22. May, 2019.
Hasan Helja

Hasan Helja


Čovek je biće prakse!

Među nekada zanimljivim, a danas još uvek aktuelnim konstrukcijama mojih bivših učenika koji su izlazili na prestižna takmičenja iz elektronike bili su uređaji kojima se efikasno štiti od insekata i glodara. Jedan isproban uređaj takve vrste napravila je Jasmina Nikolić, danas diplomirani geodeta koja je, kao većina perspektivnih mladih ljudi koji ne mogu da se zaposle u svojoj struci u zemlji, svoje uhlebljenje našla u inostranstvu. Svedoci smo koliko godišnje takvih školovanih mladih ljudi odlazi vani „trbuhom za kruhom“, koji uglavnom ne misle da se vrate. Ovaj članak je samo lepa i setna uspomena na bivšu učenicu koja je volela da se bavi primenjenom elektronikom i konstruktorskim radom.

Jasmina je imala poseban znalački smisao za humor pa je, između ostalog, na času sekcije „Mladi fizičar“ predložila da se za glodare „iz humanih razloga“ ne primenjuju otrovi, već nešto što će ih rasterati. Otrov nije zdrav ni za ljude, pogotovo za decu, ili domaće životinje. Ali, je vrlo siguran! Ubija miševe sa garancijom! To je najčešće neka crvena pšenica koja kasnije deluje na krvotok miševa. Nabavlja se u poljoprivrednim apotekama. Najnoviji oblik zaštite od insekata i glodara je zaštita ultrazvukom. Nešto slično kao zaštita od pasa, komaraca, ili krtica. Da pojasnimo, mi ne uništavamo slatke male miševe, ili dosadne komarce. Mi ih samo rasterujemo tako što prostor u kome boravimo popunjavamo visokim tonom promenljive frekvencije. Taj ton nečujan je za ljude. Njegova frekvencija je iznad granice do koje ljudsko uho može da čuje. Frekvencija tog tona je nepravilno promenljiva tako da se miševi vremenom ne priviknu na nju. Takav ton je nesnosan za miševe, bube, kao i za komarce koji se brzo razbeže.

 RK3339

Električna shema rasterivača glodara ( RK3339 )

Rasterivač je konstruisan sa IC kolom NE555 ( pogledati sliku IC ) koje je poznati oscilator, tajmer. Na nožicu 1 dovodi se minus ( - ), a na nožice 4 i 8 plus ( + ) pol napajanja. Kristalni, ili obični zvučnik spojen je na izvod 3 preko elektrolitičkog kondenzatora kapaciteta 1 µF. Oscilatorsku RC grupu čini kondenzator 1 nF na pinovima 2 i 6 i otpornik 15 kΩ i 1 kΩ na pinovima 6 i 7. Napajanje je iz gradske mreže  napona 230 V preko transformatora manje snage ( do 2 W ) sa 6 V na sekundaru i 4 diode u grec-spoju za ispravljanje. Napon se filtrira sa elektrolitičkim kondenzatorom kapaciteta 1000 µF. Sa transformatora spaja se kondenzator kapaciteta 220 nF preko otpornika 15 kΩ na pin 5, čime se signal moduliše sa 50 Hz. Tako se na izlazu dobija frekvencija zvuka od 20 do 40 kHz sa korakom od 50 Hz. Ne može se koristiti običan, već piezo zvučnik za tonove visoke frekvencije. Preporučljivo je da se upotrebi ultrazvučna kapisla oznake “UST40T”, koja je konstruisana baš za 40 kHz, a nalazi u navedenom kompletu ( RK3339 ).

Ispitivanje gotovog uređaja može se vršiti, pre svega, frekvencometrom koji se spaja na priključke zvučnika gde treba da pokaže frekvenciju od 20 do 40 kHz koja najviše zavisi od vrednosti kondenzatora C1. Jednostavniji način kontrole frekvencije uređaja je ugradnja tastera i kondenzatora C6. Pritiskom na taster kondenzator C6 od 10 nF spaja se paralelno kondenzatoru C1 od 1 nF i u zvučniku se dobija ton visine 1000 Hz što je znak da uređaj ispravno radi. Ceo uređaj je nakon spajanja i lemljenja po navedenoj shemi spakovan u odgovarajuću plastičnu kutiju iz koje zvuk možemo usmeriti u određenom pravcu i smeru.

U praksi se, pored pristupačne cene delova, uređaj dobro pokazao kao rasterivač komaraca, dok je u seoskim domaćinstvima, gde ima ostataka poljoprivrednih proizvoda i domaćih životinja, veoma efikasan protiv glodara. Uređaj može biti stalno uključen u mrežu, a njegov zvuk promenljive visoke frekvencije ne smeta čoveku i njegovom zdravlju, mada ga osete i neke životinje koje imaju veći prag čujnosti, ali je prednost relativno mali domet zvuka visoke frekvencije.

 Izvor saznanja: “Mala škola elektronike”, treće dopunjeno izdanje, Vladimir D. Krstić i Željko V. Krstić, Beograd 2002. godine, strana 77 – 79.

 

 

U mom nedavnom autorskom članku na ovom portalu ( 21.01.2019. ) pisao sam o nekim prednostima sporog punjenja akumulatora sa potpunom kontrolom napona i struje punjenja koja se donekle razlikuje od vrste i konstrukcije akumulatorske baterije. Povod analizi i detaljnijem istraživanju ove problematike bila je promotivna gradnja dva brza punjača koju je u pripremi realizacije podgrejao uvaženi doktor energetske elektronike iz Beograda, gospodin Slavko Radosavljević, koji se godinama bavi ovom temom. Brzi punjači takve vrste, koji   snižavaju naizmenični napon pomoću dijaka i trijaka, a potom ga ispravljaju preko grec-spoja pokazali su se u proveri nesigurnim i nepredvidivim prilikom punjenja akumulatora. Jedina dobra strana im je što brzo napune svaku bateriju, ali je, ipak, oštete posle nekoliko punjenja. Eksperimenti su vršeni sa olovnim i sa NiCd akumulatorom sa namerom da se detaljno ispita i analizira priroda problema.

brzipunjac

Komparativna shema sporog i brzog punjača Acu baterije

 Prema navedenoj šemi, koja je rezultat mog eskperimentisanja na radnom stolu, sagrađen je u istoj kutiji spori i brzi punjač akumulatora. Spori punjač ima transformator, dvostrano ispravljanje, nekoliko stabilizatora napona ( IC )  i njegovu filtraciju. Njime se prilikom punjenja postiže do 5 A jačine struje sa bilo kojim odabranim naponom, dok brzi punjač može dati do 20 A, pri čemu se akumulator veoma brzo napuni ( 5 - 10 min. ), ali se kod struje preko 5 A javljaju burne hemijske reakcije na pločama olovnog akumulatora, što može dovesti do ključanja elektrolita. Kod NiCd i litijum-jonskih baterija, zbog protoka jake struje, dolazi do grejanja. Ako je veća struja, kraće je vreme punjenja, ali je izvesnije oštećenje naponskih ćelija bilo kog akumulatora. Na Acu bateriji naznačeni su propisani napon i struja punjenja i bilo kakvo prekoračenje tih vrednosti dovodi do neželjenih posledica. Sa nekoliko brzih punjenja i pražnjenja čeličnog ( NiCd ) akumulatora primetio sam promenu kapaciteta ( Ah ), što se nije moglo odmah primetiti na olovnom akumulatoru koji je nešto “otporniji” na jače struje.

Najveći nedostatak brzog punjača bez transformatora je prisustvo visokog napona na samom izlazu, što se može delimično izbeći načinom koji je detaljno opisan u mojim ranijim člancima o ovom punjaču. Drugi problem je fluktuacija napona u mreži, koji zavisi od njenog opterećenja, što dovodi do malih promena napona i na izlazu grec-spoja. Rešenje bi bilo da se ugradi precizan stabilizator naizmeničnog napona, što poskupljuje troškove konstrukcije. Neka fabrička rešenja brzih punjača, koji su trenutno prisutni na tržištu, najbolja su varijanta ako želimo da imamo na raspolaganju brzi punjač. Gradnja ovakvog brzog punjača, bez transformatora, nije preporučljiva, prvo zbog mera bezbednosti, a i zbog neminovnog oštećenja ćelija akumulatora. Možda će neka nova rešenja akumulatorskih baterija dati mogućnost primene brzog punjenja bez vidnog oštećenja ćelija. Nakon niza eksperimenata i komparativnog ispitivanja dve varijante punjenja ( sporo i brzo - pogledati slike ) opredelio sam se za varijantu koja nosi manje rizika i mogućnost potpune i sigurne kontrole napona i struje punjenja. Suština problema bazira se na primeni poznate formule: q = I * t , te konstrukcije akumulatorske baterije, vrste elektrolita i dozvoljenih vrednosti napona i struje punjenja koje se, zbog znatnog skraćenja vremena punjenja, ne mogu nikako zanemariti. Na kraju, nikako ne treba zaboraviti potrebne mere bezbednosti zbog prisustva VN komponente struje u celom kolu ovog ispravljača.

U seriji objavljenih članaka o pravilnom održavanju, punjenju i pražnjenju akumulatora, koji su rezultat eksperimentisanja i upoređivanja, došao sam do zaključka da je za bilo koji akumulator bolje sporije punjenje slabim strujama, što mu produžuje radni vek i izlaže nas manjim troškovima. Brzo punjenje oštećuje ćelije akumulatora i smanjuje njegov radni kapacitet koji se meri u Ah. Brzo punjenje je prvenstveno prisutno zbog urbanog načina života i izražene potrebe da se Acu baterija što pre napuni. Suštinski, sve zavisi od kvaliteta punjača ( vidi slike sporog i brzog automatskog punjača ), njegove konstrukcije, ali i vrste baterije, posebno elektrolita koji se nalazi u bateriji.

Pri punjenju NiCd akumulatora ne smeju se premašiti napon i struja punjenja čije su vrednosti navedene na bateriji, ili ćeliji. Proizvođači ne preporučuju struju punjenja koja je veća od desetine nazivnog kapaciteta akumulatora, a on je određen strujom i vremenom pražnjenja ( q = I * t ). Vreme pražnjenja akumulatora može se normirati, pa se time određuje i struja pražnjenja. Struja punjenja za takve ( čelične ) akumulatore iznosi 50 mA, tako da je potrebno oko 14 h da se postigne nazivni kapacitet. Punjenje akumulatora manjim strujama povoljno deluje na njegovu trajnost, ali se vreme punjenja produžuje. Sa ostvarenim kontrolisanim uslovima punjenja jedna baterija čeličnih akumulatora služila me, sa veoma čestom upotrebom, punih deset godina. Eksperimentalno je potvrđeno da se pri prvom punjenju u akumulatoru pohranjuje do 40% viši napon od onog koji će se moći iskoristiti iz akumulatora. Pri svakom sledećem punjenju visina napona zavisi od ispražnjenosti akumulatora. Prema tome, vreme punjenja unapred je definisano, a može se izračunati po formuli: t = q / I  ( s ).

Punjači jednostavnije konstrukcije mogu napuniti ispražnjen akumulator samo približno do nazivnog kapaciteta.  Ako se punjenje sa takvim punjačima na vreme ne prekine  može doći do oštećenja ćelija akumulatora. Punjenje iznad nazivnog kapaciteta dovodi do elektrolize elektrolita, razvijaju se gasovi i raste pritisak na zidovima plastične kutije. Ona neće pući, delom zbog elastičnosti, ali više što većina akumulatora ima ugrađen zaštitni ventil od pritiska gasova, ali će se postepeno smanjivati njegov kapacitet.

Olovni akumulatori se u nepovoljnim vremenskim uslovima, ili posle dužeg stajanja moraju nadopunjavati. Ovo je slučaj kada se iz akumulatora uzima više energije nego što se dodaje. I ovde važi poznati zakon o održanju energije. Prilikom punjenja akumulatora napon raste do 2,6 V po ćeliji ( 7,8 V za bateriju napona 6 V i 15,6 V za bateriju napona 12 V ). Čim se dostigne taj napon prilikom punjenja dolazi do intenzivnog „kuvanja“, odnosno do stvaranja gasova što smanjuje radni kapacitet akumulatora. Najbolje je tada prekinuti njegovo punjenje, ili upotrebiti punjač koji će automatski da ispuni takvu preventivnu radnju. O tim ispravljačima pisao sam u više članaka, a oni su se pokazali veoma praktičnim, posebno konstrukcija punjača sa triakom koji je upotrebljen u regulatoru napona u primarnom delu transformatora. Za okidanje triaka služi diak  koji postaje vodljiv pri određenom naponu okidanja. Potrebno doziranje postiže se promenom otpornika koji se postavlja umesto potenciometra. Time se postiže željeni izlazni napon ispravljača, a struja punjenja zavisi od izlaznog napona ispravljača i napona baterije. Ona se može menjati otpornikom uz primenu formule iz Omovog zakona: I = ( Ui – Ub ) / Rx, gde je Ui izlazni napon ispravljača, Ub je napon baterije i Rx vrednost otpornika određene snage ( P = U * I ). Postoji mogućnost, koja se ponekad koristi u praksi, da se umesto otpornika upotrebi sijalica (12 V, ili 24 V, 50 W )  u rednoj vezi, čiji se intenzitet svetla postepeno smanjuje pri punjenju akumulatora.

Na kraju, pažljivim praćenjem i merenjem stanja baterije potvrđeno je da olovni ( Pb ) akumulatori za vozila usled samopražnjenja realno dnevno smanjuju do 1% svog nazivnog kapaciteta ( Ah ), nezavisno od stanja napunjenosti i temperature okoline. Tako, posle mesec dana potpunog mirovanja vozila i stajanja akumulatora uz napajanje dela elektronike automobila, bez dopunjavanja gubitak njegovog kapaciteta može dostići do polovine, tako da su male mogućnosti i kod novog akumulatora da se vozilo uspešno startuje. Neki poznavaoci problema preporučuju povremeno paljenje, ili kretanje vozila, rad u praznom hodu, kako bi se akumulator dopunio, ili skidanje i njegovo dopunjavanje odgovarajućim punjačem. Najbolje je imati punjač sa stalnom kontrolom napona i struje punjenja, što se može ugraditi i na kutiji sa punjačem jednostavnije konstrukcije. Postoje razne kombinacije digitalnog ampermetra - voltmetra sa veoma malim dimenzijama i preciznim merenjem. Ukoliko nemamo takvo rešenje, preporučljivo je na druge načine povremeno kontrolisati napon i struju punjenja, posebno pri upotrebi punjača koji ne prekidaju punjenje kod vršne vrednosti napona. Ako gledamo ekonomsku računicu, bolje je primeniti sporije punjenje akumulatora, mada to nekima ne odgovara zbog česte potrebe da se baterija što pre napuni.

Budi u toku!

Da biste primali redovna obaveštenja prijavite se na mejling listu.

PokloniIOtpadSkloni