12. Jul, 2020.

 Životna poruka Nikole Tesle:
„Najveće čovekovo  zadovoljstvo je posvetiti se nečemu što mu ni u snu ne da mira!“

( Članak posvećen Teslinom i mom rođendanu, 10. juli )

Donedavno smo rezervno napajanje svetiljki manje snage, u ambijentu bez gradske mreže, koristili upotrebom konvertora napona ( 12 V = /230 V ≈  ), što se pojavom LED svetla ( 12 V, 24 V = ) pokazalo suvišnim i neracionalnim rešenjem. Ovo se ne odnosi na korišćenje visokog napona za uređaje koji se napajaju sa 230 V, 50 Hz naizmeničnog napona ( pogledati sliku konvertora napona za računar i svetlo ). Za takav konvertor treba kao izvor struje koristiti akumulator minimalnog kapaciteta od 45 Ah. Nedavni nestanak struje u gradu, koji je trajao preko sat vremena, naveo me na ideju kako da u takvoj situaciji imam sigurno rezervno napajanje LED niza koji je mali potrošač struje, svega 500 mA, što će sa minijaturnim akumulatorom kapaciteta od 1300 mAh obezbediti do dva časa spasa od neprijatnog mraka.

Uređaj koji predstavljam vredan je pažnje zbog malih dimenzija i manje snage sa namenski pravljenom kutijom u kombinaciji aluminijski lim, drvo i plastika, ali sa automatskim preklapanjem mreža-baterija i sa zaštitom od prepunjavanja i kratkog spoja akumulatora. Primarna vrednost ovog uređaja je automatsko prebacivanje na rezervno napajanje, što pri nestanku struje u mreži spašava od tumaranja po mraku. Može biti stalno uključen na mrežu, služeći kao večernje pozadinsko svetlo, pri čemu se baterija polako prazni, ali i kontinuirano dopunjava do maksimalnog projektovanog napona od 14,8 V sa strujom punjenja, Ipunj. = (Uizl. – Ubat.)/Rx. Pored minijaturnog akumulatora ( 12 V, 1300 mAh ) urađen je ispravljački stepen složenijeg tipa sa dva odvojena Grecova spoja, stabilizatorom napona i kontrolom struje punjenja zbog nekih složenih procesa upravljanja relejnim sklopom koji reaguje pri nestanku struje u mreži. Tada se automatski pali svetlo, odnosno kotva releja prebacuje se na rezervni izvor napajanja. Preko releja, koji ima dva radna položaja, obezbeđen je potreban napon od 12 V za stabilno svetlo LED štapa koji fantastično osvetljava prostor u kome se nalazimo. Uređaj nije strogo fiksiran na jednom mestu, možemo ga po potrebi prenositi iz prostorije u prostoriju, ili mu odrediti neku ustaljenu radnu poziciju gde najviše boravimo.

Pored ekonomičnosti, po pitanju utroška struje i malih gubitaka na Džulovoj toploti  ovakav uređaj dokazano je koristan za svako domaćinstvo, sa izvesnim prednostima u odnosu na fabričko rezervno napajanje. Primetio sam, ispitujući i pažljivo testirajući brojna praktična rešenja, da je kod većine fabričkih uređaja rešenje stabilnog rezervnog napajanja prateća boljka, ili namerno izveden tehnički nedostatak, nepravilno punjenje baterije koja brzo strada, a u slučaju kratih spojeva u njenim ćelijama dolazi do težih kvarova na elektronici napajanja. Sa strogo kontrolisanim naponom i prilagođenom strujom punjenja ( Ipunj. ) moj prvenac za rezervno napajanje služio je, sa NiCd akumulatorom od 7 Ah, punih deset godina.

Što se tiče troškova za gradnju ovog minijaturnog uređaja, najveća stavka je akumulator, dok se cena komponenti ispravljačkog stepena može ublažiti, ili potpuno izbeći nekim raspoloživim rezervama delova koje poseduje svaki napredniji konstruktor. Relej je minijaturnog tipa ( 12 V, 10 A na kotvi ) za automatsko preklapanje mreža-baterija. Ukoliko kupujemo odgovarajuću metalnu kutiju, njena cena nije zanemarljiva, tako da je najbolje da je sami pravimo, ili se snađemo na neki drugi način. Možemo koristiti odgovarajuću metalnu, ili plastičnu kutiju sa svim potrebnim merama zaštite od visokog napona. Veličina kutije zavisi od odabranog kapaciteta akumulatora od koga zavisi vreme rezervnog napajanja koje se može precizno izračunati pomoću formule: q = I*t, odnosno, t = q/I. Kapacitet akumulatora označen je na bateriji ( mAh, ili Ah ), tako da je dovoljno  instrumentom izmeriti jačinu struje potrošača ( LED niza ). Delenjem te dve fizičke veličine ( kapacitet akumulatora i jačinu struje ) dobijemo vreme u časovima. Na kraju recimo da nije preporučljivo potpuno pražnjenje akumulatora, što se  zbog ugrađene elektronske zaštite od potpunog pražnjenja i kratkog spoja Acu baterije nikako ne može desiti, što bi mu ubrzano smanjilo vek trajanja.

Korona virus je neminovno naterao mnoge da upražnjavaju slobodno vreme kako znaju i objektivno mogu. U posebnoj situaciji našli su se građani stariji od 65 godina kojima, pored zabrane izlaska, preti promena raspoloženja koje će itekako ostaviti neke trajnije posledice po zdravlje. Pravo je umeće svakog pojedinca da u takvoj situaciji ostane  normalan i da negativno raspoloženje ne prenosi na druge.

Pošto spadam u navedenu kategoriju građana, mada ne volim nikakve podele po starosnoj dobi, pokušao sam na najbolji mogući način da iskoristim moj hobi, a to je konstruktorska elektronika, da mi ne bude dosadno u zatvorenom prostoru. Pre svega, za vreme vanrednog stanja pružio sam maksimalnu stručnu pomoć nekim seoskim osnovnim školama u primeni OnLine nastave ( sedmični radni zadaci ) preko njihovih portala, a najveći deo slobodnog vremena posvetio sam elektronici i sređivanju moje radionice za konstruktorski rad.

Uređaj koji predstavljam napravljen je od zatečenog elektronskog otpada, plastične kutije (19,2x11,5x3,5 cm) od nekog HDD starije generacije, a unutar nje spakovao sam jednu pločicu od rashodovanog radio prijemnika (tjuner). Njegovo napajanje (9 V) obezbeđeno je sa dve litijum-jonske baterije napona po 3,8 V od rashodovanih mobilnih telefona. Baterije su vezane u seriju, tako da sam dobio potrebnih 7,6 V. Njihovo pravilno punjenje obezbedio sam pomoću jednog spoljašnjeg adaptera napona 9 V, 300 mA, s tim da sam na samom ulazu ugradio dobru filtraciju napona sa elektrolitičkim kondenzatorom kapaciteta 2.200 µF, 25 V. Sa prednje strane uređaja ugrađen je mikroprekidač, kako FM tjuner ne bi bio stalno uključen. Na sredini je stereo utičnica ( 3,5 mm ) izlaznog signala, a desno gore LED dioda sa dve boje, crvena kada se pune akumulatori i zelena kada se prazne. Ovde se radi o posebnoj LED diodi sa tri nožice, srednja ide na minus pol sa izvora struje na koju je redno vezan otpornik 1K radi smanjenja struje ( do 30 mA ) ka ovoj LED diodi. Druge dve nožice spojene su na dva različita mesta plus pol izvora, jedna odmah na ulazu, a druga posle zaštitne diode od pogrešnog polariteta i kratkog spoja, na tački napajanja FM modula ( tjunera ) ovog prijemnika male snage. Na izlazu se nalazi stereo signal vrhunskog kvaliteta koji se može isprobati na slušalicama, ili preko pojačala, ukoliko želimo jači signal zvuka. Na poleđini kutije nalazi se samo priključak za punjenje Li-ion akumulatora kapaciteta po 1.200 mAh. Unutar kutije smeštena je odgovarajuća štap antena koja se ne izvlači.

Ovakav FM prijemnik može se uspešno koristiti kao prenosni uređaj u prirodi i svugde u pokretu na mestima gde nemamo izvor struje. Zbog male potrošnje i većeg kapaciteta baterije uređaj je služio deset sati upotrebe bez dodatnog napajanja. Može poslužiti umesto mobilnog telefona za slušanje muzike sa neke radio-stanice na FM, ili na srednjotalasnom području, mada se taj opseg sve manje koristi. Upotreba srednjih talasa podseća na neke daleke godine kada se zbog pojave tzv. Fedinga čuju karakteristični šumovi, posebno u večernjim satima.

Mnogi će se opravdano zapitati, da li se ovo uopšte isplati pored laptopova, mobilnih telefona i kompjutera, kao i drugih savremenih uređaja za slušanje muzike. Utrošak za materijal je nula, ali rad i konstruktorsko stvaralaštvo zadiru u veoma precizne proračune i fine radnje povezivanja komponenti i primenu teorije u praksi. Kada se tome doda racionalno korišćenje slobodnog vremena, onda zadovoljstvu nema kraja, a korisna upotreba elektronskog otpada opravdava ovakvu gradnju koju mogu razumeti samo istinski ljubitelji elektronike.

Vanredno stanje, zbog pandemije korona virusa, navodi mnoge da kreativno razmišljaju, neki da stvaraju, čitaju, pišu, gledaju televiziju ( pod uslovom da se što manje nerviraju ), slikaju, kuvaju, sređuju uzan prostor izolacije u četiri zida, pošto bi svako dosađivanje nesumnjivo negativno uticalo na mentalno zdravlje i najzdravijeg čoveka. Preturajući po ostavljenim i zaboravljenim ukrasima za novu godinu naišao sam na pokvarene nizove ukrasnih LED svetiljki kineske proizvodnje koje sigurno nisu  zaražene. U tom nizu unimerom sam utvrdio koje su diode pregorele, pa onda krenuo na dosta pipav posao da od niza ispravnih LED - ova napravim dve ukrasne svetiljke za prigušeno svetlo, a ujedno da rešim pitanje elektronskog otpada.


Prvo sam ispitao dozvoljeni napon i struju za pomenute LED diode jednostavnim vezivanjem za izvor jednosmerne struje uz upotrebu voltmetra i ampermetra. Eksperimentom sam došao do podatka da je optimalni napon za jednu LED diodu 3,6 V i da je za nju struja reda 30 mA. Ovaj podatak nije jednak za sve izbore dioda, što zavisi od same konstrukcije i proizvođača.

Svetiljka koja radi na izvoru jednosmerne struje, ili na akumulatoru od 12 V, ima na sebi deset LED dioda u kombinaciji redne, ili paralelne veze, za čiji proračun i kombinovanu vezu ( redna i serijska ) je potrebno poznavanje osnovnih zakona elektrotehnike ( na prvom mestu Omovog zakona ), zatim nezaobilazna Kirhofova pravila ( zakon grananja struje i proračun padova napona ). Njena konstrukcija, veoma precizna i proračunata za bezbedan i dugotrajan rad, dala je unapred očekivani rezultat da se ovaj štedljivi izvor svetlosti može koristiti kao prigušeno svetlo kada ima, ili kada nema struje u mreži. U slučaju nestanka struje u mreži možemo koristiti mali akumulator kapaciteta do 7 Ah, koji služi kao rezervno napajanje, te se mora dozirano dopunjavati posebno urađenom elektronikom sa automatskim preklapanjem.

Za varijantu stalnog priključka na mrežni napon ( 230 V ) potrebno je uraditi tačan proračun broja redno vezanih LED dioda, „plus“ na „minus“, ili obrnuto, koji se u konkretnom slučaju, kao izmereni napon deli sa 3,6 V, pa se, recimo, za 324 V, može minimalno koristiti 90 LED dioda. Namerno kažem 324 V, iz prostog razloga da mrežni napon treba dvostrano ispraviti, potom filtrirati, što mu povećava vrednost do 324 V ( 230 V * 1,41 = 324 V ). Preporuka je da se uzme nešto veći broj dioda čime sprečavamo njihovo pregorevanje u slučaju većih oscilacija napona u mreži. Pošto nisam imao dovoljan broj LED dioda, pribegao sam rednoj vezi odgovarajućeg otpornika dovoljne snage da izdrži jačinu struje koja prolazi kroz tu rednu vezu. Tako se broj dioda može smanjivati do raspoloživog broja. Bitno je da napon na jednoj diodi ne prelazi utvrđenu granicu pri kojoj  bi došlo do njenog pregorevanja. Ovde treba biti posebno precizan kod upotrebe visokog napona, što podrazumeva sve potrebne mere zaštite, naročito kod pakovanja dioda na izabranom kućištu, koje, ako je metalno, mora biti propisno uzemljeno. U mom slučaju radilo se o metalnim kućištima.

Kako sve to spakovati u odgovarajuće i sigurno kućište stvar je kreativnosti i raspolaganja sa odgovarajućim elementima za montažu i spajanje sa izvorom napajanja. Prilikom izrade ove dve zanimljive svetiljke bilo je potrebno poznavanje geometrije ( izračunavanje uglova pod kojim su raspoređene diode ), bonsek ( za rezanje Al lima ), mala bušilica, turpija, odvijač, klešta, šmirgl papir, lemilica sa tinol žicom, „pištolj“ sa topljivom plastikom, unimer i dobra volja. Pored korisnog proizvoda, najveća prednost je mentalno razgibavanje i osvežavanje znanja iz elektrotehnike. Najbolje je da se svetiljke koriste kao prigušeno svetlo u kupatilu ( priložena slika ), hodniku, ili iza televizora. Mali su potrošači ( manje od 10 W ) i kod pravilnog proračuna dozvoljenog napona po diodi mogu veoma dugo da traju.

Onlajn učenje, organizovano sa osnovcima i srednjoškolcima u uslovima vanrednog stanja, podsetilo me na izvođenje laboratorijskih vežbi iz fizike sa učenicima osmog razreda, koje su za njih bile prava inovacija, a neki se prilikom mog  susreta i razgovora sa njima još uvek nadahnuto prisećaju tako organizovane praktične nastave. Mnogi priznaju da im je iskustvo laboratorijskog rada dosta pomoglo u daljem školovanju, radu i životu, čak i onima koji su ostali na selu, jer poljoprivredniku dobro dođe poznavanje električnih instalacija poljoprivrednih mašina i putničkih vozila.

Vežbe su me ovih dana podsetile kako sam još tada uspešno rešavao potrebe napajanja različitim naponima za nekoliko radnih grupa, izbegavajući Leklanšeove elemente ( što je preporučeno u Zbirci zadataka iz Fizike VIII ), odnosno vezivanje elemenata napona 1,5 V u različite kombinacije, što sam zamenio praktičnim laboratorijskim ispravljačem sa regulacijom napona od 0 V – 32 V. Namerno sam odabrao i fiksirao gornju granicu napona do 32 V zbog mera bezbednosti učenika u kabinetu fizike.

Prednost ispravljača, koji opisujem, je što je promena napona rešena u primaru transformatora pomoću regulatora naizmenične struje za potrošače snage do 1.500 W, jer je gradnjom bilo kog regulatora ispravljenog napona struja dosezala maksimalno do 3 A, što nije bilo dovoljno za vežbe učenika u više grupa. Ovako je rešen problem velikih padova napona i omogućeno je da se sa jednog mesta zadaje desetak vrednosti, što je obezbeđivalo preciznije merenje i mogućnost računanja greške pri merenju. Vežbe su izvođene sa četiri radne grupe sastavljene od 5 - 6 učenika koji su na  radnim stolovima imali izvor struje, potreban pribor i instrumente, podsetnik za rad, tabelu merenja i šemu veza pojedinačno za ceo ciklus laboratorijskih vežbi.

Konstrukcija ispravljača nije složena, ali je uređaj koji je predstavljen na priloženim slikama usložnjen dodatnom elektronikom zaštite od opterećenja i kratkog spoja, te posebnih rešenja regulacije za brzo punjenje akumulatora različitih napona ( 6 V, 12 V i 24 V do 5 A ), koje sam koristio kada u seoskoj školi nije bilo struje, što se često dešavalo u zimskom periodu.

Ispravljač se sastoji od regulatora naizmeničnog napona koji je opisan u nekoliko članaka na ovom portalu, mrežnog transformatora sa izlazom sekundara od 36 V, 5 A, grec spoja 5 A, elektrolitičkog kondenzatora većeg kapaciteta i kvalitetne aluminijske kutije. Prvo je urađena odgovarajuća štampana pločica na kojoj su, pored dograđene elektronike automatskog upravljanja, smeštene dve zavojnice radi „peglanja“ jednosmernog napona. Zanimljivo je da se u primarni namotaj ovog transformatora uvodi pulsirajuća struja sa trijaka koja promenom magnetnog fluksa dovodi do transformacije višeg u niži napon. Struja sa sekundara transformatora vodi se na grecov spoj, a onda se, nakon ispravljanja, filtrira i „pegla“ sa odgovarajućim pasivnim elementima čija vrednost nije kritična. Izbor i fina regulacija napona vrši se potenciometrom koji je smešten na prednjoj strani kutije. Ugrađen je i ampermetar sa opsegom merenja struje do 5 A.

Sva elektronika smeštena je u odgovarajuću aluminijsku kutiju koja je propisno uzemljena, a uređaj će ubuduće poslužiti za eksperimente, ili za efikasno punjenje akumulatora, gde moramo voditi računa o naponu i jačini struje punjenja. Dogradnja uređaja izvršena je ovih dana koje aktivno provodim u izolaciji, nakon duže pauze od korišćenja u kabinetu fizike gde su uspešno izvođene navedene laboratorijske vežbe sa nekoliko generacija učenika osnovne škole u kojoj sam radio. Napokon, kao unapređeni i u višegodišnjoj praksi provereni proizvod, uređaj i dalje služi kao dobar laboratorijski ispravljač za različite eksperimente i opravke drugih uređaja koji koriste jednosmerni napon. Pokazao se veoma uspešnim i za reparaciju oštećenih akumulatora, zbog specifičnog testerastog napona na izlazu sekundara, što je deo posebne priče u nekom od narednih članaka.

Epidemija korona virusa, koja podmuklo hara svetom, bez prepoznavanja državnih, entitetskih i drugih nevidljivih granica, pored katastrofalnih posledica po živote ljudi i na svetsku ekonomiju iznedriće i neke pozitivne vrednosti. Tu, pre svega, mislim na zbližavanje ljudi različitih podneblja i rasa koji su se u trci za boljim životom jedni od drugih poprilično otuđili.

Pošto spadam u starosnu kategoriju kojoj je odlukom o vanrednom stanju zabranjen izlazak iz stana, prvo što mi je palo na pamet je kako najbolje organizovati i provoditi slobodno vreme koga će biti napretek. Kao ustaljene aktivnosti spadaju: jutarnja kafa, redovni obroci, pospremanje stana, prelistavanje dnevne štampe na Internetu, neka zanimljiva knjiga koja se već može čitati na terasi sa pogledom na sunčanu stranu kojoj je zabranjen prilaz. Veliko rasterećenje je odsustvo stranačkog prepucavanja, ali i naviknuto zaobilaženje rijaliti programa od kojih pametan čovek nema nikakve koristi. Od televizijskih sadržaja dolazi u obzir neki dobar film, ili televizija sa naučnim emisijama, putovanjima, dobrom muzikom, dok vesti odgledam samo pred spavanje na kanalima na koje sam već navikao.

Najbolje „ubijanje“ vremena može se uraditi tako što ćemo se posvetiti nekom hobiju koji zdravom i bolesnom čoveku dođe kao psihološki ventil od izolacije. Postoje različite vrste hobija, gde putovanje ne dolazi u obzir, ali tu je sređivanje slika, albuma i dnevnika, za žene vezenje i pletenje, filatelija, restauracija starina, slikanje, skeniranje starih fotografija, slušanje muzike, pisanje dnevnika i drugih sadržaja. Što se tiče pisanja, posvetio sam se opisu rada i funkcionalne upotrebe uređaja koje sam godinama pravio. Tu na prvom mestu izdvajam takmičarske radove mojih učenika sa republičkih smotri iz naučno-tehničkog stvaralaštva. Tako se za desetak godina pisanja do danas skupilo 155 objavljenih autorskih članaka  sa 703.637 pregleda na ovom portalu. Primetio sam da se najviše čitaju stručni članci o uređajima koji imaju potvrđenu praktičnu primenljivost. Tako je članak o štetnim uticajima zračenja dostigao rekordnih 42.382 pregleda. Za moj 70-ti rođendan prošle godine završio sam knjigu pod nazivom „Stotinu koraka do mog sveta elektronike“, koja je u elektronskoj formi i još nije ugledala svetlost dana zbog traganja za zainteresovanim izdavačem. U knjizi je slikovito opisano stotinu članaka sa najviše pregleda vernih čitalaca ovog portala.

Moj omiljeni hobi je praktična ( konstruktorska ) elektronika, za koju sam na vreme stvorio fantastične uslove eksperimentalnog rada. Prvih dana izolacije napravio sam plan kako da sistematski pregledam, a ponešto i da opravim od uređaja koje koristim za različite eksperimente u mojoj radionici. Sve aktivnosti izvodim uz tihu muziku, vodu, kafu, ili čaj i bez alkohola. Namerno to kažem, jer alkohol i drugi poroci dođu kao bežanje od stvarnosti koja nas zadesila. Pored misaone aktivnosti tu se ispoljava i manuelni rad, baratanje sa aparatima i različitim instrumentima. Na radnom stolu sam obezbedio različite napone, kako jednosmerne tako i naizmenične struje, rezervno napajanje u slučaju nestanka struje u mreži i visoki napon za eksperimente sa Teslinim strujama. Kad pomenuh ovog velikog naučnika, koji mi je tokom školovanja i dugogodišnjeg rada na obrazovanju i vaspitanju mladih bio uzor, često se setim njegove mudre izreke „Najbolje je u životu posvetiti se nečemu što nam ni u snu ne da mira“. Moj ispunjeni životni cilj bio je da na najbolji mogući način prenosim stečena znanja iz nauke i tehnike. Mislim da sam ga u potpunosti ispunio. Najveća moja radost je zahvalnost bivših učenika koji su danas uspešni poslovni ljudi. Posle radom ispunjenog vremena san lakše dođe na oči, a šetnja, koja mi sada itekako nedostaje, može se zameniti koracima po stanu, a nikako izležavanjem, spavanjem do podne i dosađivanjem koje i zdravog čoveka vremenom razboli i uništi.

Godinama se bavim konstruktorskim radom upoznajući kroz teoriju i praksu zanimljivi svet elektronike koja je osnova svakog ozbiljnijeg rada i naprednog stvaralaštva u primeni savremenih tehnologija. Ponekad praksa negira teoriju što predstavlja pravi izazov, gde se problemi rešavaju eksperimentom i dužim posmatranjem, merenjem i praćenjem ponašanja pojedinih složenih komponenti koje nameću posebne uslove smeštaja i napajanja. U tim postupcima je, pored preciznosti i spretnosti, potrebna obazrivost jer su neke komponente skupe, ili se teško nalaze na domaćem tržištu.

Za mene je gradnja bilo kog složenijeg uređaja počinjala nabavkom kutije u koju smeštam uređaj, da li da bude metalna, ili plastična, a to zavisi od vrste i namene uređaja, te primene praktičnih mera zaštite od visokog napona i jakih struja. Svaki uređaj sa električnom strujom krije potencijalnu opasnost ukoliko nije pravljen po nekim standardima i proverenim šemama.

Nakon izbora kutije odgovarajućih dimenzija pristupamo planskom rasporedu pojedinih podsklopova, kao što su napajanje, glavni delovi uređa, kontrola i signalizacija, načini spajanja, gde je najsigurnije lemljenje, jer to predstavlja čvrst spoj, dok vezivanje klemama i konektorima vremenom slabi kontakt što dovodi do kvarova, ili prekida u radu. Ukoliko se bavimo konstrukcijom pojačala ( pogledati slike pojačala u izradi ) najviše moramo voditi računa o kvalitetu i vrsti provodnika kako ne bi došlo do samooscilacija, ili neprijatnog brujanja. Smeštaj ulaznih i izlaznih delova uređaja stvar je iskustva koje se stiče godinama. Tako se formira potrebna preciznost koja je neminovna kod svake konstrukcije. Kod pojačala posebno treba voditi računa o hlađenju tranzistora velike snage i integralnih kola koja se nalaze na izlazu. Ponekad, pored kvalitetnih Al hladnjaka, koristimo termalnu pastu, ili liskunsku izolatorsku podlogu zbog zaštite od direktnog spoja.

Bilo koja gradnja mora imati svoj praktičan cilj, a to je upotrebljivost uređaja u različitim situacijama koje smo predvideli. Ako smo nešto napravili pa to ostavimo po strani, a uložili smo znanje i novac, onda je to nedomaćinsko ponašanje. Naravno, sazrevanje dolazi godinama kroz praksu koja je najbolji pokazatelj da li u nečemu vidljivo napredujemo. Postizanje željenog cilja je  očekivani izvor zadovoljstva u radu i stvaralaštvu.

Na kraju, uvek se opravdano zapitamo, da li kupiti, ili praviti uređaj koji nam treba! Primera radi, cena običnog punjača akumulatora je preko 2.500 dinara, a uvek možemo nabaviti kutiju, polovan transformator, kupiti grec-spoj, prekidač i potrebne provodnike. To će nas doći daleko jeftinije, a kada pogledamo neke složenije uređaje, naravno, njihova cena nije za preispitivanje. Kupujmo ono što moramo, a pravimo što znamo i umemo, moja je poruka ljubiteljima elektronike koji uvek traže zadovoljstvo, upražavanje slobodnog vremena i proveru teorije u praksi. Neslaganje između teorije i prakse može da bude samo rezultat površnosti, nepreciznog merenja i nedoslednosti u eksperimentu. Elektronika se zasniva na fundamentalnim zakonima elektrotehnike koji su jasno definisani, što znači da tu nema proizvoljnosti i nepreciznosti, posebno kod strujnih kola koja su složene prirode. Zanimljivo je saznanje da se danas neki fabrički uređaji namerno prave sa planiranim rokom upotrebe, posle koga se opravka uopšte ne isplati. U neke se ugrađuju vremenski podešeni ( „pametni“ ) mikročipovi koji elektroniku uređaja, nakon isteka zadatog vremena, stavljaju van bilo kakve upotrebe. Na kraju dobijemo elektronski otpad koji treba na propisan način odložiti, što je tema nekog narednog članka na ovom portalu.

Gradnjom pojačala različitih vrsta, namene i snage od 2 W do 200 W bavim se godinama. Sećam se moje prve samostalne gradnje „lampaša“, još dok sam bio drugi razred Učiteljske škole u Sarajevu, već  daleke 1966. godine koja mi je ostala u sećanju zbog prestižnog saveznog takmičenja koje je održano u Mataruškoj Banji. Sva ostala takmičenja na kojima sam bio prisutan, uzuzev još jednog saveznog, gde sam, kao srednjoškolac,  bio među pobednicima, za mene su bila mentorskog tipa sa petnaest rekordnih  uzastopnih izlazaka na republičke smotre iz naučno tehničkog stvaralaštva sa mojim učenicima koji su u tom periodu osvojili pet zlatnih medalja. Oni su danas uspešni inženjeri, ili vredni asistenti na tehničkim fakultetima.

O većini njihovih samostalnih gradnji sam uglavnom pisao na ovom portalu, a za sladokusce konstruktorske elektronike prenosim neka moja zanimljiva iskustva pri gradnji stereo pojačala velike snage sa pobudnim stepenom od dva  IC TDA2030 i sa izlaznim tranzistorima, dva PNP tranzistora BD912 i dva NPN tranzistora BD911. Pošto sam kod ove gradnje nailazio na složene probleme na kojima sam strpljivo pekao konstruktorsko iskustvo, izneću interesantna zapažanja i neke nepredviđene problemske situacije.

Kod gradnje pojačala početni problem je kutija, gde sam se obično opredeljivao za metalnu (aluminijsku), a onda raspored pojedinih elektronskih sklopova, gde posebno treba voditi računa o smeštaju i kvalitetu napajanja. Ukoliko napajanje nije dovoljno udaljeno od ulaznog, odnosno izlaznog stepena, veoma moguće su samooscilacije, brujanje i smetnje koje se teško rešavaju. Nekada će dobro doći zaštita u vidu Faradejevog kaveza, obavezna upotreba oklopljenih kablova, ali je najbolje da se napajanje što dalje odvoji od ulaza i izlaza. Pojačala velike snage traže odgovarajući transformator, kao i dobru filtraciju i „peglanje“ jednosmernog napona. Takođe je potrebno obezbediti kvalitetno hlađenje IC i tranzistora. Kod složene gradnje, o kojoj govorim, sa dva RK 3993 odabrao sam napon od 22 V i struju 5 A. Filtracija jednosmernog napona na izlazu grec-spoja izvršena je sa dva elektrolita kapaciteta po 10.000 µF između kojih je postavljena jedna zavojnica koja, takođe, utiče na kvalitet jednosmerne struje. Napajanje dva odvojena mikrofonska predpojačala, RK 3351, vrši se iz posebnog izvora slabe struje uz korišćenje stabilizatora napona 7812. Svako mikrofonsko predpojačalo povezano je preko mixete na dva kanala pojačala, tako da je za četiri ulaza sagrađena pasivna mixeta sa logaritamskim potencimetrima vrednosti 100 K. Tako su dobijeni jedan mikrofonski i tri nezavisna ulaza NF signala ( pogledati slike ) koji se mogu kvalitetno mešati bez uzajamnog uticaja izvora tih signala.

Posle pažljivog i pravilnog razmeštaja odvojenih modula ( napajanje, predpojačalo, pasivna mixeta i dva pojačala snage po 150 W ) mojom nepažnjom dolazi do kvara baš kada je sve završeno, a to je da izlazi zvučnika nisu smeli da se vezuju na masu, odnosno na metalnu kutiju pojačala. To praktično znači da minus pol napajanja pojačala ne sme na masu koja je prisutna na predpojačalima i na  pasivnoj mixeti. Testirajući uređaj nalazim da je napon između mase i minus pola glavnog napajanja 10 V. Drugi problem koji se pojavio je čudno brujanje koje sam otklonio vezujući jedan blok kondenzator između ta dva kontakta, odnosno minus pola izvora struje napona 22 V i mase. Kada sam pomislio da je sve u redu, primećujem da se pri uključenju javlja neko čudno pucketanje zvučnika koje se postepeno gubi. Ta pojava me toliko namučila da sam sve ponovo poskidao i pažljivo prekontrolisao, a onda otkrivam da je razlog pogrešan polaritet zvučnika, jer na šemi nisam otkrio oznaku, te sam, ne ispitujući polaritet, spojio zvučnike po nekoj uhodanoj logici koja se ispostavila pogrešnom. Tek kada sam instrumentom utvrdio polaritet na izlazima pojačala ( minus i plus pol ), što sam radio u toku rada pojačala, sanirao sam uzrok povremenog pucketanja zvučnika. U najgorem slučaju moglo se desiti iskakanje zavojnice zvučnika velike snage, čija cena nije zanemarljiva, a kada se tome dodaju gotove skretnice za visokotonce, onda se radi o pozamašnom iznosu sredstava. Na kraju nastaje problem, koji me donekle iznenadio, a to je uticaj visokog napona ( 230 V ) na provodnike zvučnika koji su morali da se smeštaju tako blizu, što je rešeno upotrebom oklopljenog kabla sa odgovorajućim presekom provodnika. Širm ( oklop ) kablova za zvučnike vezan je za masu na strani prema pojačalu, a unutra se nalaze dva provodnika od kojih je jedan na minus polu napajanja koji ne smemo spajati sa masom, što je aktuelna tema ovog članka.

Napokon, mnogi će se opravdano zapitati, da li se isplati takva gradnja. Odgovor je jednostavan, da se uopšte ne isplati zbog skupih komponenti, ali su eksperimenti i spoznaja novih tajni i problema audio tehnike vredniji od uloženih sredstava. Kada se tome doda činjenica da takve uređaje  uglavnom poklanjam dragim prijateljima i kolegama kojima treba kvalitetno ozvučenje, koje će, uz pravilnu upotrebu, pouzdano raditi duži vremenski period, svaka uspešna gradnja najbolje služi za proveru teorije u praksi. Veoma je značajno da se bilo koja konstrukcija po njenom završetku prenese na papir, odnosno da se uradi detaljna šema povezivanja, što je, po mom shvatanju, odraz tehničke kulture konstruktora i stvaraoca.

Šema pojačala preuzeta iz: Mala škola elektronike, Vladimir i Željko Krstić, treće dopunjeno izdanje, Beograd, 2002. šema sa stranice 204.

Često se zapitam, kada nešto opravljam, što mi to treba i da li se uopšte isplati nešto opravljati. Pošto mi u životu novac nije primarna potreba, već zdravlje, stabilna i napredna porodica, planski rad i zanimljiva hobi aktivnost ( primenjena elektronika kojom se bavim od malih nogu ), opuštenost i lično zadovoljstvo stvaranja, na kraju svake uspešne opravke nekog uređaja kažem sam sebi da je vredelo makar pokušati. Zbog toga mi svaka složenija opravka uglavnom uspeva, što je korisno za moje domaćinstvo i bližu familiju, a da ne otkrivam koliko su zadovoljni prijatelji i poznanici na pomoći koju im pružim u pravo vreme, bez namere da na tome zarađujem. Polazim od one poznate narodne izreke „Dobro se dobrim vraća“.

Posebno su mi interesantne opravke uređaja koje sam davno pravio i koji su se kvarili ( pogledati galeriju slika ), ili su zreli za pregled i nadogradnju posle nekoliko godina eksploatacije. O nekim interesantnim primerima opravki pisao sam na ovom portalu, a radi se o uređajima kojih više nema na tržištu, ili su nedostupni rezervni delovi za takve uređaje. Posebno mi je u sećanju uspešna reparacija jednog starog radio-prijemnika ( lampaša ) nemačke proizvodnje iz daleke 1956. godine kada je moj dobar drugar, koji obožava staritete, izdvojio veću sumu novca za zamenu elektronskih cevi koje su pregorele, a davno je prestala njihova proizvodnja. Radio aparat je nakon nekoliko meseci ponovo „oživeo“, ali nije imao FM područje, što sam uspešno nadogradio sa nekim prihvatljivim rešenjima moderne elektronike, stvarajući kombinaciju klasičnog i savremenog prijemnika. Kasnije sam video da se mogu nabaviti radio-aparati sa starim izgledom kutije, ali sa savremenom elektronikom. Cene su im s razlogom još uvek visoke.

Kod većine opravki uređaja polazna osnova pristupa je naći kvar i  njegov pravi uzrok. Svaki drugi pristup je lutanje i traženje „igle u plastu sena“. Zbog toga sam potpuno siguran u uspeh ako imam šemu uređaja po kojoj se opredelim šta je moglo da se desi pa da dođe do kvara. Pored detaljne šeme, potrebno je i profesionalno iskustvo tipovanja na moguća mesta kvara, a to su dotrajali i kratki spojevi, prekidi u napajanju, neispravne komponente, osušeni elektroliti, pregoreli otpornici i na kraju, otkazivanje nekih vitalnih delova uređaja zbog dugog korišćenja. Interesantno je da se u današnjoj proizvodnji većine uređaja planski određuje ograničeno vreme korišćenja posle koga se ne isplati, ili je opravka skuplja od nabavke novog uređaja istog, ili sličnog tipa. Neki proizvođači tehnike namerno planski i sistematski prave takve uređaje zbog prodaje i neisplativosti bilo kakve opravke.

Profesionalci se bave opravkama radi zarade za porodicu i život, ali i oni vode računa koliko se isplati opravka. Neki zanati polako odumiru, kao što su RTV mehaničar, sajdžija, vikler, kovač, kujundžija i još poneki koji nam često zatrebaju. Pošto ih nema, mnogi se odlučuju na pokušaj samostalne opravke. Da li će uspeti, ili ne zavisi od mnogo faktora, spretnosti, znanja i iskustva, te posedovanja potrebnog pribora i alata. Nekada veliku pomoć može pružiti univerzalni tester, tako da nije potrebno skidati komponente sa štampane ploče, mada ponekad možemo  dobiti pogrešnu informaciju o ispravnosti komponente. Elektrolite možemo bez skidanja ispitati pomoću ESR mernog instrumenta, otpornike prepoznati da su neispravni po promeni boje, a poluprovodnike merenjem napona na određenim mestima. Ako pri uključenju pregoreva osigurač uređaja najčešći kvar su ispravljačke diode, ili kratak spoj na elektrolitu za „peglanje“ napona. Kvar se prvo mora otkloniti, a onda krenuti daljim traganjem za drugim uzrocima kvara koji ponekad mogu biti „podmukli“ i teško rešivi i za iskusne majstore.

Na kraju, opravkama se bave uporni i strpljivi, zatim zaljubljenici tehnike koja im u životu nešto znači, kao uspomena na detinjstvo, druženje sa voljenom osobom, uspomena na roditelje, ili im to služi kao kreativna radna aktivnost.

Nedavno ( 10. jula 2019. ) napunio sam 70 jubilarnih godina života. Prođoše godine kao dlanom o dlan i kada čovek smelo podvuče crtu i sabere dobro i loše, najbolje je pamtiti ono dobro, jer se loše nikada ne može popraviti, a bilo koje sećanje ostavlja neke tragove u srcu i duši.

Godine koje sam do pred rat proveo u BiH, pored napornog rada i želje da se sačuva i održi porodica na zdravim nogama, a deca izvedu na pravi put, podsećaju samo na ljude koje sam delio na dobre i loše, a nikako po nacionalnoj pripadnosti. Zbog toga se nikada nisam pokajao i sada, kada redovno posećujem rodni kraj, čista obraza se krećem po celoj BiH sa tugom u srcu šta su sve ljudi preživeli i koliko su vraćeni unazad zarad nakaradnih nacionalističkih interesa od kojih običan čovek nije imao koristi.

U želji da se što više distanciram od politike, čitav život posvetio sam obrazovanju mladih generacija i mom kreativnom stvaralačkom radu. Zar u mojim godinama nije za radovanje saznanje da diljem belog sveta imam školovane bivše učenike, sada profesore, inženjere, biznismene i naučnike! Kroz dugogodišnji rad u prosveti moji učenici su osvajali prestižna prva mesta na smotrama i takmičenjima od opštinskog do republičkog nivoa. To se dešavalo, kako u BiH, tako i u Srbiji, gde sam dočekao penziju.

Najveća opsesija u životu bila mi je elektronika od koje sam u nekim teškim trenucima imao koristi i zaradu dok nisam dobio stalan posao, a kasnije je elektronika prerasla u omiljeni hobi. Većinu mojih korisnih uređaja i radova učenika kojima sam bio mentor na 15 republičkih smotri i takmičenja opisao sam na ovom portalu, tako da sam mojih 70 godina života overio sa 150 objavljenih  stručnih članaka sa 560.000 pregleda na stranicama Interneta. Radove sa najviše pregleda kompletirao sam u knjigu pod nazivom „Stotinu koraka do mog sveta elektronike“ ( pogledati sliku naslovne strane napisane knjige ) koja će se verovatno pojaviti u elektronskom izdanju. Analizom broja pregleda objavljenih članaka dolazim do jednostavnog zaključka, da ljudi najviše čitaju prepoznatljive autorske članke, a prava čitalačka publika brzo prepoznaje da li se neko bavi, ili ne bavi prepisivanjem od drugih autora, bolje reći “kiti tuđim perjem”.

U zrelim godinama bavljenja konstruktorskim radom iz oblasti elektronike posvetio sam se konstrukciji novih uređaja, ali i poboljšanju kvaliteta uređaja koji su još uvek u upotrebi. Tako se desilo da baš ove godine prestane sa radom razglasno pojačalo u osnovnoj školi gde sam radio, a pravio sam ga za vreme bombardovanja 1999. godine. Nakon zamene i dorade nekih delova složenog stereo pojačala ( pogledati slike ) produžio sam mu život i na radost učenika te škole ponovo ga stavio u funkciju.

Konstrukcije i eksperimente ranije sam radio u školi, a nakon penzionisanja u mojoj radionici ( pogledati priložene slike ) u kojoj sam obezbedio izvanredne uslove za stvaralački rad. Tu su i neki uređaji koji su na republičkim takmičenjima iz naučno tehničkog stvaralaštva proglašeni najboljim. Radi se o pet zlatnih, dve srebrne i tri bronzane medalje. Kada pogledam neke od njih vrate se setne uspomene na godine, dane i sate neprekidnog obrazovnog i vaspitnog rada sa učenicima, učenja i prodiranja u zanimljivi svet elektronike. Moram, bez ikakvog ustezanja, priznati da mi je takav rad stvarao zadovoljstvo življenja, posebno u turbulentnim ratnim godinama, a i kasnije za vreme bombardovanja, kao i u vreme nezapamćene inflacije kada se živelo od danas do sutra. Za nabavku nekih elektronskih komponenti tada sam odvajao i pola plate, a takve poteze mogu potpuno razumeti i prihvatiti samo istinski ljubitelji elektronike!

Pojam rezervnog izvora napajanja sve više se susreće kod prenosnih uređaja u različitim situacijama. Koliko i kako ih koristimo zavisi od niza faktora, često zbog preke potrebe za nekim uređajem dok smo na putu, radnom ambijentu, na aktivnom, ili pasivnom odmoru u prirodi, ili u vikendici. Principijelno, rezervno napajanje ćemo upotrebiti u situaciji kada nemamo izvor mrežnog napona ( 230 V ), ili kod svih prenosnih uređaja koji se napajaju punjivim, ili nepunjivim baterijama. Njihova ekonomičnost je najbolji putokaz gde i kako efikasno koristiti rezervno napajanje.

Od prenosnih uređaja danas najviše koristimo „pametne telefone” koji se zbog niza dodatnih funkcija, bez obzira na veći kapacitet baterije ( mAh ), često brzo isprazne, što nas ponekad dovodi u neprijatnu situaciju. Zbog toga je najbolje imati adapter koji snižava napon sa 12 V na 5 V za brzo punjenje telefona u automobilu, ili „EnerGenie“, kao dodatni akumulator velikog kapaciteta, koji u jednom pražnjenju može obezbediti nekoliko  ciklusa punjenja. Za njega je potreban odgovarajući kabal, tako da je najbolje da nam je stalno pri ruci. Ovakav rezervni izvor napajanja može se, takođe, dopuniti u toku vožnje iz automobilskog akumulatora i dobro će nam doći ukoliko smo kasnije, nakon vožnje, udaljeni od automobila.

Bežično punjenje baterija pametnih telefona, ili “Wireless Charging”, neki potrošači smatraju novijom tehnološkom inovacijom, ali nije. Primena je davnašnje ideje Nikole Tesle koja je stara preko stotinu godina. Zapravo, to je beskontaktno punjenje koje koristi načela induktivnog punjenja, a kabal je i dalje potreban na samom bežičnom punjaču. Najveća prednost ovakvog punjenja je što su uređaji i punjači različitih proizvođača kompatibilni. Jedini uslov je da oba ispunjavaju Qi standarde, propisane od Wireless Power Consortium ( udruženje velikog broja kompanija ).

Veoma često nam je u automobilu potreban dodatni adapter za laptop čiji je napon baterije iznad 12 V ( 14,5 V, 19,5 V ) pošto većina laptopova koji su stari preko tri godine brzo isprazne njihovu bateriju. Tablet uređaji se mogu puniti preko odgovarajućeg ispravljača za telefon, ali sa nešto jačim strujama ( 2A ). Oni se mogu puniti i u automobilu preko adaptera 12V/5V. Njihova sporost u radu dovela je do potrebe da se upotreba ovih uređaja sve više potiskuje zbog zamene sa telefonima koji imaju gotovo sve funkcije mini-računara. Oni nam omogućavaju kvalitetnu sliku i ton, Internet vezu u prirodi, gde smo daleko od civilizacije, tako da sigurno rezervno napajanje stvara pravi ugođaj i vezu sa porodicom. Neki pobornici boravka u prirodi odriču se takvog luksuza tako što ne nose, ili malo koriste mobilni telefon. Koliko smo na to navikli zavisi od pojedinca i njegovih potreba.

Kod korišćenja rezervnih izvora napajanja često se postavlja praktično pitanje, da li je bolje koristiti nepunjive ( alkalne i druge ), ili punjive baterije. Iako je cena punjivih baterija ( NiCd, litijum-jonske i dr. ) nešto veća od alkalnih, računica potvrđuje da je ekonomičnija njihova upotreba. Pravilnim punjenjem one se mogu koristiti dve do tri godine, a neke i duže, što znači da mogu izdržati preko hiljadu punjenja. Baterije se koriste u telefonima, tranzistorima, foto-aparatima, kamerama, svetiljkama, a izrađuju se u odgovarajućim standardnim dimenzijama. Pored valjkastih baterija različitih dimenzija koriste se i dugmaste baterije koje mogu biti punjive i nepunjive. Baterije koje nisu predviđene za punjenje ne mogu se puniti, ako to pokušamo možemo napraviti samo štetu na punjaču, ili na uređaju koji koristi bateriju. Danas su pristupačni punjači za različite vrste baterija, ali je pravilo da uvek pogledamo deklarisani napon i struju punjenja.

Nekada su bili aktuelni pretvarači napona 12V/230 V za neonsko svetlo u kamp kućicama i u vikendicama, koji se postepeno izbacuju iz upotrebe, pošto su LED sijalice koje se napajaju sa 12 V, ili 24 V daleko rentabilnije rešenje. Pored manjeg utroška energije, ovakve sijalice daju jače svetlo, dugo traju, ne greju se i sve su jeftinije. Fabrički pretvarači veće snage, koji obezbeđuju frekvenciju od 50 Hz, još uvek imaju svoje mesto za portabl televizore sa SET TOP BOX uređajem, te za male frižidere, slabija svetla i druge uređaje male snage koji se napajaju sa 230 V. Na vikendicama, gde nema mrežnog napona, najbolje rešenje je korišćenje solarnih panela koji se isplate za period od tri do pet godina, zavisno od snage i cene opreme za odgovarajući izbor panela, akumulatora i pretvarača napona.

Zaključimo da u traganju za efikasnim i racionalnim rešenjima rezervnog napajanja ima različitih mišljenja i stavova, praktičnih iskustava, ideja i preporuka, ali su ponekad i neka skupa rešenja prihvatljiva, jer se na kraju isplate. Kupovina jeftinih nepunjivih baterija je bacanje novca, a upotreba neispitanih punjača akumulatora ( koje smo kupili na pijaci ) može oštetiti svaku bateriju koja se puni. Kvalitetne punjive baterije moraju imati odgovarajuće punjače čija je cena još uvek relativno visoka, ali ćemo njihovom upotrebom obezbediti optimalan vek trajanja tih baterija. Računica potvrđuje da je daleko korisnije upotrebljavati punjive baterije za većinu prenosnih uređaja gde je to moguće, mada su neki uređaji konstruisani tako da uvek  koriste takve baterije, te da imaju odgovarajuće adaptere ( punjače ). U slučaju njihovog kvara, koji obično nastaje kada su stalno na mrežnom naponu, treba voditi računa da nađemo adekvatnu zamenu, što se posebno odnosi na laptopove i mobilne telefone.

Strana 1 od 7
PokloniIOtpadSkloni