Pošto je kod većine uređaja, bilo gotovih, a posebno onih sa kojima eksperimentišemo, potrebno kvalitetno napajanje, moje konstruktorsko i lično zadovoljstvo je traganje za najboljim rešenjima u praksi. U prošlom članku pisao sam o ispravljaču koji na sekundaru ima dva namotaja po 15 V, ali je za neke eksperimente manjkavo što ne daje struju preko 1,2 A. U ovom članku sam se posvetio izradi ispravljača koji na sekundaru daje naizmenične napone od 6 V, 12 V i 18 V ( max. 5 A ), čiji izbor vršimo grebenastim preklopnikom sa više ( 6 ) položaja.

Konstruktorsko rešenje ispravljača vrlo je jednostavno ako imamo, ili smo napravili ( „motali“ ) transformator sa navedenim izvodima sekundara. Od ostalih vitalnih delova ispravljača potrebni su: prekidač mrežnog napona, grebenasti preklopnik, Grecov spoj ( 4 ispravljačke diode ), elektrolitički kondenzator većeg kapaciteta ( minimalni radni napon 50 V ), tri led-diode za signalizaciju izabranog napona, provodnici različitih debljina i odgovarajuća kutija. Ako je metalna, onda je dobro da je uzemljimo, radi sigurnosti od proboja mrežnog napona i zbog odvođenja parazitnih vrtložnih struja. Za ovaj ispravljač sam odabrao grebenasti preklopnik koji, pored izbora odgovarajućeg napona, daje mogućnost da sa tri led-diode različitih boja ( preporučuju se: žuta, zelena i crvena ) imamo uvid  koji je napon na izlazu, tako da je najbolje da žuta LED signalizira 6 V, zelena 12 V i  crvena 18 V. Od šest položaja prva tri su za jače, a preostali ( 4, 5 i 6 ) za slabije struje na izlazu ispravljača, što omogućava punjenje i NiCd akumulatorskih baterija različitih napona. Dvostrano ispravljanje Grecovog spoja sa dobrom filtracijom napona pomoću elektrolita i induktiviteta – feritnog jezgra sa namotajem daje nešto veće vrednosti  jednosmernog napona od naznačenih ( množimo sa √2, približno  1,41 ) koje se mogu korigovati i dovesti do optimalnih granica za upotrebu.

Sa ovakvim izborom sekundarnog napona, koji nakon ispravljanja nema ugrađenu stabilizaciju sa Cener diodama i tranzistorima, moguće je puniti olovne akumulatore od 6 V i 12 V, dok nije preporučljivo za NiCd akumulatore zbog strožijih zahteva jačine struje za njihovo punjenje. Ovaj nedostatak efikasno je otklonjen dodavanjem  odgovarajućeg otpornika ( Rx ) kojim regulišemo jačinu struje punjenja, a njegova omska vrednost se izračunava po poznatoj formuli iz Omovog zakona: Rx = ( Ui – Ubat )/ Ip, ukoliko je stabilan napon mreže ( 230 V ).  Akumulatori NiCd tipa će se jačim strujama daleko brže puniti, ali predozirana jačina struje punjenja im skraćuje vek trajanja. Zato je najbolje da se takvi akumulatori pune strujom koja je na njima naznačena ( napon i jačina struje punjenja ).

Ovakav ispravljač je dobar za različite eksperimente, posebno u nastavi fizike i TiO kod izvođenja laboratorijskih vežbi, gde učenici mogu birati različite vrednosti napona sa dovoljnim jačinama struje. Time će izbeći upotrebu serijske veze baterija Leklanšeovog tipa i dobiti široke mogućnosti da eksperimentišu sa naizmeničnom i sa jednosmernom strujom. Moje dugogodišnje radno, predavačko i takmičarsko iskustvo u nastavi fizike je potvrdilo da je izvođenje propisanih laboratorijskih vežbi ( koje se često zaobiđu, ili zbog neopremljenosti kabineta izbegavaju ) od velikog značaja da učenici na vreme shvate sve tajne, a posebno zakone električne struje. Zbog toga je najbolje ovakav ispravljač, ili više njih, ugraditi u radne stolove kabineta fizike, ili u neki radni pult nastavnika odakle bi se mogao organizovano pratiti grupni rad na izvođenju vežbi. Rešenja zavise od kreativnosti nastavnika, tako da lično smatram da nastava fizike nije samo rešavanje složenih zadataka kojima se učenici sve više opterećuju, već i praktičan rad koga je sve manje u školskim kabinetima. Traženje balansa u primeni teorije i prakse zavisi od neposrednih izvršilaca nastavnog procesa, njihove volje, kreativnosti i stručnosti.

Pre nepunu godinu dana ( 20.05.2016. ) pisao sam na ovom portalu o gradnji automatskog punjača akumulatora koji se u praksi pokazao veoma korisnim uređajem, ali napredniji konstruktori često imaju potrebu da prilikom eksperimentisanja imaju različite izvore stabilnog napona. Pošto su za takve potrebe dovoljne struje male jačine, pristupio sam konstrukciji jednog minijaturnog ispravljača sa regulacijom napona od 2 – 32 V, 1,2 A. Pre navedene gradnje ispravljača isprobao sam i konstrukciju uređaja sa slike 11. koja je manje zahtevna, ali daje optimalne mogućnosti izbora željenog napona ( 0 V do 15 V ).

Konstrukcija sa slike 12. omogućava kontinualnu promenu izlaznog napona u granicama od 2 V do 32 V uz maksimalnu struju 1,2 A. Ceo opseg regulacije podeljen je u dva područja koja se biraju dvostrukim preklopnikom P1 - P2. U prvom položaju napon sekundara iznosi 15 V, što omogućava regulaciju izlaznog napona u granicama od 2 V do 14 V. Kao referentni elemenat koristi se Cener dioda BZ-1, koja se, za razliku od ostalih Cener dioda, polariše u direktnom smeru ( anoda na plus, a katoda na minus ). U drugom području napon na sekundaru iznosi 30 V, a izlazni napon se menja u granicama od 13 V do 32 V. Ulogu diode BZ-1 preuzima Cener dioda BZ-12.

Podelom celog opsega regulacije na dva područja, onemogućili smo pojavu velikog inverznog napona između kolektora i emitera tranzistora T-3. Regulacija izlaznog napona vrši se potencometrom P. U rednoj grani upotrebljen je Darlington spoj dva snažna tranzistora 2N3055. Napominjemo da se umesto tranzistora T-2 može upotrebiti i manje snažan tranzistor ( 2N3053, 2N1711, BC219 itd. ), tako da uređaj postaje ekonomičniji. Tranzistori T-2 i T-3 monirani su namerno na aluminijskom hladnjaku nešto manje površine, ali je zato zbog izbora kutije ( metalna kutija kompjuterskog napajanja ), dodat jedan ventilator ( 12 V ) za efikasno hlađenje tranzistora.

Kutija je uzemljena sa maksimalnim korišćenjem raspoloživog prostora u njoj, što traži veliku preciznost i dobar proračun gradnje. Uređaj ne zahteva velika ulaganja, a daje širok spektar regulacije napona sa ograničenom jačinom struje do 1,2 A. Može poslužiti, kako za eksperimentisanje, tako i za punjenje osetljivih NiCd akumulatora, pri čemu se mora voditi računa o dozvoljenom naponu i jačini struje punjenja, što je označeno na samom akumulatoru.

Izvor saznanja: „Radio-amater“ - broj 2, februar 1974. godine

Pre neki dan, pred polazak na put, komšija mi se požalio kako mu je na automobilu preko noći ispražnjen tek kupljeni akumulator. Mislio je da je do akumulatora, pa ga je reklamirao i dobio novi, a onda ista situacija, tako da prodavac nije pristao na novu reklamaciju. Autoelektričar je utvrdio da se akumulator u toku rada motora normalno puni dozvoljenim naponom napajanja ( max 14,8 V ), odnosno punjenja, insistirajući na ponovnoj zameni potpuno novog akumulatora.

Brzo pražnjenje akumulatora, dok je automobil parkiran, može nastati iz više razloga. Da li se akumulator prazni dok su svi potrošači isključeni najjednostavnija provera je putem ampermetra ( vidi sliku ) koji se serijski vezuje na klemu akumulatora koju smo odspojili, stavljajući crveni kabal instrumenta na plus pol akumulatora, a drugi (crni) kabal instrumenta stavljamo na odspojeni kabal sa kleme akumulatora. Kabal sa minus pola akumulatora ne skidamo. Ukoliko postoji bilo kakvo pražnjenje ampermetar pokazuje otklon, ili vrednost jačine struje na displeju, ukoliko je digitalnog tipa. U konkretnom slučaju radilo se o jačini struje reda do jednog ampera, što je sasvim dovoljno da se akumulator tokom noći isprazni. Kod novijih modela automobila neki od uređaja i delovi osetljive elektronike su priključeni na izvor struje dok automobil ne radi. To su uglavnom računari motora automobila, zatim električni sat, elektronska antena, alarmni uređaj. Neke od tih uređaja, zbog njihove funkcionalnosti, ne možemo isključivati, ali se mora utvrditi zbog čega se javlja tolika potrošnja struje dok automobil ne radi. Najbolje je krenuti redom da se utvrdi koji od njih pokazuje veliku potrošnju struje. Iako je postojala pretpostavka da su u pitanju radio, ili alarm, nakon selektivnog isključivanja zaključujemo da ni jedan od tih uređaja nije uzrok brzom pražnjenju akumulatora. Nakon svih merenja dolazimo do konstatacije da je uzrok kontakt na bravi koju je vlasnik, zbog težeg obrtanja ključa u zimskom periodu, više puta podmazivao grafitnom tovat-mašću. Kontakt brava je normalno palila, ali je prilikom izvlačenja ključa dolazilo do odvođenja struje, verovatno zbog zaprljanih spojeva, a najverovatnije zbog grafitne masti. Odspojili smo plus ( + ) klemu akumulatora, a onda kontakt bravu dobro isprali sa WD-40, sve dotle dok iz nje nije izašla sva prljavština. Ponovnim merenjem struje, nakon vraćanja kleme akumulatora na njeno mesto, utvrđeno je da je potrošnja struje svega nekoliko miliampera zbog električne antene, a kada se isključe svi uređaji potrošnja struje jednaka je nuli. Na većini radio-aparata električna antena se uključuje kada uključimo radio, dok to neki nemaju, ili nisu dobro priključili antenu, tako da je najbolje radio napajati preko ugrađenog prekidača kojim se istovremeno isključuju električna antena i radio. To je dobra zaštita od mogućih kvarova muzičkih uređaja.

Pošto navedeni kvarovi mogu dovesti do težih posledica, čak da se iznenada zapali instalacija automobila, najbolje je tako osetljive opravke prepustiti iskusnom autoelektričaru. Ukoliko smo sigurni da sami to uradimo izbeći ćemo ponekad skupe usluge za rešenje jednostavnih problema našeg kućnog ljubimca. Prilikom ovakvih provera obavezno pogledati da li su dobri spojevi na klemama akumulatora, ako nisu dobro ih očistiti čeličnom četkom i nakon stavljanja podmazati tankim slojem tovatne-masti. Ako neki manji potrošači u automobilu moraju biti  stalno uključeni, povremeno kontrolisati njihovu potrošnju jer i oni utiču na brže pražnjenje akumulatora ako se automobil ne pali za duži vremenski period. Savet za kraj: navedene provere raditi samo ukoliko smo potpuno sigurni i ako dobro poznajemo elektroniku automobila koja kod većine njih nije jednostavna. Neki delovi elektronike ne smeju da rade sa skinutim kablom na akumulatoru dok motor radi, pošto akumulator ujedno služi kao dobar elektrolitički kondenzator, jer prigušuje povećan napon prilikom njegovog punjenja.