24. May, 2022.

U nekoliko ranijih članaka na ovom portalu pisao sam o prednostima rezervnog napajanja koje se koristi za svetlo tamo gde nemamo mrežu, niti  druge mogućnosti izvora električne struje. U ovom članku neću se detaljno baviti konstrukcijom rezervnog napajanja koje je u potpunosti ručne izrade i koje uspešno parira većini boljih fabričkih, jer je minijaturni akumulator „izdržao“ preko tri godine stalne upotrebe, uglavnom posluživši pri nestanku struje u gradskoj mreži, kada nam je preko potrebno noćno svetlo.

Povod za pisanje o uređaju je dotrajao akumulator čiji je rok upotrebe  nedavno prošao, tako da je trebalo doneti racionalnu odluku, da li sve odložiti kao elektronski otpad, ili kupiti odgovarajući novi akumulator i nastaviti upotrebu ispravne elektronike rezervnog napajanja. Poredeći neke fabričke uređaje u zgradi u kojoj stanujem i ovu konstrukciju zaključio sam da vek trajanja većine ugrađenih akumulatora najviše zavisi od kvaliteta njihovog napajanja koje kod fabričkih nije dimenzionisano za dužu eksploataciju. Većina elektroničara, sa kojima redovno kontaktiram  i sarađujem u razmeni stručnih mišljenja, principijelno se slažu u jednom, da tu ima prepoznatljive namerne proizvođačke kalkulacije sa tempiranim rokom upotrebe nekih proizvoda, ali da i dalje sve zavisi od visine njihove cene.

Ovaj uređaj napravljen je tako da se najveća pažnja posvetila napajanju akumulatora kod koga su merenjem dimenzionisani i prilagođeni napon i jačina struje, tako da nikada nije dolazilo do prepunjavanja Acu baterije, jer napon punjenja nije prelazio granice ispod 10 V i iznad 14,8 V. Zbog gotovo stalne uključenosti u mrežu podešena je manja struja punjenja tako da se akumulator stalno dopunjavao i bio je spreman u slučaju nestanka struje. Konstrukcija konvertora napona urađena je sa jednim tranzistorom tipa 2N3055 na hladnjaku, koji služi u oscilatornom kolu primarnog namotaja, nekoliko otpornika i elektrolita, te posebno motanim zavojnicama na dužem feritnom štapu. Postoji primarni i sekundarni namotaj sa dobrom VN izolacijom između njih. Primar je motan sa određenim brojem debljeg bakarnog provodnika, a sekundar sa velikim brojem namotaja tanke bakarne žice. Tako je obezbeđen visoki napon za dve neonke bez startera koje pri radu troše struju od 0,8 A. Na kutiji je ugrađen prekidač kojim se može isključiti uređaj i u slučaju nestanka struje. Kod mene je uglavnom bio stalno uključen u električnu mrežu, tako da nisam uopšte razmišljao o noćnom svetlu kada nestane struje. Automatsko uključenje svetla izvedeno je preko relejnog prekidača radnog napona 12 V. Sve je smešteno u namensku plastičnu kutiju sa potrebnim merama zaštite od visokog napona. Uređaj može biti postavljen na planirano mesto u stanu, ili je prenosnog tipa.

Na kraju ove priče o korisnoj upotrebi potencijalnog elektronskog otpada naslućujete da sam se opravdano opredelio za kupovinu novog akumulatora odgovarajućeg kapaciteta, a sama elektronika je ostala upotrebljiva, tako da još nije spremna za otpad. Od kapaciteta akumulatora zavisi vreme rada rezervnog napajanja sa potpuno napunjenom baterijom, t = q/I =Ah/A=h. Mnogi se često, bez razmišljanja, opredeljuju na korak odustajanja od zamene baterije, posebno kod UPS uređaja, bacajući potpuno ispravnu elektroniku zbog relativno visoke cene akumulatora. Tu je u pitanju veći kapacitet Acu, ali je od velikog značaja naponska i strujna zaštita koja je potrebna za uređaje kao što su kompjuteri i drugi osetljivi uređaji kojima treba stabilno napajanje. UPS ih efikasno štiti ukoliko imamo dobru Acu bateriju čiji je vek trajanja obično do tri godine, što sve zavisi od proizvođača. Neke baterije sa kvalitetnom elektronikom napajanja mogu trajati i do pet godina.

Ventilator, kao uređaj za hlađenje, možemo nabaviti po različitim cenama, što zavisi od njegove konstrukcije i stvarne moći protoka vazduha zavisno od snage elektromotora i oblika propelera. Njime možemo rashlađivati ograničen prostor, a startovanje može biti ručno ili automatsko. U ovom članku opisujem ručno pravljen ventilator za koji nije uloženo gotovo ništa, a može biti itekako koristan kada nam zasmetaju visoke temperature.

Ventilator koji prezentujem napravljen je od dva ispravna elektromotora rashodovanih i u nastavi neupotrebljivih školskih projektora čiji su neki vitalni delovi još uvek u dobrom stanju. Kao nosač ovog ventilatora, na plastičnom podnožju od pokvarenog TFT monitora, centrirana je ojačana metalna konstrukcija sa odgovarajućom zaštitom od visokog napona. Međutim, ono što ovoj konstrukciji daje posebnu dimenziju je upotrebljiva elektronika sa  drugog uređaja koja je smeštena u plastičnu kutiju na poleđini ventilatora. Elektronika je kombinovana od dva funkcionalno povezana dela: osetljivog temperaturnog prekidača koji preko releja uključuje ventilator kada je temperatura prešla određeni prethodno podešeni nivo okidanja i regulatora napona kojim se podešava brzina obrtanja propelera ventilatora. Regulator napona je poznato rešenje sa dijakom i trijakom o kome sam pisao u ranijim člancima. Minijaturne je konstrukcije i sa mogućnosti fine regulacije broja obrtaja. Plastična kutija uzeta je kao rešenje pri gradnji zbog sigurne zaštite od visokog napona. Podešavanje nivoa temperature, kojom se preko releja aktivira prekidačko kolo, vrši se kroz uzani otvor na kutiji pomoću odvijača, a vrednost napona pomoću potenciometra sa plastičnim dugmetom.

Kao osetljivi temperaturni senzor uzet je termistor koji je na proveren način zaslonom zaštićen od uticaja turbulencije vazduha sa propelera, ali se može postaviti i na neko drugo udaljeno mesto od ventilatora sa nekoliko metara oklopljenog kabla sa jednosmernim naponom od 12 V. Nakon njegovog fiksiranja može se regulisati gorni i donji prag - nivo okidanja prekidačkog kola ventilatora. To zavisi od subjektivnog osećaja temperature, što donekle diktira blizina ventilatora i zapremina prostora u kome se nalazi.

Prednost ove konstrukcije je što je maksimalno iskorišćen elektronski otpad, što je obezbeđeno potpuno automatsko upravljanje radom ventilatora, zavisno od promene temperature, kao i vlažnosti vazduha. Takođe se može podešavati način rada prema potrebi hlađenja i ventilacije prostora u kome boravimo. Najznačajnije od svega je radna i misaona aktivnost, racionalno korišćenje slobodnog vremena i posebna draž zahtevne konstrukcije nečega što se  koristi u svakodnevnom životu. Mnogi će se opravdano zapitati, da li vredi truda ovakva konstrukcija?! Kada joj se posveti odgovarajuća pažnja i fina obrada metalnog kućišta, na kraju primećujemo da se ne razlikuje puno od fabričkog ventilatora koji je uglavnom od plastike, ali njegova cena se ne može porediti sa onim što smo u ovom slučaju dobili.

Pri namenskim konstrukcijama pojačala različite vrste i snage ponekad se ukaže potreba kontrole izlaznog stepena, posebno u uslovima kada nismo u mogućnosti da to pratimo preko slušalica, ili kontrolnog zvučnika. Takve situacije sam doživljavao pri korišćenju ručno rađenog pojačavača u školskom razglasu kada je bila potrebna kontrola jačine izlaza dve stereo grane razglasnog pojačala nešto veće snage. Ponekad je bilo suvišno koristiti kontrolne zvučnike, tako da je VU  metar bio pravo rešenje.

VU metar ( engleski: „Volume Unit Meter“ - merač jačine zvuka ) predstavlja uređaj za određivanje i praćenje nivoa signala u audio opremi. Razvijen je kasnih 1930 – tih godina da bi se olakšala standardizacija transmisije preko telefonskih linija. Vremenom je postao standardni merni instrument u audio tehniici. Nastao je u vreme kada je takva konstrukcija bila pasivna kao detektorsko RC kolo sa integratorom i instrumentom sa skretnim kalemom i kazaljkom. Otpornost potrošača obično je podešavana na 600 oma. Kada je signal stacioniran pokazivanje takvog VU metra odgovara skali dBm. Rad VU metra precizno je utvrđen dogovorenim standardom. Najvažija osobina koja je definisana standardom je njegova balistika, odnosno brzina reagovanja na trenutnu pobudu nekim referentnim signalom  konstantne frekvencije i amlitude. Vreme integracije treba da bude podešeno tako da se 99 % otklona instrumenta postiže za 330 ms, što na neki način liči na reakciju čula sluha kod čoveka. U vreme kada je VU metar nastao nije bilo mogućnosti da se u njega ugradi logaritamski pojačavač. Za njegov rad treba obezbediti poseban izvor stabilnog napajanja čija vrednost zavisi od samog izbora, da li da bude analognog, ili digitalnog tipa.

Pošto je baždarenje skale VU metra u logaritamskoj razmeri ( u dB ), a rad instrumenta relativno linearan, raspored podeoka njegove skale je uglavnom nelinearan. Referentni podeok od 0 dB napravljen je na oko dve trećine pune skale, jer je to zona najpreciznijeg kretanja kazaljke insrumenta sa skretnim kalemom. Dobijena je skala instrumenta na kojoj više od pola opsega zauzima raspon pokazivanja samo od 6 dB. Danas bi se to moglo prevazići logaritamskim pojačavačem, ali je veoma davno usvojeni standard učinio da skala VU metra i danas izgleda skoro isto. U izradi skale VU vetra ranije je korišćen drugačiji oblik baždarenja koji je bio u procentima. Procenti se odnose na stepen modulacije predajnika koji je sledio iza tačke kontrole.

VU metar koji je prikazan u ovom članku pravljen je odvojeno od kutije pojačavača sa dva kanala i podešenim ulaznim otporom uz mogućnost da se otpor fino podešava prema izlazu pojačavača. To se može uraditi pomoću ugrađenih „trimera“ koji se nalaze na pločici izlaznog dela VU metra. Osetljivost aktivnih komponenti obezbeđuje veoma brz odziv skretanja kazaljke VU metra u odnosu na promenu jačine zvuka. Maksimum skretanja kazaljke namerno nije baždaren do maksimuma jačine izlaza zbog mera zaštite, ali je kontrola sigurna, tako da se efikasno može utvrditi jačina zvuka i odrediti balans između kanala koji je ujednačen prilikom podešavanja.

Veoma je bitno da su spojevi ulaza VU metra do aktivnog dela elektronike obezbeđeni putem mikrofonskog kabla čiji širm nije u spoju sa masom, iz prostog razloga što neki pojačavači ne smeju da se na svom izlazu spajaju sa masom, bolje reći uzemljenjem koje ide preko metalne kutije uređaja. Ovakav izbor obezbeđuje siguran rad bilo koje vrste pojačavača, jer ne smemo zaboraviti da naponska razlika minus izlaza zvučnika i tzv. mase može uništiti, kako pojačavač, tako i VU metar. Malo je neobično što je opisani VU metar izdvojen od pojačavača, ali to daje mogućnost izmeštanja na vidljivo mesto praćenja jačine izlaznog signala, što je u pomenutom rešenju školskog razglasa dalo željeni izbor kontrole jačine zvuka.

Elektroničari i iskusni konstruktori itekako dobro prepoznaju razliku između običnih i tzv. „pametnih“ punjača akumulatora. Obične punjače možemo naći sa dosta povoljnim cenama na različitim mestima, a ovu drugu vrstu nalazimo u specijaliziranim prodavnicama, međutim, postoje zaljubljenici elektronike koji se odlučuju i na samostalnu gradnju koja može dati očekivani rezultat, ili potpuno razočarenje. Za uporne i one koji spretno kombinuju teoriju i praksu uz iskustvo to je samo izazov koji se na kraju isplati.

Isplativost se ne ogleda u tome koliko smo uložili u gradnju, već da li smo dobili uređaj koji će „prepoznati“ vrstu akumulatora i automatski podesiti napon i struju punjenja. Prednost fabričkog punjača takve namene je što u konstrukciji ima mikroprocesor, a nešto slično se može napraviti i pomoću drugih elemenata, pre svega odgovarajućih cener dioda: BZ9, BZ12 i BZ15, releja i složenih kola koja upravljaju izabranim programom, kao što su IC koja su svojom ulogom slična delovanju procesora. Kod akumulatora je veoma bitno kako odrediti vršni napon i dimenzionisati struju punjenja, jer bilo kakvo nekontrolisano doziranje od propisanog napona dovodi do oštećenja ćelija. Tu su najviše osetljive Li-Ion baterije, dok su olovni akumulatori inertniji na neka manja prekoračenja i odstupanja od propisanog. Različite vrste baterija imaju različite preporučene struje punjenja o čemu itekako moramo voditi računa. Najbolje je puniti sa kontrolisanom strujom punjenja, a rizično je primenjivati brzo punjenje bez kontrole procesa, što nije osobina većine „pametnih“ punjača.

Interesantan je ugradni detalj, koji je primenjen u konstrukciji sa slike, veoma jak transformator iz pokvarenog UPS uređaja kome su u konstruktorskom rešenju za izbor potrebnih napona zamenjeni primarni i sekundarni namotaj, gde se, ipak, mogu javiti problemi oko potrebnih napona zbog zamene pojedinih izvoda prema bojama provodnika koje su kod UPS uređaja standardne. Takođe su ugrađene minijaturne, ali veoma snažne ispravljačke diode, MR2402, koje su u „Grec“ spoju. Napon je dimenzionisan do 14,8 V, pri čemu prestaje punjenje akumulatora. Takođe je proračunom komponenti određen donji prag napona ( 10 V ) koji će sprečiti potpuno pražnjenje akumulatora, što nije preporučljivo ni za jednu vrstu baterije. Kao prekidački sklop tog procesa koristi se relejni prekidač radnog napona 12 V koji svojim tehničkim osobinama može izdržati struje do 10 A. Ugrađena je zaštita od pogrešnog polariteta i kratkog spoja u bateriji, ili u samoj elektronici, pri čemu pregoreva topljivi, a u konkretnom slučaju deluje elektronski osigurač koji je složenije konstrukcije. Pošto je uređaj u eksperimentalnoj fazi rada i  korišćenja, namerno nije objavljena njegova prilično složena električna šema, mada se sa slika mogu prepoznati njegovi vitalni delovi.

Sva dosadašnja ispitivanja i merenja pri ekspoloataciji ovog uređaja daju ohrabrujuće rezultate, jer je obezbeđena potpuna sigurnost punjenja, zanemarljivo malo zagrevanje poluprovodničkih komponenti i relativno brzo punjenje akumulatora čije se vreme može odrediti zadavanjem određene struje punjenja. Od mernih instrumenata jedino je ugrađen analogni ampermetar koji dosta precizno pokazuje kada je akumulator potpuno napunjen, što je značajno ako smo zaboravili da ga u određeno vreme isključimo. Po navedenim osobinama i ovaj punjač se može svrstati u „pametne“ punjače, slične onima koje imamo u punjačima Acu bušilica i kod drugih složenih uređaja čije punjenje izvora napajanja kontroliše mikroprocesor koji je nešto kvalitetnije rešenje kod punjenja baterija.

Ako vagamo isplativost ove gradnje, tu nismo u velikoj prednosti, jer fabrički „pametni“ punjači su već pristupačni sa cenama, a ponekad se putem Interneta mogu naći dosta kvalitetna rešenja, ukoliko to odgovara vrsti i specifikaciji odabrane baterije koju koristimo kao siguran izvor napajanja.

Najčešći uzrok požara u stambenim i drugim objektima je dotrajala, ili nepropisna električna instalacija, curenje plina i vode, kao i nepažnja pri rukovanju sa plamenom. Električne instalacije su loše ako nije izvršena pravilna preraspodela strujnih kola ( Kirhofova pravila ) kojom se obezbeđuje ujednačen protok električne struje kroz grane provodnika, ako su labavi spojevi u razvodnim kutijama, ormarima, ili na potrošačkim mestima. Ovde će biti reči i o debljini provodnika o kojoj ponekad ne vode računa ni bolji poznavaoci električne struje. Ušteda materijala ne sme imati prednost u odnosu na bezbednost i sigurnost prostora u kome boravimo i radimo. Za garantovanu bezbednost potrebne su određene preventivne mere.

Presek provodnika u fizici i tehnici obično se označava sa S, električni otpor sa R, a odnos ove dve veličine nama poznatom formulom: R = ρ * l/S, gde je „ro“ - grčko slovo specifična otpornost provodnika, l njegova dužina i S presek. Ako se presek provodnika smanjuje povećava se otpornost, a iz veze jačine struje i otpora strujnog kola: I = U/R, vidimo isti ( obrnuto proporcionalan ) odnos, struja je jača ako je provodnik manjeg preseka. Navedene veze fizičkih veličina su opredelile da se u instalacijama za sijalice i druge slabije potrošače standardno koristi presek od 1,5 mm2, a za utičnice, odnosno jače potrošače presek od 2,5 mm2. Prostije rečeno, ako je struja u provodniku jača, potreban je njegov veći presek. Ukoliko to nismo ispoštovali dolazi do zagrevanja provodnika, ili do njegovog palenja koje dovodi do požara i drugih katastrofa koje sa malo više pažnje možemo izbeći.

Povod za ovaj članak je jedna čisto praktična situacija. Pri nedavnoj uspešnoj opravci punjača - startera veće snage primetio sam da se kvar pojavio upravo na mestu gde je bio potreban veći presek, a to je prekidač za izbor napona 12/24 V, na kome piše 25 A, a startovanje motora povuče struju preko 100 A. Iako je na četvoropolnom prekidaču pojačana veza spajanjem ( dupliranjem ) odgovarajućih veza, to opet nije bilo dovoljno, jer se dobilo samo 50 A. Za normalno punjenje akumulatora ( do 10 A ) to nije nikakav problem, ali za startovanje motora i duže zadržavanje start prekidača mali presek provodnika-preklopnika u prekidaču neminovno izaziva kvar i pregorevanje njegovog kontakta. Možda je to nameran fabrički propust jer se takav četvrtasti prekidač ( 25 A ) teško može naći u prodaji, a opravka je zahtevala kvalitetnije rešenje i ubacivanje grebenastog prekidača velike amperaže.  Njegova namerno izvedena paralelna veza na odgovarajućim kontaktima obezbeđuje protok struje do 120 A, što je sasvim dovoljno za kratko startovanje motora, ili za brzo punjenje akumulatora koje nije preporučljivo zbog mogućih štetnih posledica po njegove ćelije.

Na kraju treba istaći da nije kvalitetno rešenje ako upotrebljavamo produžne kablove za 230 V koje smo nabavili na pijaci, ili od nepoznatog proizvođača. Ni jedan od njih nema dovoljan presek kabla, a nekima su završeci kabla u kućištu razvodnika vezani labavim spojem bez odgovarajuće kleme, ili čvrstog spoja lemljenjem, što je najsigurnija veza. Neki razvodni kablovi nemaju uzemljenje ( žuto-zeleni provodnik ), što može dovesti do strujnog udara na potrošačima na kojima je potrebno povezivanje uzemljenja. Loši spojevi su najčešća mesta varničenja, zagrevanja i samopalenja koje se otkriva tek prilikom pojave dima, ili plamena. Zbog toga, pored najkvalitetnije instalacije, povremeno treba proveriti sva osetljiva mesta na kojima može doći do oštećenja zbog dužeg korišćenja, mehaničkih oštećenja zbog presavijanja, prikleštenosti i prekomernog istezanja kabla. Duže izlaganje provodnika Suncu i visokim temperaturama takođe može narušiti njegov kvalitet za upotrebu i bezbedno korišćenje u različitim situacijama. Sa strujom se ne smemo igrati, niti praviti namerne, ili nenamerne greške, jer nema te cene koju treba podneti ako je u pitanju bezbednost čoveka!

Nedavna uspešna intervencija na zameni izgubljenog fabričkog punjača sa odgovarajućim uređajem za ručno punjenje Li-Ion baterije za kvalitetnu bušilicu, koja služi i kao odvijač na struju, navela me da prenesem neka  iskustva pri takvoj intervenciji. Pre svega, svaka malo bolja bušilica, pored odgovarajućeg „pametnog“ punjača u kućištu baterije ima elektroniku koja reguliše napon i struju punjenja, tako da moramo biti oprezni pri punjenju takvih baterija, koje su još uvek skupe, ali sa pravilnim održavanjem dugo traju. Zbog kompatibilnosti elektronike fabričkog punjača i elektronike upakovane baterije u plastično kućište, u ovom slučaju zaobišao sam tu elektroniku i napravio poseban ispravljač sa regulacijom napona i struje punjenja. To nije običan punjač, jer mora imati stabilan napon i podešenu struju punjenja prema podacima koji su dati na članku baterije.

Ako nemate odgovarajući punjač za Li-Ion bateriju možete je napuniti i ručno pomoću regulacionog izvora napajanja. Li-Ion baterije se, kao i olovni akumulatori, mogu puniti sa konstantnim naponom. Maksimalni dozvoljeni napon punjenja za 3,6 V članak je 4,1 V, a za 3,7 V članak je 4,2 V. Važno je napomenuti da viši naponi od navedenih nisu dozvoljeni zato što članci mogu eksplodirati, a niži naponi nisu uopšte preporučljivi,  pošto na svakih 0,1 V manjeg napona gubimo oko 7% kapaciteta baterije. Poželjno je koristiti kvalitetan stabilizirani izvor napajanja i napon kontrolisati sa što preciznijim voltmetrom koji ima grešku merenja manju od 1%. Nakon podešenog napona i struje punjenja potrebna je povremena kontrola.

Podesite napon na 4,2 V, ili na veći ako punite više članaka odjednom. Važno je podesiti i maksimalnu struju koja može proteći kroz članke. Ako punite sa manjom strujom ništa loše se neće desiti, osim što će punjenje duže trajati (iz formule q = I*t sledi, t = q/I). Vrednost struje  do 1 A je preporučljiva, jer Li-Ion članci nisu pogodni za velike struje punjenja i pražnjenja. Kada ste sve podesili spojite bateriju na izvor napajanja. Može vam pomoći ovaj savet za spajanje samo jednog članka. Ako je baterija prazna odmah će kroz članak poteći max. podešena struja. Kako se baterija puni  tako će i napon rasti sve do podešenih 4,2 V, nakon čega struja počinje padati. Kada se smanji do podešene vrednosti napona baterija se može smatrati punom. Nije problem ako baterija ostane duže spojena nakon što se napuni jer prepunjavanje nije moguće ako se koriste gore navedeni naponi. Proces punjenja traje 2 - 3 h. Po završetku punjenja napon baterije će s vremenom padati i zaustaviće se između 3,7 - 3,9 V.

 BezbednoPunjenjeLiIonBaterija

Tablica napona punjenja i pražnjenja za različite akumulatore

 Izvor podataka: https://www.elteh.net/savjeti/rucno-punjenje-li-ion-baterija.html

 

 

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

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

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

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

Proteklih martovskih dana sam razmišljao šta da ekskluzivno, kao iznenađenje, poklonim za rođendan mojoj starijoj kćerki Heleni. Znam da ne voli da joj kupujem neke sitnice koje će je donekle obradovati, tako da je novčani poklon za većinu slavljenika možda najbolji izbor, ali u svemu tome nedostaje ono pravo iznenađenje. Prebirući neke moje arhivske dokumente iz vremena bavljenja novinarskim poslom nailazim na sačuvane audio snimke na starom reporterskom magnetofonu, koji su zabeleženi daleke 1983. godine, kada je Helena imala svega deset godina. Stavljam traku na moj nekadašnji novinarski magnetofon koji je bio ispravan, ali on ne daje znake života. Vreme je učinilo svoje!

Magnetofon sam otvorio i prvo pregledao Acu bateriju kojoj je davno istekao rok. Radi se o bateriji napona 6 V koju sam zamenio novom, ali pre toga, preko ispravnog ispravljača konstatujem da se radi o nekom težem kvaru. Dve gumice za prenos pogona su se prosto istopile, menjam i njih, a onda i složeni elektromotor sa osam priključaka. Zamena donosi izvesnu promenu, ali ton magnetofona nije ujednačen, zavija, ili ubrzava. Na kraju pipave opravke ispitujem elektroniku ( pločicu drajvera ) elektromotora koja ima jedanaest priključaka koji su uglavnom povezani sa izvorom napajanja i elektromotorom. Promenom nekoliko vitalnih komponenti na drajveru dolazim do konačnog rešenja tog problema koji je nastao zbog dugogodišnjeg stajanja i nerada uređaja.

Drugi prateći problem, koji se javio, je kako zvuk sa trake preneti u digitalni zapis. Pronalazim odgovarajući program ( „Audacity“ ) za kvalitetno presnimavanje zvuka sa magnetofona ( UHER 4000 ) na računar preko ulaza Lin. kao i njegovo konvertovanje u MP3 format. U tom programu, nakon instalacije i prebacivanja analognog u digitalni ( stereo ) zapis, imaju različite napredne opcije korekcije-podešavanja kvaliteta snimljenog zvuka koje sam koristio u konačnoj obradi audio materijala.

Epilog cele priče je što sam, pored poodavnog razgovora sa kćerkama Helenom i Tanjom, „iskopao“ iz sačuvane arhive i druge audio snimke, odnosno snimak unuke Danijele i unuka Darka od pre osamnaest godina i sve, kao pravo iznenađenje, spakovao na jednu memorijsku karticu, što će im služiti kao uspomena na neka skorašnja i davnašnja vremena. U tim davnašnjim vremenima, kada nije bilo kompjutera i mobilnih telefona, moramo priznati da se više razgovaralo sa decom u krugu porodice, što danas nije slučaj. Sve više postajemo stranci, deca su prosto zakovana za mobilne telefone i računare, krstare društvenim mrežama uz veliku mogućnost da naiđu na zloupotrebu. O tome roditelji itekako treba da brinu i da i sami budu upućeni u moderne tehnologije koje, pored niza prednosti, imaju i lošiju stranu. Najveći problem je svesno bežanje od stvarnosti, od prirode i porodice koja je, pored škole, stub vaspitanja dece, što u uslovima pandemije koronavirusa zaslužuje dužnu pažnju. Kakve će psihičke posledice ostaviti sama pandemija na mlade, a posebno na starije i bespomoćne osobe možemo samo nagađati i na kraju se čuditi šta nas je sve snašlo. U svemu ovome moramo biti jaki i pronaći nešto što će nas usrećiti, baš kao ova istinita priča o magnetofonu koji još uvek služi kao draga uspomena na zdravo mentalno odrastanje moje dve kćerke i unučadi.

Nedavno sam na ovom portalu izneo ideju kako preraditi ATX napajanje u dobar ispravljač i ujedno punjač akumulatora različitih vrsta i namena. Pošto sam imao na raspolaganju kvalitetnu metalnu kutiju od jednog rashodovanog uređaja, rešio sam da je za relativno kratko vreme prilagodim za konstrukciju „pametnog“ punjača akumulatora. Osnova gradnje bilo je polovno, ali ispravno i kvalitetno kompjutersko napajanje. Tako sam ideju pretvorio u koristan uređaj za eksperimente, ali i punjenje akumulatora.

Poštujući osnovna pravila konstrukcije, posle nabavke kutije, napravio sam plan smeštaja elektronskih komponenti, gde je najveći deo prostora pripao ATX napajanju kod koga sam objedinio kablove iste boje u čvrste zajedničke spojeve zalemljene na okruglim kabal stopicama, vezujući ih po rastućem naponu na rednu keramičku stezaljku. Kod uređaja sam na napojnom kablu namerno izostavio uzemljenje, odnosno bez njegovog vezivanja za nulu, da ne bi došlo do neželjenih kratkih spojeva, jer je u ovom slučaju plavi provodnik na potencijalu od -12 V, a uzima se kao minus pol izvora, crni su na nuli, narandžasti na 3,3 V, crveni na 5 V i žuti na 12 V. Kombinovao sam potencijale od  -12 V i 3,3 V, te sam tako dobio kvalitetno napajanje akumulatora ( 15,3 V ) sa strujom koja može preći i 5 A, što zavisi od stanja napunjenosti akumulatorske baterije. Za kontrolu punjenja uradio sam elektronsku regulaciju napona i struje punjenja i pražnjenja ( određena je potpuno drugačija namena dva potenciometra sa prednje strane kutije ), na taj način što sam zadao vrednost do 14,8 V, tako da punjenje akumulatora prestaje kod zadatog napona za akumulator. Biranjem jačine struje punjenja finom regulacijom samo produžavamo, ili skraćujemo vreme punjenja. Za vizuelnu kontrolu odabrao sam digitalni V/A - metar čije spajanje je dosta jednostavno, pošto se uz instrument dobiju odgovarajući kablovi. Odabrao sam ugradnju instrumenta koji precizno registruje jačinu struje do 10 A i napon do 100 V. Za njegovo napajanje upotrebio sam poseban izvor struje sa regulatora napona LM7812. Ugradio sam dva ventilatora ( „kulera“ ), jedan za direktno hlađenje ATX napajanja i drugi za stalnu cirkulaciju zagrejanog vazduha iz kutije. Ventilatori se napajaju stabilnim izvorom napona od 12 V koji sam uzeo sa ATX-a. Posebnu brigu  posvetio sam da sve izvode na kutiji uređaja preradim za dostupne izvore tri različita napona: 3,3 V, 5 V i 12 V, a da se stabilno punjenje akumulatora do 14,8 V može ostvariti preko dve ugrađene buksne na prednjoj strani kutije ( crna - minus i crvena - plus ), strogo pazeći da plavi provodnik bude galvanski odvojen od mase, odnosno spleta crnih provodnika ATX napajanja. Pored navedenog napajanja ugradio sam mrežni transformator manje snage koji služi za napajanje složene elektronike kontrole i fine regulacije pojedinih procesnih radnji kojima se obezbeđuje potpuno kontrolisano punjenje i sigurna elektronska zaštita od kratkog spoja i pogrešnog polariteta.

Uređaj je detaljno testiran u režimu eskploatacije i maksimalnog opterećenja, pri čemu se pokazao stabilnim izvorom napajanja, ali i punjenja akumulatora. Cena ugrađenih komponenti nije velika jer je korišten raspoloživi materijal koji nije završio kao odbačeni elektronski otpad. Ispravljač može poslužiti za različite namene, a cilj gradnje bio je da se praktično pokaže kako uspešno preraditi ATX napajanje za neku drugu namenu. Ovim je dobronamerno demantovana tvrdnja nekih konstruktora da se akumulator može uspešno puniti i sa 12 V sa ATX napajanja. Za sigurno punjenje akumulatora potrebno je obezbediti napon koji je do 23,33 % viši od 12 V. Sa naponom od 12 V akumulator se ne može nikako napuniti. Poređenja radi, to bi izgledalo kao da iz bokala manje zapremine punimo vodom posudu nešto veće zapremine. Posudu ćemo napuniti do nekog nivoa, ali nikada neće biti potpuno puna!

Većina konstruktora nastoji da u svojoj radionici ima različite izvore naizmeničnog i jednosmernog napona. Različite vrednosti naizmeničnog napona možemo dobiti preko odgovarajućeg autotransformatora, ili sa galvanski odvojenog sekundara transformatora. Pošto sam na gradskom otpadu pazario jedan dobro očuvan mrežni transformator velike snage, koja prema preseku njegovog jezgra iznosi oko 500 W, izgledno je kao napajanje starog kinoprojektora, proverio sam realnu mogućnost da se deblji izvodi njegovih namotaja koriste kao sekundar, a kao primarni namotaj poslužio je izdvojeni segment tanje žice koji je nekada, kao sekundar, indukovao napon od 400 V. Dovođenjem mrežnog napona od 230 V na taj izvod dobio sam galvanski odvojen sekundar od mrežnog napona uz mogućnost različitih kombinacija napona preko grebenastog preklopnika koji je ranije služio za neke druge varijante promene naizmeničnog napona. Preklopnik, sa tri radna i početnim neutralnim ( nultim ) položajem, namenjen je za veoma jake struje, što je u startu odgovaralo zamišljenoj koncepciji uređaja.

Ova radnja me još uvek podseća na uspešno izvedenu varijantu zamene primarnog i sekundarnog namotaja kod UPS uređaja, o čemu sam detaljno pisao u mojim ranijim člancima. U ovom slučaju dobio sam različite napone sekundarnog izvoda, tako da sam odabrao 15 V, 25 V i 50 V ispravljenog naizmeničnog napona, što može poslužiti za različite eksperimente, a nekada i za brzo punjenje olovnih akumulatora, jer jačina struje prelazi 10 A za vrednost napona od 15 V. Odabrao sam Grecov spoj od 35 A, jer je pri naponu od 14,8 V maksimalna jačina struje 33,78 A. Fina filtracija podešenog jednosmernog napona izvedena je pomoću odgovarajućeg elektrolitičkog kondenzatora manjeg kapaciteta, čiji radni napon treba da bude minimalno 120% od maksimalno izabranog jednosmernog napona. Kod brzog punjenja Pb akumulatora napon punjenja ne bi smeo da prelazi 15 V, jer bi u tom slučaju došlo do ključanja elektrolita. Ako baterija ključa tokom punjenja, to je signal da je gotovo napunjena i da se ne može ostaviti u tom stanju tokom noći, jer to može dovesti do negativnih posledica po ćelije akumulatora. Sa naponom od 14,8 V bi se sa ovim punjačem akumulatorska baterija standardnog kapaciteta od 54 Ah, bez ikakvih štetnih posledica za ćelije akumulatora, napunila za 1h i 36 min. Veoma precizan proračun vremena punjenja akumulatora vršimo pomoću poznate formule: q = I*t, odakle je t = q/I = 54 Ah/33,78 A = 1,6 h = 1 h 36 min. U praksi nigde ne primenjujem brzo punjenje akumulatora, jer sam se uverio da sporo punjenje ima niz prednosti i da uglavnom produžava radni vek akumulatora. Ako struja punjenja prelazi 5 A to nije dobro ni za jedan akumulator, posebno za čelične akumulatore koji imaju posebne uslove punjenja i pražnjenja.

Na kraju, mnogi će se zapitati, koja korist i trošak oko sagrađenog uređaja? Pre svega, transformator nije završio kao otpad koji se prodaje na kilogram, već kao sklop sa različitim izborom napona i proveru ispravnosti drugih uređaja koji koriste odgovarajuće jednosmerne napone. Ono što je još vrednije, ako proverimo koliko košta bilo koji novi mrežni transformator velike snage, na ogromnom smo dobitku, jer je uloženo veoma malo novčanih sredstava, a dobilo se daleko više. Ovakav uređaj može se koristiti i kao efikasno napajanje pojačivača velike snage, pošto daje dovoljnu jačinu struje i daleko je kvalitetnije rešenje od „čoperskog“ napajanja koje nema transformator. Jedina mu je mana što ima znatno veću masu, ali svaki bolji poznavalac tehnike uglavnom prema masi određuje vrednost uređaja, bilo da je nov,  polovan, ili smo ga našli na otpadu gde bi završio kao staro gvožđe. Za mene je najveća vrednost opisanog uređaja njegova multifunkcionalna praktična namena u radionici, siguran i bezbedan rad i odgovarajuća provera teorije u praksi. Zbog toga mu je u mojoj hobi radionici određeno posebno mesto, da bude nadohvat ruke i da posluži za različite eksperimente, provere, precizna merenja i nove napredne konstrukcije.

Strana 1 od 8
PokloniIOtpadSkloni