19. Jan, 2022.

Nedavno sam objavio autorski članak o uspešnoj preradi ATX-a, odnosno kompjuterskog napajanja za efikasno punjenje različitih vrsta akumulatora. Sve je bilo u najboljem redu dok nisam upotrebio potpuno ispražnjen olovni akumulator nešto većeg kapaciteta. Punjenje je počelo sa strujom od 5,5 A koja se kontinuirano smanjivala. Da bih potpuno testirao režim punjenja i pražnjenja akumulatora, nakon vršnog napona od 14,8 V, kada je jačina struje na ugradnom V/A bila blizu nule, ispraznio sam ga preko sijalice do kritičnog napona pražnjenja od 10 V, a onda ponovo započeo punjenje. Posle dva uspešna  testiranja  punjenja i pražnjenja olovnog akumulatora, napona 12 V  i  kapaciteta 55 Ah, ATX napajanje je iznenada prestalo da radi, a zašto utvrdio sam tek posle detaljne provere šta se dešavalo kada sam ostavio akumulator na punjaču koji nije bio uključen u mrežu.

Konstrukcija ATX-a, ili tzv. “čoperskog” napajanja je takva da povratna struja iz akumulatora utiče na njegove poluprovodničke komponente, tako da je u ovom slučaju došlo do nepredviđenog kvara koji je nastao kada sam ostavio priključen akumulator. Da se ne bi opet ponovilo delovanje povratnih struja iz akumulatora, na izlaz prerađenog ATX-a sam na plus pol priključka redno vezao jednu ispravljačku diodu veće jačine ( do 10 A ). Takve diode mogu se naći u rashodovanim punjačima akumulatora, ili u specijaliziranim prodavnicama. Ukoliko dioda prilikom punjenja akumulatora nešto više greje možemo je montirati na odgovarajući aluminijski hladnjak radi odvođenja viška toplote. Dioda ne dozvoljava povratnu struju iz akumulatora čime je poslužila kao efikasna zaštita od opisane pojave.

Drugi problem koji može nastati je da se za dobijanje potrebnog napona za punjenje akumulatora kao minus pol izvora može koristiti plavi provodnik koji je na -12 V. Za pravilno punjenje akumulatora sledi jednostavna računica odabira napona: 3 - ( - 12) = 3 + 12 = 15 ( V ), ili neka druga kombinacija kojom određujemo željeni napon punjenja Acu baterije. Pošto je crni provodnik na nuli, ovakve ispravljače ne možemo koristiti na uređajima koji su sa minus polom napajanja vezani za masu - “uzemljenje”, koje je takođe na nuli. Za rešavanje problema potencijalnih razlika moramo koristiti V/A metar kojim ćemo meriti sve napone i jačinu struje. Preporuka je da se kod struja preko 5 A trebaju koristiti provodnici odgovarajućeg preseka, pogotovo kod punjenja akumulatora većeg kapaciteta.

Rešavanjem navedenog problema povratne struje koja može da negativno utiče kada ATX napajanje nije pod naponom, a priključena je baterija na njegov izlaz, dobijamo dosta sigurno i u praksi ispitano rešenje za punjenje akumulatora različitih vrsta. U praksi, takođe,  dokazano pravilo je da napon izvora struje kojim punimo akumulator treba da bude oko 20 % viši od napona baterije. Tvrdnja da se sa ATX napajanjem, koje na izlazu daje napon od 12 V, može napuniti akumulator od 12 V je čista zabluda, jer u tom slučaju ampermetar pokazuje nulu, što znači da nema struje punjenja, tako da će akumulator biti nedovoljno napunjen, što mu skraćuje vek trajanja i ne pruža njegovu pravilnu upotrebu. Da bismo pravilno odabrali napon moramo znati na kojim potencijalima se nalaze kontakti ATX napajanja, koje ima dve varijante po broju priključaka, a njihove oznake su ATX 1.0  sa 20 priključaka i kontakt ATX 2.0 sa 24 priključka. Za bezbedan rad prerađenog ATX napajanja treba ugraditi dobro hlađenje sa postojećim kulerom koji treba pravilno usmeriti za odvođenje  Džulove toplote.

Cena fabričkih punjača akumulatora još uvek je relativno visoka, tako da se za dobrog konstruktora uvek isplati samostalna konstrukcija, uz napomenu da je najskuplja stavka odgovarajući transformator koji će dati potrebnu snagu prilikom punjenja akumulatora većeg kapaciteta. Ukoliko koristimo punjače koji daju izlazni napon preko 14,8 V brzo ćemo upropastiti ćelije akumulatora čiji je napon 12 V, što se često dešava sa punjačima koje smo jeftino nabavili na otpadu, ili na pijaci. Pored dozvoljenog napona, prilikom punjenja treba voditi računa i o jačini struje punjenja od koje zavisi vreme za koje se neki akumulator potpuno napuni. Kapacitet akumulatora izražava se u Ah, a manja jedinica je mAh (miliamper čas ), što moramo imati u vidu kod namenske gradnje punjača ( t = q/I ).

Do sada sam u mom višegodišnjem konstruktorskom radu koristio različite ispravljače i punjače, kako fabričke, tako i samostalne konstrukcije. Dobar ispravljač, figurativno rečeno, je dobar “izvor hrane” za bilo koji uređaj, a posebno za pravilno punjenje akumulatora. Ovim ispravljačem može se podesiti struja punjenja kontinualno od 0,5 A – 7,5 A, za akumulatore od 6 V, ili 12 V, a punjenje se automatski prekida kod napunjenog akumulatora. Na sekundaru mrežnog transformatora potrebno je imati naizmenične napone od 10 V i 20 V ( ili samo jedan od njih, pri čemu ne treba preklopnik za izbor napona) koji se ispravlja u mostu D1 - D4. Napon baze T3 određen je sa R1, P3, D6 i R2, a kako struja kroz tranzistor T4 zavisi od napona baze na T3, sa P3 se podešava jačina struje punjenja akumulatora. Preklopnik Pr1/Pr2 je dvopolni sa kontaktima do 10 A. U položaju “12 V” baza od T1 dobija preko R4 i razdelnika D7, D8 i D9, P1 i R5 takvu polarizaciju da T1 blokira, a time blokira i T2, pa T2 nema uticaja na potenciometar P3. Kada napon akumulatora dostigne oko 14,1 V ( 90% napunjena baterija ), usled nastale pozitivne polarizacije, baza T1 počinje da provodi, a sa njime i T2, usled čega baza od T3 postaje pozitivnija, što dovodi do blokiranja T3, a preko njega i do blokiranja T4, tj. do prekida struje punjenja. Dioda D5 ( 10 A ) sprečava povratnu struju iz akumulatora u ispravljač.

Ako je preklopnik Pr1/2 u položaju “6 V” prestaje dalje punjenje kod napona akumulatora od 7 V. Trimerima P1 i P2 podešava se napon isključivanja kod 14,1 V, odnosno 7 V. Sa C2 i C3 sprečava se pojava neprijatnih VF oscilacija u kolima ispravljača. Zbog velike disipacije oba tranzistora ( T3 i T4 ) treba odvojeno montirati na odgovarajuće hladnjake, što je označeno i na šemi.

Struja punjenja meri se ampermetrom M1 za koji se koristi miliampermetar od 1 mA, koji se preko trimera P4 veže paralelno na R1. Sa P4 baždari se M1 uz pomoć spoljnjeg ampermetra opsega 10 A, koji je vezan između ispravljača i akumulatora. Tranzistori T1 i T2 su tipa BC107, odnosno BC157, D6 - D8 i D10 su tipa BA209, ili BA517, a D1 - D5 su za 10 A tipa BY284. Transformator je motan na jezgru 3,6 x 3,6 cm ( S = 12,96 cm2, P = 168 W ) sa E/I limom broj 7. Primar ima 760 namotaja CuL  0,5 mm, a sekundar 38 + 38 namotaja CuL prečnika 1,6 mm.

Navedena konstrukcija je prilikom rada dala odlične rezultate, ne samo kod stabilnog napajanja većine uređaja, već i kod punjenja akumulatora različitih vrsta i namena. Posebno su na punjenje osetljivi čelični akumulatori. Pravilno dimenzionisana struja i napon punjenja produžuju njihov vek trajanja. Sa ovakvim ispravljačem baterija čeličnog akumulatora ( 12 V, 7 Ah ) me služila preko deset godina, dok sa ispravljačem koji nema stabilan napon i odgovarajuću struju punjenja slična baterija nije mogla da izdrži ni godinu dana. Ovakav sistem je veoma upotrebljiv kod nekih rešenja rezervnog napajanja, ili kod preklapanja mreža-baterija, o čemu sam detaljnije pisao u mojim ranijim člancima.

 

PokloniIOtpadSkloni