Veoma često smo prinuđeni da punimo, ili da dopunjavamo akumulator, pogotovo u zimskim uslovima kada njegov kapacitet, zbog spoljašnje temperature, drastično opada. Mnogi se pitaju koji punjač upotrebiti, jer se mogu naći i fabrički sa dosta povoljnim cenama. Imao sam priliku da isprobam nekoliko vrsta ispravljača, počevši sa nešto jačim ruskog tipa, pa do onih iz domaće prizvodnje koji su skuplji, ali kvalitetniji i sigurniji u radu. Punjenje olovnih i nikl-kadmijumskih akumulatora se razlikuje, mada im je zajedničko što moramo voditi računa o maksimalnom naponu punjenja, koji kod olovnih Acu ne sme preći 13,8 V. Kod čeličnih Acu, pored napona koji je označen na bateriji, treba voditi računa i o struji punjenja, inače bez regulacije brzo stradaju.

Kako bih spojio korisno i praktično odlučio sam se za gradnju po shemi iz radio-kompleta (RK3213), tako da ne moramo razmišljati kada je Acu baterija puna do propisanog napona. Malo teži posao, pre izrade elektronike fine kontrole punjenja, je odgovarajući mrežni transformator određene snage, što zavisi od kapaciteta Acu baterije koju punimo. Transformatori su relativno skupi, a onda sam se setio jednog polovnog UPS iz koga sam iskoristio veoma kvalitetan transformator. Njegov sekundar sam upotrebio kao primar, a pošto ima sasvim odgovarajuću debljinu provodnika i sve potrebne izvode napona koji odgovaraju, na sekundar sam vezao jači grec-spoj ( 35 A ), što optimalno odgovara planiranim proračunima punjenja snažnijeg akumulatora ( preko 55 Ah ). Eksperimentom sam odredio da se mrežni napon od 220 V vezuje na crnu i žutu paricu primara transformatora (oko 217 V ), a uparenu plavu i braon žicu sam uzeo kao sekundarni izvod. Za ljubitelje eksperimentisanja sa ispravnim transformatorom iz UPS-a ( sa određenim merama bezbednosti ) navodim vrednosti izmerenih napona na pojedinim parnim izvodima primarnog namotaja, kada je napon u mreži bio oko 220 V:

-    crna – plava , 185 V,
-    žuta – plava, 32 V,
-    crvena – braon, 16 V,

Na sekundaru UPS transformatora  izvodi imaju sledeće vrednost napona ( u paru ):

-    crvena – plava, 6,7 V,
-    crvena – braon, 6,7 V,
-    plava – braon, 13,8 V.

Kod UPS transformatora donekle je pogrešno govoriti o primarnom i sekundarnom namotaju, pošto im se uloge menjaju, zavisno od režima rada. Ispravno je visoko/niskonaponski deo. Nisko naponski deo je onaj sa srednjim izvodom i debljom žicom (crvena) koji nam daje mogućnost da, umesto grec-spoja, za ispravljanje upotrebimo dve snažne ispravljačke diode.
Neki konstruktori ističu frekvenciju kao problem kod UPS transformatora, jer navodno nije planiran za 50 Hz, već za daleko višu frekvenciju, što mi se nije ispoljilo prilikom gradnje i upotrebe, pošto sam preko grec-spoja ( 4 ispravljače diode ) dobio potrebnu jednosmernu struju za ulaz u elektroniku automatskog punjača. Da ne bude zabune, mrežni napon sa sekundara se, nakon ispravljanja i filtracije poveća oko 1,41 (koren iz 2) puta, tako da se dobija napon koji je pogodan za punjenje Acu baterija različitih vrsta i namena. Kod punjenja  akumulatora sa  ovim automatskim punjačem preporučuje se izbegavanje filtriranog napona (posebna priča zbog tiristora), tako da se jednosmerna struja uzima odmah sa greca. I o tome treba voditi računa prilikom gradnje, što opredeljuje koji ćemo akumulator puniti automatskim punjačem. Takođe, treba voditi računa da zaštitni osigurač u primaru ne bude ispod 5 A pošto, zbog veće snage transformatora, on u startu povuče jaču struju, što može dovesti do pregorevanja osigurača. Mnogi tada odustaju od gradnje, misleći da ne valja UPS transformator. Detaljna i u praksi isprobana  shema automatskog punjača izgleda ovako:



Prednost ovog punjača je što ima svetlosnu kontrolu, koja je izvedena sa tri LED diode: žuta ( indikator rada ), zelena ( akumulator je pun ) i crvena  (punjenje je u toku ). Svaki konstruktor se može opredeliti i za druge boje LED dioda, zavisno sa čime raspolaže. Propisan napon punjenja se podešava potenciometrom od 5 koma, sa srednjim izvodom na cener diodi napona 6,8 V. Dobro je da se striktno pridržavamo naznačenih vrednosti  svih  elektronskih komponenti. Za tiristor T1 možemo uzeti TIC126 (12 A ) ili kao adekvatnu zamenu BT 152-600R, 800 R, 20 A. Za tiristor T2 možemo uzeti T106, 1 A, ili neki njemu sličan. Tiristor T1 se obavezno stavlja na aluminijski hladnjak zbog većeg zagrevanja, odnosno jačih struja prilikom punjenja akumulatora. Jedan od otpornika od 470 oma treba da ima snagu oko 2 W ( naznačeno je na shemi ), dok su ostali otpornici vrednosti snage od 1/4 W, ili više.

Najveća prednost ovog automatskog punjača je što isključuje punjenje na podešenom naponu, uz napomenu da se umesto potenciometra ( 5 koma ) mogu upotrebiti fiksni otpornici kada upotrebljavamo isti akumulator za punjenje, ali umesto potencimetra dolaze, kao balans, dva otpornika. Prethodno se potenciometrom precizno podesi željeni napon punjenja, onda se izmeri otpor na potenciometru sa jedne i sa druge strane od srednjeg izvoda i zameni sa dva odgovarajuća fiksna otpornika. Elektropokretač (anlaser) automobila ne možete pokretati sa punjača zbog velike vršne struje koja je potrebna za pokretanje. Priključivanjem na punjač elektropokretač se može trajno oštetiti.

Olovni akumulatori za vozila dnevno gube 1% svog kapaciteta usled samopražnjenja, zavisno od stanja do kog su napunjeni, uključenosti napajanja nekih potrošača dok je automobil parkiran i od temperature okoline. Tako posle 4 do 6 nedelja, ako se vozilo ne koristi, napunjen akumulator gubi i do polovine svog kapaciteta, ukoliko se na bilo koji način ne dopunjava za to vreme. Kada vozilo treba da krene, u tom slučaju, akumulator ne može da upali motor. Ovako neprijatne situacije izraženije su u toku zimskog perioda. U praksi postoje isprobana rešenja, ali zavisi kako ih najbolje primeniti ukoliko nemamo garažu, ili je vozilo stalno napolju. U tom slučaju stvar je spretnosti i konstruktorske sposobnosti kako da upotrebimo opisanu elektroniku ( vidi slike i shemu uređaja ) da nam akumulator bude stalno napunjen.

Prema prikazanoj shemi akumulator se puni konstantnom strujom i time se kompenzira samopražnjenje, pa će akumulator biti uvek napunjen kad nam zatreba. Iz sheme vidimo interesantno rešenje da kod stabilizatora napona ( 7805 ) zajednički priključak ( COM ) nije uobičajeno vezan na masu, već na klizač potenciometra (R1, 250R), kojim se podešava intenzitet struje punjenja. Prema podacima proizvođača ovog interesantnog ispravljača, vrednost konstantne struje u miliamperima ( mA ) treba da je jednaka kapacitetu akumulatora izražena u amperčasovima ( Ah ). Ako je npr. kapacitet akumulatora 55 Ah, treba potenciometrom R1 podesiti struju dopunjavanja na 55 mA. Podešavanje kontrolišemo pomoću preciznog ampermetra, najbolje je digitalnog tipa. Ukoliko nije potrebno struju podešavati za različite tipove akumulatora na potrebnu vrednost, ona se u startu podesi potenciometrom vrednosti 250 oma, pa se isti zameni fiksnim otpornikom odgovarajuće snage. Ampermetar isključujemo nakon izvršenog podešavanja struje punjenja. Radi potpune sigurnosti, dobro je delimično  isprazniti akumulator, pa onda ispitati brzinu i struju dopunjavanja.

Struju punjenja pokazuje svetleća LED dioda, koja se napaja padom napona na tri redno vezane ispravljačke diode (D2, D3 i D4). Ukoliko je akumulator pun LED dioda ( D6 ) ne svetli. Dioda D5 štiti akumulator od priključivanja ispravljača sa pogrešnim polaritetom. Ispravljač može biti stalno priključen na akumulator ( dok ne vozimo, ili ga upotrebljavamo za neke druge potrebe ), ali onda stabilizator napona ( 7805 ) treba da ima dobro hlađenje ( odgovarajući aluminijski hladnjak ). Za akumulator napona od 12 V treba sekundar transformatora ( T1 ) dimenzionisati prema njegovom kapacitetu i maksimalnom naponu punjenja do 14,8 V, tako da opisana elektronika dođe kao idealno rešenje za punjenje, ali i za dopunjavanje akumulatora. Praktičnost je i u tome što nisu velike struje punjenja, a to štiti akumulator od brzog propadanja. Pogrešno je shvatanje da se brzim punjenjem jakim strujama akumulator bolje održava. LED dioda, D6, ( najbolje je da bude crvena ) nam signalizira da li je Acu baterija puna, ili prazna. Kao dodatak navedenoj konstrukciji odabrao sam mogućnost brzog i sporog punjenja, iz prostog razloga ako se desi da je akumulator potpuno prazan, pošto u tom slučaju dopunjavanje dugo traje. Kada Acu bateriju napunimo, onda je prebacujemo na režim “dopunjavanja”, što je rešeno tropolnim prekidačem sa tri pozicije: punjenje, isključeno, pražnjenje.  Srednji izvod prekidača ide na akumulator ( “+” pol ), a preostala dva izvoda na brzo punjenje i na dopunjavanje. Prekidač, zbog većih opterećenja pri brzom punjenju, treba da izdrži struju od 5 do 10 A. Za potpuno ispravan akumulator dovoljno je samo dopunjavanje. Ukoliko, nakon preciznog podešavanja struje punjenja, LED dioda stalno svetli, onda je akumulator pri kraju, ili u kratkom spoju, te ga treba što pre menjati. Da bismo efikasno zaštitili elektroniku od kratkog spoja akumulatora, dobro je na njenom izlazu ugraditi jedan sigurnosni osigurač ( 2 - 5 A  ). Elektronika je isprobana u praksi i dala je izvanredne rezultate, posebno u zimskom periodu, kada nam je najpotrebnije da imamo napunjen akumulator.

Izvor saznanja:
1. Časopis “Funkschau”, broj 9/84,
2. Praktično rešenje elektronike prema priloženoj shemi.

Često smo u prilici da nam je potrebno da umesto 12 V jednosmernog imamo 220 V naizmeničnog napona. To se dešava kada nestane struje u mreži, ili ako se nađemo na mestu gde nemamo struje, a potrebno je neko solidnije osvetljenje. Ponekad se takvi konvertori mogu naći jeftino i na buvljaku, jednostavne su konstrukcije, ali je pravo zadovoljstvo kada ga sami napravimo. Za ljubitelje elektronike nudim u praksi proverenu šemu nešto složenije konstrukcije koja je dala dosta dobre rezultate i široku praktičnu primenu.

Uređaj radi na principu pretvaranja jednosmernog u naizmenični napon. Pretvaranje napona se odvija pomoću oscilatornog kola u primarnom namotaju transformatora. Oscilacije se stvaraju dovođenjem jednosmernog napona (12V) na zajednički spoj baza tranzistora (2N3055H) preko dela namotaja u transformatoru. Tranzistori su direktno spojeni sa svojim emiterima preko otpornika 27Ω sa sredinom izvoda jednog dela namotaja primara transformatora. Taj izvod je vezan sa sredinom drugog dela primara ( 6-7) tranformatora preko elektrolitičkog kondenzatora i otpornika (470Ω). Punjenje i pražnjenje kondenzatora se odvija u ritmu oscilacija oscilatornog kola, što obezbeđuje relativno malu frekvenciju oscilovanja (oko 50 Hz). Period oscilovanja, a time i frekvencija, određeni su poznatom Tomsonovom formulom za oscilatorno kolo: T = 2π √LC  (1), gde je 2π konstanta ( 2π ≈ 6,28 ), L je induktivitet namotaja (meri se u henrijima, H, μH), a C kapacitet kondenzatora, koji se meri u faradima, odnosno mikrofaradima (μF). Dalje sledi: λ=c*T (2),ν=1/(2π√LC)   (3). Za kapacitet je u ovom slučaju uzet elektrolitički kondenzator kapaciteta 100 μF. Promenom kapaciteta kondenzatora menja se i frekvencija oscilatora prema navedenoj formuli (3). Namotaji primara moraju biti prema datom upustvu, ali i sa odgovarajućim presekom jezgra. Za druge preseke jezgra menja se broj namotaja i debljina provodnika, kako u primaru, tako i u sekundaru transformatora. U tom slučaju mora se znati proračun transformatora: n(1V) = 45/S , U1 : U2 = n1 : n2, U je napon, a n broj namotaja, S presek jezgra računat u 〖cm〗^2.  Za preciznije računanje frekvencije (ν) moraju se uzeti u obzir svi elementi proračuna, što zavisi od toga koje uređaje želimo napajati, da to ne bude samo neonska cev, već još nešto. Posebnu pažnju obratiti na sledeće elemente proračuna:
    Na transfomatoru preseka jezgra ( S = √(P )) od 10 〖cm〗^2 broj navojaka iznosi:

•     n-1: dva puta 50 namotaja, bifilarno (udvojeno), žicom 1,5 〖mm〗^2,
•     n-2: dvadeset namotaja, bifilarno, žicom 0,4 〖mm〗^2,
•     n-3: oko 1000 namotaja za 220 V i za svakih narednih 10 V po 45 – 50 namotaja lak žice 0,25 〖mm〗^2. Srednji izvodi kod bifilarno motanih navoja dobijaju se kao početak jednog i završetak drugog namotaja. Paziti da to ne budu krajevi istog kalema.

    Naizmenični napon se indukuje u sekundarnom delu tranformatora koji ima oko 1000 namotaja. Na srednjem izvodu sekundara transformatora dobija se napon od 110 V naizmenične struje, što može biti interesantno za uređaje američkog tipa (110 V, 60 Hz).

Pri korišćenju konvertora može se upotrebiti mala neonka, stona lampa manje snage, portabl-televizor, kao i drugi uređaji za koje nije kritična frekvencija za njihov rad. Tu treba voditi računa da uglavnom svi TV u boji nisu prilagodljivi za nestabilnu frekvenciju pri njihovom radu i da je za njih potrebna nešto složenija konstrukcija konvertora. Što je posebno interesantno, uređaj može da pogoni manju pumpu za centralno grejanje, a to ima velikog značaja pri nestanku električne struje u zimskom periodu.

Slike koje pokazuju gotov uređaj predstavljaju ga u nešto složenijoj formi, sa ugrađenim ispravljačem za punjenje akumulatora (olovni, ili NiCd) i sa nekim automatskim funkcijama koje su izvedene složenim relejnim prekidačem. Shema ispravljača i automatskog napajanja u slučaju nestanka struje nisu prikazani, što zavisi od našeg opredeljenja i izbora kako ćemo da punimo akumulator, da li sa posebnim ispravljačem, ili sa elektronikom koja je u kutiji konvertora. Kod opisanog uređaja sve je smešteno u jednu aluminijsku kutiju koja je namenski pravljena. Pored konvertora ugrađen je snažan ispravljač sa automatskim prebacivanjem na akumulatorsko napajanje u slučaju nestanka struje u mreži, što u suštini predstavlja “pametan” uređaj. Ako ga koristimo na mestima gde nema mrežnog napona, potrebno je imati dobro napunjen akumulator. Dužina rada konvertora određena je kapacitetom napunjenog akumulatora (Ah) i ukupnom snagom ( P ) uređaja koje napajamo.

Uređaj je zaštićen od pogrešnog polariteta pri spajanju Acu baterije, a zaštita je izvedena pomoću snažne ispravljačke diode koja dovodi do pregorevanja osigurača ( 8A ) ukoliko se nepažnjom okrenu polovi baterije. Da ne bi, ipak, do toga dolazilo, svi napojni kablovi za akumulator su izvedeni sa određenim konektorima standardne izrade, čija pravilna upotreba ne dovodi do grešaka, pogrešnih spojeva i neželjenih posledica.

Na kraju da napomenem da je uređaj detaljno ispitan i proveren u radu pri punjenju i pražnjenju akumulatora. Značajno je da obezbeđuje dosta stabilan naizmenični napon koji se automatski aktivira u slučaju nestanka struje u mreži. Ako koristimo olovni akumulator dobro bi bilo da ga ne držimo u radnom prostoru zbog mogućeg isparavanja elektrolita prilikom punjenja. Elektronika napajanja akumulatora je urađena tako da se Acu baterija samo nadopunjava i da se povremeno prazni, što produžava radni vek akumulatora. Urađena je i automatska zaštita od potpunog pražnjenja akumulatora (ispod 9,8 V).

Zaljubljenicima elektronike i onima koji vole da eksperimentišu sa malim naponima jednosmerne struje  nudim praktično rešenje kako da kompjutersko napajanje pretvore u laboratorijski ispravljač.

ČEMU MOŽE JOŠ POSLUŽITI KOMPJUTERSKO NAPAJANJE
ATX napajanje služi kao izvor nekoliko jednosmernih napona za različite komponente računara. Razlikuje se od klasičnog napajanja sa transformatorom, gde se prvo vrši transformacija višeg u niži napon, pa onda dvostrano ispravljanje, filtracija, ili stabilizacija napona, koja se može uraditi na nekoliko načina. Danas postoje gotovi stabilizatori različitih jačina struje na izlazu, kojima se na ulaz i izlaz dodaje po jedan elektrolit, ili blok kondanzator, što se može naći u različitim varijantama. Ovakvo napajanje, pored jednostavne konstrukcije, ima prednost što se dobrom filtracijom i stabilizacijom napona može svesti na veoma mali stepen brujanja, što je dobro za predpojačala i pojačala različitih klasa i namena. Međutim, ATX napajanje može poslužiti i kao dobar laboratorijski ispravljač. Potrebno je samo malo prepravki i dobijamo napone od 5 i 12 volti ( V ), koji su pogodni za različite eksperimente i za praktičnu namenu.

NEKE OSOBINE ATX NAPAJANJA
ATX napajanje je dosta složenije, nema mrežni transformator i predstavlja tzv “čoper” napajanje. Drugačija mu je sinusoida izlaznih napona i nije preporučljivo za predpojačala i pojačala zbog pojave brujanja. Neki konstruktori su pokušavali da to otklone sa dobrom filtracijom, ali se ne dobije baš najbolji efekat. Brujanje i dalje ostaje zbog naizmenične komponente struje. Može dati dosta jaku struju, ali je poznato i po tome što kod većih opterećenja, ili kratkih spojeva dolazi do automatskog blokiranja izlaznih napona, što je dobro jer neće pregoreti vitalni delovi ovog napajanja. Zbog grejanja nekih komponenti i delova, kao što su hladnjaci i zavojnice, ovo napajanje mora imati ventilator sa zadnje strane kutije.

KAKO IZVUĆI ODGOVARAJUĆE NAPONE
Na jednom od manjih izvoda ATX napajanja se nalaze crvena, dve crne i jedna žuta žica, gde crna predstavlja minus pol izvora, crvena je +5 V, a žuta  +12 V. Crni provodnik (ima ih poprilično) je vezan na masu (uzemljenje), tako da se i to može koristiti zbog određenih mera bezbednosti. Korišćenjem navedenih izvoda mogu se praviti različite kombinacije napona, posebno kada se uzme u obzir da realno postoje različite varijante. Ovakav ispravljač efikasno se koristi u laboratoriji za raličite oglede, bušilice manje snage, odvijače i zavijače.

EKONOMIČNOST PREPRAVKE
Zaključimo, prepravka ATX napajanja u višenamenski ispravljač se isplati, ali sada je stvar spretnosti kako to izvesti na samoj kutiji. Višak provodnika se može pažljivo eliminisati (odseći), tako da ostanu oni koji samo trebaju. Da bi se pokrenuo rad napajanja, podsećamo, spajaju se zelena i jedna od crnih žica, koje se nalaze u spletu koji se spaja za matičnu ploču računara. O kojim provodnicima se radi, vidi se na šemi rasporeda tih provodnika.

U praksi se ova konstrukcija pokazala isplativom, zanimljivom i kao dobro rešenje za eksperimente sa jednosmernim naponima koji nisu opasni po život. No, i pored toga, neophodno je izvesti ogovarajuće mere zaštite, kao što su: propisno vezanje mase za žuto-zeleni provodnik kabla za napajanje, dobra izolacija provodnika na kojima se javlja visoki napon, sigurna montaža priključaka jednosmernog napona na samoj kutiji, ili dodatno na nekom drugom mestu, što kraća veza provodnika, označavanje izvedenih napona sa njihovim merenim vrednostima pomoću mernog instrumenta analognog, ili digitalnog tipa. Na kraju, ovaj ispravljač, nažalost, ne može služiti za dobro punjenje Ac baterije 12 V, zbog potrebe nešto višeg napona (12,8 V), mada spretan konstruktor može naći rešenje i ovog problema.

                                                                                              Hasan Helja, Ova adresa el. pošte je zaštićena od spambotova. Omogućite JavaScript da biste je videli.