Izrada kvalitetnog stereo pojačala nije ni malo jednostavan posao koji, pored dobrog poznavanja teorije, traži odgovarajuću spretnost prilikom izbora, konstrukcije i rasporeda elektronskih komponenti. Ovom problematikom bavio sam se godinama kroz mentorski rad sa učenicima koji su sa svojim takmičarskim radovima izlazili na zapažene smotre iz tehnike. Kroz seriju pažljivo odabranih članaka rečju i slikom prezentujem najbolje radove koji su osvojili zlatne medalje na republičkim smotrama. U ovoj oblasti, sa interesantnim konstrukcijama, se pojavilo nekoliko učenika, među kojima je Sava Grković u Beogradu 2004. godine osvojio zlatnu medalju. Danas je pomenuti takmičar uspešan elektroinženjer. Negujući uspomenu i posebnu zahvalnost za blistave radove mojih učenika, u ovom članku sam objedinio u praksi isprobana rešenja za konstrukciju kvalitetnog stereo pojačala, koje sam “za svoju dušu” radio nešto duži vremenski period, sa namerom da se što manje razlikuje, ili da čak bude bolje, od fabričkog.

Kod izrade pojačala uvek mi je najveći problem bila odgovarajuća kutija (ovde sam odabrao kutiju od rashodovanog projektora) u kojoj će biti dovoljno prostora da se odvoji napajanje od ulaznih i izlaznih kola na samom pojačalu, kako ne bi došlo do samooscilovanja, ili neprijatnog brujanja. Ispravljački stepen može biti standardnog tipa sa dobrom filtracijom, a za pojedine module (predpojačalo i mikseta) i sa dobrom stabilizacijom napona. Prilikom izrade napajanja posebnu pažnju obratiti na snagu transformatora koja mora odgovarati izlaznoj snazi pojačala, odnosno da bude nešto veća od nje. Presek jezgra transformatora ( S = a*b , cm2) se određuje vađenjem kvadratnog korena iz odabrane snage. Danas se mogu naći, ili jednostavno kupiti transformatori potrebne snage različitog izgleda i pakovanja. Ispravljanje napona je najbolje uraditi pomoću fabričkog grec-spoja koji odgovara proračunatoj jačini struje. Napajanje pojačala i predpojačala treba odvojiti, odnosno da ne budu sa istog sekundara transformatora. Veoma je važno da se mrežni deo u samoj kutiji odvoji od ostalih delova zbog mogućih iznenađenja. Elektrolitički kondenzatori moraju da imaju kapacitet od nekoliko hiljada mikrofarada (10 000 - 15 000) i probojni napon koji je najmanje za 10 % veći od stvarnog napona napajanja. Za regulatore napona najbolje je koristiti fabričke integralce sa tri izvoda koji se mogu naći u slobodnoj prodaji (T812, T815, T824, …), ali sa odgovarajućom amperažom.

Zahtevan posao je izrada odgovarajućeg predpojačala, ukoliko želimo da koristimo jedan, ili više mikrofona. Slab signal iz mikrofona se vodi okloljenim kablom do ulaza predpojačala. Za gradnju koju opisujem koristio sam mikrofonsko stereo predpojačalo iz radio-kompleta ( RK: 3660, 3665, 3772, 3765, 3779 ), gde, kako je naznačeno, postoji izbor nekoliko vrsta u stereo i mono tehnici. Kompleti se mogu nabaviti u “KELCO Doo” Beograd, a oni sadrže štampanu pločicu i sve pasivne i aktivne komponente. Na izlazu stereo predpojačala koristio sam stereo potenciometar 100 koma (log). Sa njegovog srednjeg izvoda uzima se signal preko otpornika vrednosti 10 koma, što se odnosi i na drugi i treći potenciometar (stereo) preko koga idu NF signali. Takva kombinacija predstavlja pasivnu miksetu čija je šema na priloženoj slici.

Na tačke U1-L i U1-R dovodi se pojačan mikrofonski signal sa izlaza stereo predpojačala, a nezavisni NF izlazi se dovode preko tačaka U2-L i U2-R, odnosno U3-L i U3-R. Signal za ulaz pojačala se uzima iz tačaka L i R, koje predstavljaju dva kanala, preko stereo potenciometra sa oznakama R14-R13 (Out-L, Out-R). Kombinaciju stereo potenciometara predstavljaju R1-R10, R2-R11 i R3-R12. Svi spojevi sa potenciometrima moraju biti izvedeni sa oklopljenim kablom da bi se izbeglo pištanje i brujanje. Za izbegavanje ove neprijatne pojave važno je i kako vezujemo masu ( izjednačavanje potencijala ), da to bude na jednoj tački ( - ) kod elektrolitičkog kondenzatora velikog kapaciteta ( kod ispravljačkog stepena ). Pletena košuljica oklopljenog kabla, takođe mora biti vezana na minus ( - ) pol, odnosno na masu, što se odnosi i na kutiju uređaja, ukoliko je metalna.

Kod izrade pojačala možemo se opredeliti na nekoliko izbora iz radio-kompleta. Svako od njih traži ugradnju odgovarajućih aluminijskih hladnjaka zbog odvođenja toplote sa izlaznih tranzistora, ili integralnih kola. Kod moje gradnje odlučio sam se za RK 3822 koji se sa pločicom i delovima može nabaviti u Radio klubu “KELCO Doo” Beograd. Ovu varijantu sam namerno odabrao zato što je jednostavna za konstrukciju, zauzima malo prostora i napaja se stabilnim naponom od 6 – 18 V sa maksimalnom strujom od 3,3 A. Ukoliko nemamo jake zvučnike možemo odabrati RK 7057 ( 2x5W ), RK 2003 ( 2x10 W ). Probao sam i sa većim snagama pojačala, što se ne isplati, pre svega zbog zvučnika koji su prilično skupi, ali i zbog koncepcije da ne gradim snažna, već kvalitetna (osetljiva) pojačala koja će dati odgovarajući kvalitet reprodukcije. Stara mudrost Vilhelma Buscha glasi: “Čini se da nam muzika često smeta, jer uz nju stalno ide buka”. Kod izbora zvučnika treba voditi računa o njihovoj snazi koja mora biti nešto veća od nominalne izlazne snage pojačala. Ni jedan od izlaza zvučnika ne sme da se veže za masu, tako da treba obratiti pažnju ako koristimo metalnu kutiju. U suprotnom možemo uništiti vitalne komponente pojačala, ili same zvučnike. RK 3822, koji sam izabrao prilikom gradnje, daje na 4 oma 2x20W čiste sinusne snage u frekventnom opsegu od 20 Hz do 15 000 Hz. Nekoliko ugrađenih zaštitnih mera brinu da se integrisano kolo TDA 1553CQ s pravom označi kao krajnje robusno. Tu spada, pre svega, osigurač od kratkog spoja, zatim osigurač koji štiti zvučnike, osigurač od termičkog preopterećenja i zaštita od zamene polova. Posebnu ulogu integrisano kolo ima sa priključkom 11 za nemu vezu (“muting”), pri čemu IC prelazi u stanje mirovanja ( stand-by ). Zbog jakih struja koje protiču kroz IC moramo ugraditi dobar aluminijski hladnjak i obaveznu upotrebu termalne paste pri postavljanju IC na telo hladnjaka.

Na kraju, opravdano pitanje, da li se isplati ova konstrukcija? Za mnoge ne isplati, jer su delovi skupi i samo mala nepažnja može dovesti do pregorevanja osetljivih aktivnih komponenti. Za one prave zaljubljenike elektronike gradnja predstavlja izazov vredan pažnje. Kod same konstrukcije moramo imati jasan plan šta želimo, predstavu koliko koštaju svi delovi i jaku volju da to uradimo valjano, precizno i sa dobrim proračunima ulaznih i izlaznih napona u odnosu na osetljivost predpojačala i pojačala. Za eventualne rizike, kod samostalne konstrukcije, ne snosim nikakvu odgovornost, jer je opisani rad u domenu takmičenja i hobija.

Izvori saznanja:
1.“Mala škola elektronike”, Vladimir D. Krstić i Željko V. Krstić, Beograd 2002. godine,
2. Radioamater”, broj 7/8, 1976. godina.

Najveći izazov za pravog konstruktora je napraviti kvalitetan prijemnik, ili još bolje, predajnik sa kojim se može ispitati prostiranje elektromagnetnih talasa (EMT). Među dva zapažena takmičarska rada mojih bivših učenika ( Aleksandar Petrović i Miloš Milunov ), kojima sam bio mentor, spadaju radovi iz elektronike od kojih je jedan ( Miloš Milunov ) osvojio zlatnu medalju na Republičkoj smotri iz naučno-tehničkog stvaralaštva u Beogradu 2000-te godine. Radi se o nešto složenijem konstruktorskom radu koji, pored fantastičnog dizajna, ima dva funkcionalno povezana sklopa, a to su predajnik i mala trokanalna mikseta. Pored realne mogućnosti velikog dometa, moralo se ići na frekvenciju FM područja koja ne smeta drugima sa dometom koji je manji od 2 km, kako bi se izbegla složena procedura izdavanja dozvole za rad od strane nadležnih organa. Uređaj je tako poslužio samo u eksperimentalne svrhe za rad sa učenicima na časovima sekcije “Mladi fizičar”.

Teško je naći poreklo ovog predajnika. Sigurno se zna da je objavljen 1996. godine u italijanskom časopisu “Megaherz”, a potom je objavljen u časopisu “Elektronics” 2000-te godine. Proizvodi se u Grčkoj, a vrlo je popularan i u Engleskoj. Sa svoja 4 W snage ovo nije igračka. To je pravi predajnik, bez obzira na jednostavnost šeme. Sa dobrom antenom i ispravno podešenim oscilatornim kolom predajnik može imati domet i do 50 km na otvorenom. U urbanim zonama, ili na brdovitom terenu ovaj domet je daleko manji. Obzirom da predajnik emituje na FM području, za upotrebu kvalitetne antene mora postojati adekvatna dozvola za rad. Namerno je pravljena antena za mali domet (“štap” antena, L(m) = 300/f(MHz) - talasna dužina), koji je svega do 50 m.

Slika 1 i 2. Raspored delova i šema veza RK 3872 – Mala trokanalna mikseta

Pored predajnika, dosta pouzdanom u radu se pokazala mala trokanalna mikseta (Šema i raspored komponenti prikazani na slici 1.) sa tri ulaza, od kojih, onaj najosetljiviji može poslužiti za mikrofon, što daje poseban značaj za sam predajnik. Mikseta je popularan naziv pojačavača namenjenog mešanju više tonskih signala. Ona može da ima više ulaza, a samo jedan izlaz. Na miksetu možemo priključiti električnu gitaru, radio, mangetofon, CD plejer, kasetofon, mobilni telefon kao i fiksnu telefonsku liniju. Kad sve to pomešamo, na izlazu dobijemo jedan kombinovan izlaz po želji. Jačina signala pojedinih ulaza može se po volji posebno regulisati potencimometrima koji su spojeni za svaki ulaz.

Slika 3: RK 3405 – FM predajnik snage 4 W

Predajnik ima oscilator, modulator, drajver, ili pobudni stepen i izlazni stepen. Sve u svemu, četiri tranzistora u jednom, ne komplikovanom spoju ( pogledati šemu RK 3405 ). Regulacija dubine modulacije vrši se preko tranzistora T4 potenciometrom P1. Pojačan signal sa tog tranzistora ide preko elektrolita C2 na oscilator, koji je izveden u jednostavnom spoju sa tranzistorom T1. Frekvencija oscilatora je od 85 do 110 MHz, a određena je kalemom L1 i trimer kondenzatorom C15. Sa oscilatora oscilacije se trimer-kondenzatorom vode na drajver, te na stepen za pobudu izlaznog stepena. Kalem L2 je kalem drajvera. Sa drajvera, trimerom C9 signal ide na izlazni stepen koji ima tri kalema, u pobudi L4 i u izlazu L3, a u anteni L5. Za sprečavanje samooscilovanja imamo kondenzatore C3 i C4 na jednom kraju pločice, kao i C13 i C14 na drugom kraju pločice. Imamo i tri prigušnice namotane na feritinim jezgrima sa šest radijalnih rupa sa dva i sa pet navojaka. Na ulaz mogulatora u kutiji je spojena mikseta sa tri ulaza. Predajnik i mikseta se napajaju sa 12 V dobro filtriranog napona koji dolazi iz ispravljača koji je potpuno odvojen od njega kako bi se sprečio uticaj transformatora na oscilator predajnika. Te smetnje se čuju kao neprijatno zujanje.

Detaljnije uputstvo o gradnji navedenih modula, sa oznakama vrednosti komponenti uređaja, dato je u knjizi “Mala škola elektronike”, “Radio klub” Beograd, izdanje 2002. godine ( RK 3405 – predajnik, stranica 321, RK 3872 – mali trokanalni mikser, stranica 265), a delovi sa štampanim pločicama mogu se nabaviti u Kelco Doo” Beograd ( 011-2403 376 ). Međusobno spajanje modula nije prikazano na slikama, ali je delimično opisano, što za dobrog konstruktora ne predstavlja poseban problem. Na kraju, ponovimo da je opisani rad poslužio samo za eksperimente u nastavi, a za druge namene treba provesti odgovarajuću zakonsku proceduru izdavanja dozvole za rad. Za naprednije konstruktore uređaj može poslužiti za daljinsku komandu uređajima u stanu, automobilu, ili u vikendici.

Izvori saznanja:

1.“Megaherz”, italijanski časopis, 1996. godine,
2.“Elektronics”, popularni časopis za elektroniku, 2000. godine,
3.“Mala škola elektronike”, treće dopunjeno izdanje, Beograd 2002. godine

O neprijatnoj pojavi stvaranja kamenca u bojleru, kazanu veš-mašine, mašine za pranje suđa i kod nekih drugih uređaja koji koriste struju i vodu pisao sam u mojim prvim člancima koji su objavljeni na stranicama “Cefix-a” (“Kamenac kao neizbežna pojava”, 01.08.2012. godine). Tragajući od tada za mogućim praktičnim rešenjima da se ovo delimično izbegne, probao sam eksperimentišući sa jakim magnetima kao i sa nekim elektroničkim uređajima koji daju određene rezultate. Među njima se kao dobar pokazao jedan sklop čija je konstrukcija dosta jednostavna i koju sam koristio kod električnog bojlera u istom (jednogodišnjem) vremenskom periodu, upoređujući količinu kamenca bez uređaja i sa uređajem koji opisujem, a koji je sa njegovom šemom i delom obrazloženja preuzet od autora koji su navedeni na kraju članka.

Kako se navodi u pomenutom izvoru, u naučnom časopisu New Scientist, februara 1988. godine prvi put je opisan, ali ne do kraja objašnjen fenomen uticaja magnetnog polja na kristalizaciju kalcijuma ( Ca ) na zidovima vodovodnih cevi, odnosno u kazanima bojlera i veš mašina. Pri ogledu je primećeno da se kristalizacija jako smanjuje ako na vodu deluje snažno magnetno polje ( jedinica: Wb = T*m2 - veber ). Ovo se lako može proveriti ako na vodovodnu cev pričvrstimo snažan magnet. Delovanje jakog magnetnog polja smanjuje kristalizaciju, a, po meni, naučno objašnjenje same pojave zasniva se na Amperovoj teoriji magnetizma i na hemijskoj i elektrodinamičkoj strukturi jedinjenja kalcijuma koja se nalaze u vodi, kao i same strukture vode. Kalcijum je srebrno beo i lak metal, a njegova jedinjenja se javljaju u vodi dajući joj potrebnu tvrdoću. Kalcijumovi sulfati i hloridi čine stalnu tvrdoću vode koja se kuvanjem ne može otkloniti. Tvrda voda je nepogodna za korišćenje u domaćinstvu.

U međuvremenu, pored ispitivanja sa jakim magnetima, napravljeno je više elektroničkih uređaja sa istom namenom, odnosno da se smanji taloženje kamenca kao neprijatne pojave kod navedenih uređaja. Isprobao sam jedan od njih koji je dosta jednostavne konstrukcije, a može se spakovati u plastičnu kutiju u blizini uređaja u kome sprečava kristalizaciju kalcijuma i znatno umanjuje pojavu kamenca. Dobro poznati integralac NE 555 proizvodi pravougaone signale frekvencije od oko 2 kHz i amplitude 9 - 15 V, koja zavisi od izabranog napona napajanja. Napajanje se vrši priključkom baterije sa (+) polom na tačku A i (-) pola na zajednički spoj blok kondenzatora 100 nF i 3,3 nF.

Frekvencija oscilovanja NE555 može se veoma precizno izračunati prema formuli:
f = 1,44/ (R1 + 2R2)*C1 = 1,44/(10000+200000)Ω*3,3*〖10〗^(-9) F = 1,44/21*〖10〗^4*3,3*〖10〗^(-9) Hz = 2*〖10〗^3 Hz = 2 kHz. Potrebne formule proračuna za NE555 su priložene na jednoj od slika.

Proračun frekvencije navodim iz praktičnog razloga što se promenom vrednosti otpornika R1 i R2 (izraženo u omima) i blok kondenzatora C1 (izraženo u faradima) može odabrati željena frekvencija prema navedenoj formuli. Eksperimentisao sam i sa višim frekvencijama, pri čemu je efekat delovanja uređaja donekle bolji. Posle nekoliko provera zadržao sam vrednosti komponenti prema izvornoj preuzetoj šemi sa linka.

Nije preporučljivo da jednosmerni napon prelazi 15 V, a može se koristiti četvrtasta baterija ( 9 V ), ili adapter ( 9 - 15 V ) koji je stalno uključen u mrežu. Sa izlaza IC (NE555, pin 3 ) signal se vodi preko zaštitnog otpornika od 220 oma do vodovodne cevi oko koje treba   namotati u jednom sloju 20 namotaja izolovane bakarne žice ( da ne bude licnasta ) prečnika 1 mm. Na cev treba namotati još jednu zavojnicu sa istom debljinom provodnika ( isti broj namotaja ) koja je od prve udaljena oko 1 cm. Zavojnice se motaju u istom smeru i priključuju samo sa jedne, odnosno sa iste strane. Drugu zavojnicu treba spojiti na zajednički minus ( - ) pol elektroničkog sklopa. Krajevi zavojnica se ne priključuje na elektroniku uređaja, niti na vodovodnu cev. Potrošnja struje uređaja je veoma mala ( reda nekoliko mA ), tako da se može duže vreme koristiti baterija napona 9 V, odnosno odgovarajući adapter koji se može naći na svakoj pijaci. Struja adaptera ne mora biti filtrirana, ali sa naponom od 9 - 15 V,  što znači da se  na njemu ne moraju interventno raditi neke posebne prepravke i podešavanja.

Eksperimentisao sam sa metalnim i sa plastičnim vodovodnim cevima i utrdio da postoji evidentna razlika, pošto na metalne cevi ( zbog indukcije ) i na vodu u njima jače deluju oscilacije proizvedene sa NE555. Konačan rezultat je upola manja količina kamenca u bojleru kao i kod bubnja veš mašine. Ispitivanje je obavljeno na istom bojleru i na mašini za pranje suđa, sa istim priključkom na vodovodnoj mreži. Zavojnice se stavljaju na dovodnu vodovodnu cev pre ulaska u bojler, ili na ulaznu plastičnu cev veš mašine na kraju do mašine. Uređaj nije od neke velike koristi za bojlere, pošto je čišćenje kamenca kod njih neminovno i preporučljivo svake godine, ali sam ga prioritetno primenio kod mašine za pranje suđa radi smanjenja kamenca na zidovima njenog spremišta. Rezultat je opravdao uloženi trud za nešto duži vremenski period eksperimenta sa veoma jakim magnetima i sa elektronikom opisanog uređaja.

Izvor saznanja: “Elektronika na Internetu”, M. Žagar i V. Vuković

Nedavno sam pisao o nekim mojim iskustvima u vezi takmičenja učenika osnovnih i srednjih škola iz naučno tehničkog stvaralaštva. Pošto na tom polju rada i stvaralaštva imam zapažene rezultate ( pet zlatnih, dve srebrne i jednu bronzanu medalju na republičkim smotrama), pre svega zahvaljujući učenicima koji su vredno radili (danas su inženjeri), opisaću rad sa kojim je osvojena prva zlatna medalja na republičkoj smotri iz naučno tehničkog stvaralaštva 1998. godine (Radovan Grujić iz Zagajice) u Novom Sadu. Kao njegov mentor i predmetni nastavnik sam dobrim delom osmislio ovaj takmičaraski rad čija je konstrukcija izvršena na časovima sekcije „Mladi fizičar“ u Osnovnoj školi „Žarko Zrenjanin“ u Izbištu, dok je finalizirana kroz individualni rad sa učenikom i značajnom implementacijom njegovih ideja i rešenja u praksi. Rad danas služi kao savremeno nastavno sredstvo u jednoj srednjoj školi.

Povod za gradnju ovog uređaja bila je potreba što preciznijeg regulisanja temperature (37,6-37,8 stepeni C) u inkubatoru za piliće u seoskom domaćinstvu navedenog takmičara, gde nisu dozvoljene velike temperaturne oscilacije, a kao poseban problem bio je nestanak struje u mreži, što se u zimskom periodu na selu često dešavalo. Zbog toga je ponekad korišten agregat kao rezervno napajanje. Ovim člankom želim da podsetim i na ogromnu podršku inženjera ratarstva Vase Grujića, oca učenika, koji je zbog teške bolesti prerano preminuo.

Konstrukcija inkubatora nije ni malo jednostavan posao, tako da se neću upuštati u tu problematiku (kojom sam se bavio prilikom testiranja regulatora), za koju treba dosta znanja i spretnosti, već ću se zadržati na opisu i konstrukciji regulatora temperature čija je preciznost 0,1 stepen (C), što se pokazalo kao idealno rešenje u praksi. Šemu uređaja sam našao u jednom ruskom časopisu, a delove na domaćem tržištu. Iako mi se činila složenom, konstrukcija je privlačna zato što u delovima nema ni jednog elektrolitičkog kondenzatora koji su vremenom skloni da sušenjem gube na kapacitetu. Najveći problem bila je štampana pločica, kako podesiti njenu veličinu (dimenzije) koja zavisi od veličine samih komponenti. U jednom momentu imao sam nameru da zbog štampane pločice odustanem od gradnje. Najpre sam pokušao sa univerzalnom štampanom pločicom, što nije uspelo jer je ispala glomazna i sa spojevima koji su se preplitali i smetali u stabilnom radu elektronike. Posle dosta kombinacija uradio sam štampanu pločicu ( pogledati šemu i izgled štampane pločice ), a onda sam se, zajedno sa učenikom, posvetio nabavci i ugradnji komponenti. “Srce” regulatora temperature predstavlja dobro poznato integralno kolo ( IC 723 ) koje predstavlja najpopularniji stabilizator napona. Stabilizator ima 14 nožica (pinova), tako da je najbolje da se ugradi na odgovarajuće podnožje zbog manje mogućnosti oštećenja IC prilikom lemljenja. Neinvertujući napon IC nalazi se na pinu 5 koji ide na sredinu izvoda potenciometra P1 kojim regulišemo željenu temperaturu. Veoma je važno odrediti propisanu temperaturu sa što manje oscilacija, što dobrim delom zavisi od temperaturno osetljive diode Д4 (1N4148) koja služi kao precizna sonda. Izlaz IC nalazi se na pinu 10 sa kojeg se pojačava signal na tranzistorima T1, T2 i T3 koji se nalaze u prepoznatljivom spoju. Pojačani signal utiče na stanje tiristora (KT201) koji će u zadatom momentu propuštati struju na grejač, koji se vezuje na mestu gde je označena sijalica kao potrošač (tačke 2 i 4 ).

Za gradnju regulatora temperature upotrebljene su, pored samostalno urađene štampane pločice, sledeće elektronske komponente:
Integralno kolo (IC 723), tiristor (KT201/400V), cener dioda (Д1) 18 V, diode (Д2, Д3) 1N4006, dioda ( Д4 ) 1N4148, tranzistori (T1, T2) 2T3308 (može i zamena komplementarnim), tranzistor (T3) 2T3168/2T3604, 2T3512, kondenzator (C1) 100 nF/400 V, kondenzator (C2) 220 nF/400 V, kondenzator (C3) 100 nF/250 V, kondenzator (C4) 47 nF/250 V, otpornik (R1) 500 K, otpornici (R2, R4, R10, R12) 9,1-10 K, otpornici (R3, R5, R8, R11) 1 K, otpornik (R6) 2 K, otpornik (R7) 200 K, otpornik (R9) 100-120 K, otpornici (R13, R15) 6,2 K, otpornik (R14) 15 K, otpornik (R16), 100 K, otpornik (R17), 200-220 oma i trimer (bolje potenciometar), 1 K. Navedene vrednosti komponenti nisu kritične, a mogu se nabaviti na domaćem tržištu.

Posebnu pažnju treba obratiti kod montaže integralnog kola i kod spajanja tranzistora. Kod dobro urađene štampane ploče montaža će biti dosta jednostavna, mada se mora voditi računa o njenim dimenzijama koje zavise od gabarita elektronskih komponenti. Za stalnu kontrolu temperature najbolje je koristiti precizni digitalni, a može i živin, termometar, uz dobro poznavanje pripremnih i drugih potrebnih radnji za pravilan rad inkubatora.

Iako je konstrukcija nešto zahtevnija i složenija, rad je poslužio nekoliko godina svojoj prvobitnoj nameni, tako da se u prvoj turi izleglo dosta pilića sa veoma malo bačenih kokošijih jaja. Regulator temperature može poslužiti i za druge namene, uz važnu napomenu da zbog visokog napona moramo biti krajnje obazrivi primenom potrebnih mera zaštite od strujnog udara. Zbog toga je najbolje da elektronika bude smeštena u odgovarajućoj plastičnoj kutiji sa dobrom izolacijom ulaznog i izlaznog napona.

Pošto svaki praznik nosi neka nostalgična sećanja na prohujale godine, detinjstvo, školovanje, uspone i padove, meni nikako da izbije iz glave početak bavljenja konstruktorskim radom iz elektronike koji datira još iz osnovne škole dalekih šezdesetih godina prošlog veka. Zanimljivo je da se tada na časovima opštetehničkog obrazovanja radilo mnoštvo praktičnih radnih zadataka, pogotovo na takmičenjima, kada su učenici u prisustvu mentora i stručnih komisija radili, a potom branili konstruktorske radove. Danas su takva takmičenja gotovo degradirana, jer se učenici sve više pojavljuju sa radovima koji su drugi radili, da se čak dešavalo da nemaju najosnovnija znanja iz oblasti koju brane. Svaka čast ne retkim izuzecima, pošto sam kao mentor i poznavalac elektronike imao priliku da, prisustvujući na 15 republičkih smotri, posmatram, a ponekad i ocenjujem fantastične radove učenika osnovaca i srednjoškolaca iz različitih tehničkih disciplina. Razmišljajući o svemu tome, iznosim neke moje stavove i mišljenje o potrebi bavljenja konstruktorskim radom koji je meni itekako pomogao u životu.

Konstruktorski rad predstavlja stvaralačku aktivnost koja je istraživačkog karaktera i kojom pojedinac pokušava napraviti nešto što mu koristi u svakodnevnom životu. Njime se  ne može svako baviti, on je privilegija upornih, kao i svih onih koji su željni nauke, novih znanja i koji uspešno proveravaju teoriju u praksi. Pored ličnog zadovoljstva, dobar poznavalac teorije i prakse pomaže drugima, rešava tehničke probleme o kojima ne piše u knjigama. Navešću neke od njih iz vlastitog iskustva. Pre nekoliko godina imao sam čudnu situaciju da pregori prijemnik za daljinsko upravljanje mini-linijom kad god upalim neonsku sijalicu u učionici. Posle nekoliko stručnih intervencija, što mojih, što ovlašćenog servisa, pitao sam se šta se ustvari dešava. Neonsko svetlo svojim zračenjem je uticalo na rad daljinske komande, uništavajući deo elektronike, i kada sam ga zamenio drugim osvetlenjem, sve je bilo u redu. Druga situacija se odnosila na opravku skupog audio-pojačala (prikazanog na slici) kod jednog mog prijatelja. Pošto se to dva puta desilo sa istim kvarom, pitao sam se, šta nije u redu?! Tek kada sam saznao da je sin mog poznanika paralelno vezivao po nekoliko zvučnika različitih snaga i otpornosti, sve mi je bilo jasno. Mnogi na to ne gledaju, pre svega o kojoj se snazi pojačala radi, te od koliko oma i koje snage treba da budu zvučnici. Neka pojačala imaju automatsku zaštitu od takvih neopreznosti, ali većina uređaja strada ukoliko ne poštujemo njihove tehničke zahteve.

Posle ovih primera, mislim da je za dobrog konstruktora vredno znati šta sve može da mu se desi prilikom konstrukcije, ili opravke. Kod opravki uređaja osnovno je pronaći uzrok koji je doveo do kvara. Neki konstruktorski elementi su prilično skupi, ili se teško nabavljaju, te se prilikom ugradnje mora voditi računa gde i kako se povezuju, koji napon koriste i koje su mogućnosti uređaja prilikom eksploatacije. Kroz dugogodišnju konstruktorsku praksu sam shvatio da ne treba kvariti nešto ako je dobro napravljeno, da treba praviti ono što nam stvarno treba, jer bi inače služilo kao mrtav kapital. Najveća vrednost i izazov konstruktorskog rada je razvijanje tehničke kulture, preciznosti, kreativnosti, stvaralačkog mišljenja, proširivanje vidokruga znanja, povezivanje sa novim otkrićima i tehnologijama i „ubijanje“ slobodnog vremena, ukoliko ga imamo. Ovo poslednje ne važi za sve uzraste, ali se dobro sećam da su mi lemilica, instrument i tehnička literatura (“Radioamater”) bili najbolji odmor posle napornog učenja. Danas to nije tako, jer su mnogi toliko vezani za moderne tehnologije od kojih se ne odvajaju, a nisu ni svesni da ne znaju promeniti osigurač, grlo sijalice, popraviti grejalicu, električni šporet, a da ne govorim o nekim složenijim tehničkim zahvatima. Naravno, trebaju nam i brzi računari, ali smo se dosta distancirali od praktičnog rada koji pruža zadovoljstvo, nova znanja i iskustva koja su itekako potrebna u domaćinstvu, ili na radnom mestu.

Da bi se neke stvari ispravile i dovele u pravo stanje, u reformi obrazovanja treba uvoditi sadržaje koji nam trebaju u životu, koji će nam pomoći da se snađemo na radnom mestu, ili u različitim situacijama o kojima nismo učili kroz školovanje. Čovek uči dok je živ, ali se neke stvari jednom nauče. Za kraj ću se poslužiti jednom filozofskom izrekom „Da se plivanje uči zimi, a skijanje leti“. Tako je i kod konstruktora, stalno mu se, kada ne stvara, u glavi vrzmaju razne šeme, najbolja moguća rešenja i jaka volja da se to pokaže u praksi. U tome leži zadovoljstvo i pravi smisao bavljenja konstruktorskim radom. Složićemo se da nije baš za svakoga i da nije privilegija bogatih, koji će pre da kupe neki skupoceni fabrički uređaj, ali postoje uređaji koji se ne mogu naći u slobodnoj prodaji, niti se kod nas proizvode, a itekako su nam potrebni u radu.    

Pogrešno je očekivanje nekih korisnika da uređaj pod nazivom UPS (Uninteruptible Power Suply) može služiti za neprekidno napajanje aparata koji su na njega priključeni. S druge strane, kada je vreme restrikcija i planskih isključenja struje po grupama stvar prošlosti, neki pogrešno zaključuju da nam UPS uopšte nije potreban. Opravdano se pitamo, čemu, onda služi UPS i da li je vredno da imamo ovakav uređaj koji namenski služi za napajanje računara i drugih uređaja. Pre kupovine UPS imao sam neprijatno iskustvo da mi je dosta brzo stradala matična ploča računara zbog čestih promena napona koje su fatalne za brojne elektrolite ploče čiji je radni napon bio kritičan u odnosu na merene vrednosti. To je samo jedan od opravdanih razloga da, ipak, u opremi imamo kvalitetan UPS koji će nas sačuvati od neprijatnih iznenađenja.

Njegova osnovna uloga je da korisniku obezbedi dovoljno vremena da nakon nestanka struje u mreži sačuva svoj rad i dovoljno brzo i bezbedno isključi računar. Upustio sam se i u eksperimentisanje prisilnog isključenja struje, pri čemu se čuje isprekidano pištanje UPS-a, kada automatski dolazi do prebacivanja na rezervno napajanje iz akumulatora, odnosno do pretvaranja jednosmernog u naizmenični napon bez velikih skokova i naglih promena. Radi eksperimenta, probao sam sa vrlo kratkim  ( blic ) prekidom mrežnog napona, što UPS registruje i munjevito  prebacuje na rezervno napajanje koje se na osetljivim uređajima ne primeti. Mereći napone na ulazu i na izlazu UPS, utvrdio sam postojanu stabilnost izlaza, nešto slično kao kod nekadašnjih stabilizatora napona za crno-bele televizore. Posle ovih eksperimenata zaključujem, da UPS itekako štiti od neželjenih promena napona u odnosu na nominalnu vrednost (podnaponi i prenaponi). Najopasniji za uređaje su tzv. pikovi, odnosno kratkotrajni, ali visoki skokovi, koji, zbog neizbežne struje samoindukcije pri prekidu i uspostavljanju napajanja, napon povećavaju do veoma štetnih vrednosti. Ovakve skokovite promene napona se ne dešavaju na izlazu UPS što je dobro za stabilan rad bilo kog osetljivog uređaja, posebno računara, štampača, skenera, ili adaptera ( čopersko napajanje ) za laptop.

Postoje razni uzroci skokovitih promena napona: različito rastojanje potrošača od trafo-stanice, snažne mašine koje rade u blizini i koje se često uključuju i isključuju, aparati za električno varenje, veš-mašine koje rade na istoj fazi, pa čak i udar groma. Utičnice UPS-a su, po pravilu, zaštićene od ovih pojava, pri čemu efikasnost zaštite varira od uređaja do uređaja, u zavisnosti od kvaliteta i, naravno, cene. Manji kućni, ili kancelarijski (SOHO) modeli, koji nisu povezani na baterijsko napajanje, ipak, pružaju naponsku zaštitu. Uređaji uključeni u ovakve utičnice gube napajanje pri nestanku struje, ali su zaštićeni od neželjenih pojava u mreži. Kako opasan napon može da stigne i drugim putem, UPS ima ulaz i izlaz kojim se štiti telefonska linija, ili mrežni kabal. Umesto da se direktno uključi u računar, kabal se prvo priključuje na ulazni konektor UPS, a iz izlaznog konektora se vodi do računara. Uobičajeni signali koji postoje na telefonskim i mrežnim instalacijama nesmetano prolaze kroz UPS, ali će ovaj uređaj zaustaviti previsok napon pre nego što stigne do osetljive elektronike u računaru. Neki modeli UPS imaju više od jednog priključka za telefonski ili UTP kabal, što je praktično da se, pored modema, zaštiti i običan telefon. Kako je standardni RJ-11 konektor za telefonsku liniju sličan RJ-45 konektoru za Ethernet mreže, mnogi UPS-evi koriste činjenicu da se na mrežni priključak može prikačiti i telefon, pa je korisniku ostavljeno da bira da li će zaštititi modem, ili mrežu.

Na kraju, ne treba zaboraviti osnovnu ulogu UPS, zaštitu u slučaju nestanka struje, kao i činjenicu da posle dve do tri godine njegov akumulator izgubi potreban kapacitet  ( Ah ), što ne znači da se UPS pokvario. Da je akumulator pri kraju, UPS nas upozorava zvučnim signalom i kada ima struje u mreži. U tom slučaju, pre jednostavne zamene odgovarajućeg akumulatora (pogledati napon i kapacitet), treba pažljivo pregledati štampanu ploču i lemilicom popraviti oštećene spojeve na UPS-u koji nastaju prilikom proticanja jake struje. UPS nije za upotrebu ako je izgorela, ili je potpuno oštećena njegova štampana ploča, ili neki od vitalnih delova na njoj. Veoma retko strada mrežni transformator, koji se može upotrebiti za konstrukciju snažnog ispravljača, tako što se samo zamene primarni i sekundarni namotaji, doda jak Grecov spoj i elektrolit za filtraciju. Prerađeni uređaj više ne služi za namenu koju je imao UPS, već samo kao dobar punjač akumulatora. Pre toga, treba pažljivo izmeriti dobijeni jednosmerni napon, jer je za punjenje akumulatora ( 12 V ) potrebno 14,8 V. Pored punjenja akumulatora, ovakav ispravljač se može upotrebiti u laboratoriji za različite eksperimente, ili za napajanje nekih drugih uređaja.

Među zanimljivim konstrukcijama, koje su mi nesporno pomogle za održavanje ličnog zdravlja, je elektronski uređaj za akupunkturu pomoću koga sam se posle nekoliko tretmana oslobodio neprijatne reume u desnom ramenu, koju sam zaradio u studentskim danima. Pored ovog tretmana, ozbiljnije sam se bavio i Teslinim strujama ( pisano u  članku “Primena Teslinih struja u medicini”, od 19. 09. 2013. godine, na ovom sajtu ), koje su, po mom ubeđenju, takođe pomogle. Napominjem da sam i ovaj uređaj upotrebio uz vlastiti rizik i znanje mog lekara i da nisam odgovoran za eventualne posledice eksperimentisanja drugih korisnika, iako su sve konstrukcije, koje objavljujem u galeriji slika, proverene u kliničkoj praksi i već više godina su u eksploataciji.

Istorija akupunture duga je više hiljada godina. To je tradicionalna metoda kineske medicine koja se koristi iglama i drugim predmetima, stimulišući određene tačke čovečjeg tela radi otklanjanja bolova i lečenja bolesti. Na površini čovečjeg tela postoji preko 600 akupunturnih tačaka veličine glave čiode. Pri nadraživanju ovih tačaka impulsi se prenose preko kičmene moždine do kore velikog mozga  ( hipotalamusa ), gde se stvara određeni signal koji prinuđuje organizam da normalizuje svoju delatnost.

Otkriveno je da u mozgu postoje određene strukture koje regulišu percipiranje bola. One izlučuju specifične materije, slične morfiju (endorfine), koje smanjuju osećaj bola. Suština akupunkture se objašnjava električnim i jonizacionim mehanizmima, pojavom električnih struja u organizmu koje ispoljavaju terapeutsko dejstvo, ili uspostavljaju jonsku ravnotežu. Baš zbog ovoga su se razvijali uređaji za električnu akupunkturu – elektropunkturu. Ovi aparati se koriste sve više i više, pošto oni omogućavaju precizno doziranje i kontrolu intenziteta nadraživanja. Akupunkturne tačke imaju najmanji električni otpor u određenom domenu kože. Za njihovo otkrivanje može se napraviti merač otpora (om-metar) kojim se može jednostavno rukovati (slika 1 i slika 2). U zavisnosti od otpora tela, u malom zvučniku će se čuti tonovi različite visine (frekvencije). Konstrukcija merača otpora nije neophodna kod primene simulatora.

Za simulaciju akupunkturnih tačaka potrebno je izraditi uređaj koji bi davao naponske impulse. Za ublažavanje bolova potrebno je da frekvencija impulsa bude od 1 do 10 Hz. Dužina impulsa treba da iznosi stotinak mikrosekundi, a njihov napon od 70 do 150 V. Pored toga, impuls ne sme da ima jednosmernu komponentu, znači treba da je bipolaran. Oblik impulsa ne treba da je simetričan, ali pozitivni i negativni deo impulsa treba da imaju približno istu površinu. Najjednostavniji impulsni generator, koji ispunjava ove zahteve je bloking-oscilator sa slike 3. Pošto ovaj oscilator ima određenih nedostataka ( provereno u praksi ), kod moje, dosta davne konstrukcije, sam se poslužio šemom sa slike 5. zbog jednostavnosti konstrukcije, kod koje je upotrebljeno popularno  integralno kolo NE 555. Kod ove konstrukcije nešto je složenija izrada minijaturnog transformatora. Trafo je motan na lončastom jezgru N30 AL 400. Primar ima 100 namotaja, a sekundar 1200 namotaja, a napajanje se vrši iz baterije napona 9 V. Za trafo može poslužiti i neko drugo minijaturno feritno jezgro. Pomoću odgovarajućih potenciometara ( 250 K, 10 K )  zadaju se frekvencija i napon impulsa (struje) na izlazu transformatora, koji se preko kože propušta pomoću dve elektrode od kojih je jedna na bolnom mestu, a druga može da se drži u navlaženoj ruci pomoću alke, ili prstena. Nakon podešavanja frekvencije i napona pomoću navedenih potenciometara, osetićemo blago peckanje na bolnom mestu tela. Nakon tridesetak minuta dolazi do smanjivanja bolova i opuštanja mišićnog tonusa. Izvrsni rezultati se, na ovaj način, postižu kod lumbalnih bolova i pri ubrzavanju relaksacije kod upale mišića. Za eventualni uspeh potrebno je primeniti nekoliko tretmana.

Na kraju, uz napomenu da objavljujući šemu profesionalnog akupunkturnog simulatora ,  predlažem da za ozbiljniju upotrebu ovih uređaja treba potražiti savet izabranog lekara, a najbolje i nekog specijaliste ( akupunkturologa )  za ovakav način tretmana. Upoređujući delovanje profesionalnog i samostalno konstruisanog uređaja, nisam primetio veliku razliku, ali sam imao odličan rezultat, bez ikakvih neželjenih posledica u toku i posle tretmana. Za one koji se ne bave konstrukcijom, a zainteresovani su za akupunkturu, najbolje je da kupe fabrički uređaj koji se može naći u specijaliziranim prodavnicama medicinske opreme.

Izvor saznanja:
1.    “Radioamater”, broj 1/84, slike kopirane sa strana: 2 – 5,
2.    “Ublažite svoj bol prostim pritiskom prsta”, R. Dalet, “Medicinska knjiga” Beograd

Za strastvene ljubitelje elektronike nudim zanimljivo konstruktorsko rešenje malog stereo-pojačala snage 2x40W koje sam gradio sa temeljitom pripremom, što se kasnije pokazalo kao dobro praktično rešenje. Povod za gradnju je odlazak u vinograde vršačkog kraja za Usekovanije (tradicionalno druženje početkom septembra). U vinogradima  nema struje, ali se tu našlo dosta kvalitetno, minijaturno, fabričko pojačalo koje je doneo jedan naš radnik iz inostranstva, a koje se napaja sa četiri alkalne baterije. Slušali smo tihu starogradsku muziku, ali su se baterije brzo potrošile i ostali smo bez muzike kada nam je bila najpotrebnija. Posle tog nepredviđenog događaja pristupio sam namenskoj gradnji pojačala koje će nešto duže raditi sa sopstvenim akumulatorskim napajanjem sa većom snagom i mogućnosti da ga koristimo gde god poželimo. Prvo sam napravio skicu i detaljnu šemu sa posebnom brigom o rezervnom napajanju, odnosno proračunu napajanja ugrađenog akumulatora. Potrebne šeme za predpojačalo i pojačalo sam našao u knjizi “Mala škola elektronike”.
Celu elektroniku pojačala sam smestio u aluminijsku kutiju koju sam posebno pravio za ovaj uređaj, pre toga odredivši mesto za akumulator kapaciteta 4 Ah koji se puni vanjskim punjačem napona 14,8 V. Odustao sam od gradnje ispravljača unutar kutije uređaja zbog povećanja mase i jednostavne činjenice da se pri korišćenju uređaja ne koristi mrežni napon, već napunjen akumulator. Iako je snaga pojačala relativno velika, njegov rad na manjem opterećenju, odnosno puštanjem tihe muzike, obezbeđuje trajanje do 4 h. Zbog zaštite akumulatora pri padu napona ispod 10 V, upotrebljen je relejni prekidač ( nije na slici ) kojim se uključuje napajanje pojačala, tako da on ne reaguje ako je napon ispod kritičnih 9,8 V.

 

Električna šema veza pojačala  (RK 8560 )

Pojačalo ima ugrađen akumulator, mikrofonsko predpojačalo, malu miksetu i pločicu pojačala sa malo delova, ali je velike izlazne snage. Mogu se upotrebiti dva zvučnika odgovarajuće snage i otpora od 4 ili od 2 oma. Od karakteristika vredno je pomenuti da je predviđen “stand by” prekidač, zaštita od kratkog spoja, termička zaštita od obrnutog polariteta napajanja. Sve to je urađeno sa IC kolom oznake TDA 8560 koje predstavlja integrisani pojačavač B klase, snage 2x40W u BTL spoju. Napon napajanja je od 6 V do 18 V, ali tipičan napon je 14,4 V. To je približan napon napunjenog akumulatora. Kod maksimalnog opterećenja uređaj vuče struju oko 5 A, što nam nije potrebno, ali ako baš moramo za neke posebne prilike, možemo ga koristiti sa akumulatorom samo sat vremena. Ako želimo više, slušamo na čujnom minimumu, ili ga uključimo preko namenskog ispravljača napona 14,8 V koji ujedno puni akumulator kada je pojačalo uključeno, ili isključeno. Potrošnja zavisi od snage upotrebljenih zvučnika i same jačine zvuka, o čemu, takođe, moramo voditi računa.
Štampane pločice mikrofonskog predpojačala i pojačala nabavljene su u KIT kompletu Radio kluba “Kelco” iz Beograda pod oznakama RK3660 ( predpojačalo ) i RK8560 ( pojačalo ). Mala mikseta je pasivnog tipa, izvedena preko dva potenciometra (log) vrednosti 100 kilooma i otpornika na srednjem izvodu vrednosti 10 kilooma. Ulazni NF signal, koji se meša na mikseti, ide na pojačalo preko trećeg potenciometra (log) vrednosti 100 kilooma. Broj kanala biramo prema potrebi, tako da sam u konkretnom slučaju uzeo samo dva stereo kanala (mikrofonski i NF stereo signal sa plejera, ili mobilnog telefona). Kod ovog pojačala treba voditi računa da se minus pol izlaza zvučnika ne sme vezati na masu ( - ), a zbog čega, najbolje je pogledati na priloženoj šemi. Što se tiče zvučnika, mogu se naći i manjih dimenzija, a odgovarajuće snage, ili da se izlazi pojačala  prerade na manju snagu, što donekle usložnjava konstrukciju.

Na kraju, šta se dobilo ovom zanimljivom konstrukcijom? Praktičan i vredan uređaj sa stereo signalom i dva spoljna ulaza sa mogućnosti miksovanja i podešavanja jačine izlaza prema potrebi. Uređaj je prenosnog tipa, napaja se iz akumulatora ( koji se puni, a onda prazni ), ili preko spoljašnjeg ispravljača, a daje dosta kvalitetan zvuk. Može se koristiti i sa mikrofonom na oba kanala, što dobro dođe za sportske aktivnosti u prirodi. NF signal možemo koristiti iz različitih aparata prenosnog tipa, čak i sa mobilnog telefona koji ima FM radio, ili karticu sa snimljenom muzikom koja nam odgovara. Neki se opravdano pitaju da li je bolje naći nešto slično fabričkog tipa! Možda, ali zanimljiva i precizna konstrukcija sa malo ulaganja u svakom slučaju se isplati! Za stereo zvuk nije puno važna jačina, već kvalitet koji se sa ovakvim rešenjem zaista i dobio. Kada se tome doda višečasovni rad bez mrežnog napona, vredi otići u vinograde i tamo uz druženje i tihu muziku ostati nekoliko sati!

Izvor saznanja:
1.    “Mala škola elektronike”, Vladimir D. Krstić i Željko V. Krstić, Beograd 2002. godine

Ovaj višenamenski uređaj za napajanje, kao rezultat samostalne i jednostavne  konstrukcije i nešto dužeg eksperimentisanja sa rezervnim izvorima napajanja, ima dosta široku praktičnu primenu, kako u laboratoriji, tako i u domaćinstvu. Može služiti za napajanje različitih aparata u kombinaciji mreža - baterija, kao što su tranzistorski prijemnici, pojačala male snage, digitalni časovnici, portabl TV i male svetiljke u slučaju nestanka struje u mreži. Njime sam izbacio upotrebu sveće, ili nekada popularne petrolejske lampe u slučaju nestanka struje, što se ranije često dešavalo pri elementarnim nepogodama. Njegova privlačnost je zbog mogućnosti eksperimentisanja sa rezervnim izvorima napajanja koja su nam i danas itekako potrebna. Čak, sa malom dogradnjom, može poslužiti za punjenje litijum jonske baterije mobilnog telefona na mestima gde nemamo mrežnog napona, kada boravimo u prirodi, na izletu i drugim sličnim situacijama. Više puta me ovakvo rezervno napajanje spašavalo pri potpuno praznoj bateriji mobilnog telefona, ali napominjem da sam imao prilagođeno napajanje i za takvu namenu, odnosno odgovarajući kabal za punjenje mobilnog telefona sa rezervnog izvora.

Umesto klasičnih baterija, koje koriste neki uređaji, mogu da se primene olovni (Pb) ili jači nikl-kadmijumski (NiCd) akumulatori. Kada je uključena mreža, baterija, odnosno akumulator, se napaja preko otpornika R2 (Rx), koji je tako dimenzionisan da samo nadoknađuje struju samopražnjenja. Tako npr. za R2 = 5 oma dobijamo da je konstantna struja punjenja Ip = (Ucener – Ubat)/ R2 = (15V – 12V)/ 5 oma = 0,6 ampera ( A ), što odgovara stabilnom punjenju i samodopunjavanju Acu baterije čak nešto većeg kapaciteta. Kod proračuna vrednosti otpornika (Rx) treba voditi računa o struji punjenja i o naponu baterije, što je posebno važno kod NiCd, ili kod litijum jonskih baterija. Svaka akumulatorska baterija na sebi ima označen kapacitet (Ah), napon (V) i struju punjenja (A), što je polazna osnova za bilo koji proračun pre gradnje i praktične primene rezervnog napajanja za različite varijante.

Načelna shema automatskog preklapanja mreža-baterija

Elektronika uređaja ima mrežni transformator ( 220/12V ), grec-spoj fabričkog tipa, dva elektrolita, NPN tranzistor sa hladnjakom, cener diodu i dva otpornika. Tome treba dodati jednu akumulatorsku bateriju većeg kapaciteta koja odgovara za predviđeno rezervno napajanje.

Za sadašnje uslove, umesto tranzistora BD106 preporučujem domaći 2N3055, cener dioda može da bude BZ12, s tim što treba meriti napon na njoj kada se ugradi u uređaj, jer je njena tolerancija prilično velika, pa može ponekad da ne odgovara. Nakon eksperimentisanja, ipak sam se odlučio za cener diodu BZ15, zbog mogućnosti preciznijeg određenja napona i struje dopunjavanja Acu baterije od 12 V, 7 Ah. Za napajanje baterije mobilnog telefona upotrebio sam dobro poznati regulator napona T805 sa konektorom za njeno punjenje. Kolo za punjenje mobilnog telefona nije prikazano na shemi, ali je veoma jednostavno, pošto regulator napona ima tri izvoda, prvi je ulaz ( In ), srednji minus pol, a treći izlazni napon od 5 V ( Out ).

Dioda D3 može da bude bilo koja silicijumska, ili germanijumska ( ispravljačka ) dioda za bar 1 A i inverzni napon od minimalno 100 V, znači da odgovara svaka TV ispravljačka dioda. Iste takve diode mogu da se primene i u ispravljaču. Tranzistor je potrebno ugraditi na aluminijsku pločicu, ili na gotov hladnjak površine 20 cm2 zbog mogućeg grejanja pri većim opterećenjima.

U galeriji slika, pored osnovne pločice sa elektronikom, predstavljeno je rezervno napajanje dve neonke sa njihovom elektronikom, napajanje malog fenjera, digitalnog termometra koji stalno očitava temperaturu i  računara sa što manje dodatnih potrošača. Pretvarač napona za neonku sa 12 V jednosmernog na 220 V naizmeničnog napona opisan je u jednom od mojih ranijih članaka. Za duže napajanje računara trebaju jake Acu baterije i pretvarač sa kontrolisanom, odnosno stabilnom frekvencijom ( 50 Hz ), što nije prikazano na shemi rezervnog napajanja, a za njegovu gradnju treba malo više konstruktorskog iskustva.

Zbog čega je još uvek, posle toliko godina od moje prve gradnje, aktuelna konstrukcija ovog višenamenskog uređaja? On, pre svega, u slučaju nestanka struje u mreži bešumno prebacuje napajanje sa mreže na Acu bateriju, a potrošnja za neke uređaje je beznačajno mala, tako da su vidne uštede i racionalna potrošnja energije. Pre svega, izbegnuta je kupovina još uvek skupih alkalnih baterija koje se ne mogu puniti. Jedina skuplja stavka su akumulatorske baterije čija se kupovina isplati za relativno kratko vreme. Puno znači rezervno svetlo u slučaju nestanka struje u mreži, ili kod napajanja digitalnog sata ili elektronskog termometra, za koje treba vremena za podešavanje posle nestanka, odnosno ponovnog dolaska struje. Za akumulatore većeg kapaciteta potrebne su snažnije ispravljačke diode, a danas se grec-spoj može naći veoma povoljno za veće jačine struje. Ako se opredelimo za snažnije akumulatore, koji služe kao rezervno napajanje, potrebno je voditi računa i o snazi mrežnog transformatora kojima se oni pune, odnosno dopunjavaju. Preciznim baždarenjem postigao sam stanje da me NiCd baterija nešto boljeg kvaliteta godinama besprekorno služila za različite namene i eksperimente. Tako sam spojio korisno i praktično sa delovima jeftine elektronike, izuzimajući Acu bateriju, ili olovni akumulator. Kod laboratorijskih eksperimenata sa pretvaračem napona moramo biti veoma oprezni sa visokim naponom, a kod osetljivih uređaja, kao što su portabl televizori i računari, odabranim radnim naponom, odnosno frekvencijom naizmenične struje koja mora biti stabilna. Izuzetno je složena i, po mom mišljenju, nije isplativa konstrukcija pretvarača napona 12V/220 V sa stabilnom frekvencijom ( 50 Hz ), tako da preporučujem da je bolje kupiti fabrički pretvarač za tu namenu, koji se može dosta povoljno naći  u specijaliziranim prodavnicama i na domaćem tržištu. Ako se odlučimo za takvu kupovinu, pretvarač napona ima elektroniku za automatsko prebacivanje rezervnog napajanja u slučaju nestanka struje, čime ćemo izbeći zadovoljstvo samostalne konstrukcije prema opisanoj shemi. Za mene je bila zanimljivija samostalna konstrukcija koja traži dosta snalažljivosti, vremena i strpljenja. Na kraju se sve isplatilo, pošto uređaj može da napaja, pojedinačno ili istovremeno, više aparata!

Izvori saznanja:
1. Moja radionica za eksperimente i teoriju fizike,
2. Časopis “Radio amater”, oktobra 1974. godine

Ukoliko nam je potrebno da svakog trenutka znamo kada je napon mreže opao ispod neke standardne vrednosti, ili porastao iznad neke druge vrednosti  ( 220V ), a na raspolaganju nemamo voltmetar, tada će nam korisno poslužiti električno kolo koje je prikazano na shemi.

Shema indikatora mrežnog napona (samostalna i proverena konstrukcija)
    

Kao i običan voltmetar, napravljeni sklop se vezuje paralelno postojećoj liniji mrežnog napona i njime se indicira odstupanje napona u granicama od -10% do +5% od nominalne vrednosti 220 V. Drugim rečima, pad napona ispod 90%  ( oko 200 V ) i porast napona iznad 105% ( oko 230 V ) nam signaliziraju dve tinjalice različitih boja ( zelena i crvena ).

Kao što se iz sheme vidi, obe tinjalice ( L1 , L2 ) su priključene na razdelnike napona od 470/280 koma, odnosno 470/260 koma. Ako je napon mreže ispod 200 V ( tj. Ispod 90% od nominalne vrednosti ), ni jedna od dve tinjalice neće svetleti jer je napon na njima nedovoljan da ih “upali”. Ukoliko je napon mreže u granicama od 220 V do 230 V ( odnosno od 90% do 105% nominalne vrednosti od 220 V ) tada će svetleti samo tinjalica L1 ( poželjno je da bude zelene boje ). Ako napon mreže pređe vrednost iznad 230 V ( iznad 105% od svoje nominalne vrednosti ), tada će se upaliti i tinjalica L2 ( poželjno je da bude crvene boje ), što se u praksi, barem, kod nas može desiti i jedna i druga mogućnost ( slika: mereni su naponi na sve tri faze ).

Otpornici su snage disipacije 1/4 do 1/2 W i što veće klase tačnosti ( bar +/- 10%, ako već nemamo na raspolaganju +/-5% ). Veoma je važno odabrati odgovarajuću snagu otpornika.

Na kraju pomenimo i to da, zbog šarolikosti izbora prilikom kupovine komponenti, opisani sklop može indicirati druge vrednosti napona od navedenih, ili da uopšte ne radi. Da ne bi bilo razočarenja nakon konstrukcije, preporučuje se da konstruktor sam, pomoću autotransformatora i potenciometara dimenzioniše otpornike, te ih nakon toga zameni odgovarajućim fiksnim vrednostima, čime se postiže pouzdanost i potpuna sigurnost indikacije mrežnog napona. Prilikom rada, merenja i eksperimentisanja voditi računa o merama bezbednosti od visokog napona, što se odnosi i na kutiju uređaja koja mora biti od plastike, a najbolje je ovu elektroniku ugraditi u kutiju sa osiguračima, ukoliko ima dovoljno mesta za dve tinjalice ( za jednu fazu ), odnosno šest tinjalica ( za sve tri faze ). Praktično rešenje za sve tri faze je da se naprave potpuno identični sklopovi za svaku fazu u zajedničkoj kutiji,  što je zahtevnija radnja prilikom konstrukcije, jer su nam potrebna tri slična kompleta i šest tinjalica. Veoma brzo ćemo uočiti da na fazama ( R, S, T ) nisu iste vrednosti napona prema nuli, tako  da je “pametno” osetljive uređaje priključiti na fazu koja je najbliža optimalnoj vrednosti ( 220 V ). Da ne bismo premeštali uređaje sa predviđenih mesta u prostoriji, faze se mogu veoma lako međusobno zameniti u kutiji sa osiguračima i tako raspodeliti prema osteljivosti svakog uređaja. Najmanje su osetljiva grejna tela ( grejalice, termo-peći, bojleri ), a najviše TV aparati,   adapteri ( punjači za mobilne telefone, laptopove, NiCd i litijum-jonske baterije ) i računari koji ne rade preko UPS-a. Zanimljivo je da klasične, kao i štedljive sijalice, nešto duže rade na naponu koji je ispod, ili blizu 220 V. I za njih možemo odabrati fazni provodnik ( R, S, T ) sa najnižim naponom!