko ih je povezano u seriju. Nikada ne treba uzimati granične vrednosti jer se osigurava duži vek trajanja LED dioda koji se, inače, kreće preko 100.000 sati rada.

Zaključimo, LED diode su mali potrošači struje koji se vezuju na jednosmerni napon. Uglavnom se vezuju serijski uz ugradnju proračunate vrednosti otpora. U slučaju da LED koristimo kao izvor svetlosti potrebno je ugraditi odgovarajuće Al hladnjake, što zavisi od njihove radne snage.

Naslovna slika: Pozadinsko LED panel svetlo dela mog radnog stola

Literatura:
1. M. Popović, Osnovi elektronike, Elektrotehnički fakultet, Beograd, 2006.
2. N. Chi, LED-based visible light communications, Tsinghua University Press, Beijing, China, 2018.
3. Zheludev, N., The life and times of LED – a 100-year history, Nature Photonic 1, 198 (2007).