Ako vyrobiť jednoduchý 12 voltový regulátor napätia vlastnými rukami⚡

V elektrickom obvode automobilu sa často používa stabilizátor napätia 12 voltov. Automobilové napájacie zdroje (batéria a generátor) rôznych 12-voltových elektrických spotrebičov poskytujú jednosmerný prúd s napätím 12,5 až 14 V. Takéto veľké výkyvy môžu viesť k poškodeniu a zlyhaniu citlivých a drahých LED pásov, hmlových svetiel, rádiových magnetofónov. Okrem elektrických systémov automobilov sa takéto zariadenia používajú v 12-voltových napájacích zdrojoch schopných znižovať a prevádzať striedavý prúd elektrickej siete pre domácnosť na jednosmerný prúd, ktorý je vhodnejší pre množstvo zariadení.

Odrody 12 voltových stabilizátorov

Záležiac ​​na návrh a spôsob udržiavania 12 voltového napätiaRozlišujem dva typy stabilizátorov:

• Pulz - stabilizátory pozostávajúce z integrátora (batéria, vysokokapacitný elektrolytický kondenzátor) a spínača (tranzistor). Udržiavanie napätia v danom rozmedzí hodnôt nastáva v dôsledku cyklického procesu akumulácie a rýchleho návratu náboja integrátorom, keď je kľúč otvorený. Podľa ich konštrukčných vlastností a spôsobu ovládania sú také stabilizátory rozdelené na kľúčové zariadenia so Schmittovou spúšťou, ekvalizéry s pulznou šírkou a pulzno-frekvenčnou moduláciou.
• Lineárne - zariadenia na stabilizáciu napätia, v ktorých sa ako regulačné zariadenie používajú zenerové diódy alebo špeciálne mikroobvody zapojené do série.

Najčastejšie a populárne medzi automobilovými nadšencami lineárne zariadenia, vyznačujúci sa ľahkou samostatnou montážou, spoľahlivosťou a trvanlivosťou. Impulzný typ sa používa oveľa menej často kvôli vysokým nákladom na diely a problémom s vlastnou výrobou a opravou.

Klasický model

Klasické stabilizátory sú veľkou triedou zariadení zostavených na základe takých polovodičových súčiastok ako napr bipolárne tranzistory a zenerove diódy... Medzi nimi hlavnú funkciu udržiavania napätia na úrovni 12 V vykonáva zenerove diódy - druh diód, pripojené v opačnej polarite (plus napájací zdroj je pripojený ku katóde takéhoto polovodičového zariadenia a mínus k anóde), pracujúci v poruchovom režime. Podstata práce týchto polovodičových súčastí je nasledovná:

• Keď je napätie napájacieho zdroja pripojeného k Zenerovej dióde menej ako 12V on je v v zatvorenej polohe a nepodieľa sa na úprave táto charakteristika elektrického prúdu.
• Kedy prekročenie prahovej hodnoty 12 voltov Zenerova dióda „Otvára“ a udržuje danú hodnotu v rozsahu určenom jeho charakteristikami.

Valera

Hlas stavebného guru

Opýtať sa otázku

Ak dôjde k prekročeniu napätia privádzaného do zenerovej diódy v porovnaní s napätím udávaným výrobcom ako maximum, zariadenie veľmi rýchlo zlyhá v dôsledku tepelného poškodenia. Aby ktorýkoľvek model zenerovej diódy slúžil čo najdlhšie, odporúča sa podľa jeho špecifikácie objasniť rozsah napätia, intenzitu prúdu, v ktorom by sa mal prevádzkovať.

V závislosti od spojenia sa rozlišuje medzi dve verzie klasického stabilizátora: lineárny - nastavovacie prvky sú zapojené do série s bremenom; paralelne - zariadenia na stabilizáciu napätia sú umiestnené paralelne s napájanými zariadeniami.

Integrovaný stabilizátor

Zariadenia sa zostavujú pomocou malý podľa veľkosti mikroobvodyschopný pracovať s vstupné napätie do 26-30 V, poskytujúci konštantný 12-voltový prúd so silou až 1 ampér. Charakteristikou týchto rádiových komponentov je prítomnosť 3 nohy - „dovnútra“, „von“ a „nastavenie“... Posledná sa používa na pripojenie regulačný odpor, ktorý slúži na vyladenie mikroobvodu a zabránenie jeho preťaženiu.

Pohodlnejšie a spoľahlivejšie, zmontované ekvalizéry založené na stabilizačných mikroobvodoch postupne vytesniť zhromaždené na analógoch diskrétnych prvkov.

Výber zariadenia

Pri výbere stabilizátora zohľadnite nasledujúce vlastnosti:

• Rozmery. Vybraný stabilizátor by mal byť kompaktne umiestnený na jeho plánovanom mieste inštalácie s možnosťou normálneho prístupu.
• Vyhliadka. Z komerčne dostupných zariadení sú najspoľahlivejšie, najkompaktnejšie a lacnejšie stabilizátory založené na malých mikroobvodoch.
• Možnosť vlastnej opravy. Pretože zlyhajú aj tie najspoľahlivejšie zariadenia, je potrebné uprednostniť opraviteľné stabilizátory, ktorých rádiové časti sú komerčne dostupné v dostatočnom množstve a za prijateľnú cenu.
• Spoľahlivosť. Zvolený stabilizátor musí poskytovať konštantnú hodnotu napätia bez významných odchýlok od rozsahu stanoveného výrobcom.
• Náklady. Pre elektrický systém automobilu stačí kúpiť zariadenie v hodnote až 200 rubľov.

Pri výbere stabilizátora je tiež potrebné vziať do úvahy recenzie ich zákazníkov, ktoré nájdete na špecializovaných fórach a stránkach.

Ako vyrobiť stabilizátor 12V

Jednoduché, ale zároveň dosť účinné, spoľahlivé a odolné stabilizačné zariadenia je možné vyrobiť nezávisle, pomocou jednoduchých zenerových diód a špeciálnych malých mikroobvodov ako napr. LM317, LD1084, L7812, KREN (KR142EN8B).

Stabilizátor na LM317

Proces montáže takéhoto zariadenia na stabilizáciu napätia pozostáva z nasledujúcich krokov:

1. Na stredný výstupný kolík mikroobvodu je spájkovaný odpor 130 Ohm.
2. Na vstupný pravý kontakt je pripájaný vodič, ktorý dodáva neregulované napätie zo zdroja energie.
3. Ľavý riadiaci kontakt je spájkovaný s druhým ramenom rezistora inštalovaným na výstupe mikroobvodu.

Proces spájkovania takéhoto stabilizátora trvá nie viac ako 10 minút a zohľadnenie lacného mikroobvodu nevyžaduje veľké kapitálové investície. Pomocou takéhoto zariadenia napájajú led svetlá, pásy.

Čip LD1084

Montáž zariadenia na stabilizáciu napätia v palubnej sieti automobilu pomocou čip LD1084 sa vykonáva nasledovne:

1. Na vstupný kontakt mikroobvodu je spájkovaný vodič s kladným napätím z diódového mostíka.
2. Emitor bipolárneho tranzistora je spájkovaný s ovládacím kontaktom, ktorého základňa cez dva odpory s nominálnou hodnotou 1 kOhm dodáva prúd stretávacích a diaľkových svetiel.
3. Na výstupný kontakt sú spájkované dva rezistory (jeden je obyčajný 120 Ohm a druhý trimer, 4,7 kOhm) a elektrolytický kondenzátor 10 μF.

Na vyhladenie zvlnenia prúdu po diódovom mostíku je nainštalovaný ďalší elektrolytický kondenzátor s kapacitou 10 mikrofaradov.

Stabilizátor na diódach a doske L7812

Jednoduchý integrálny vyrovnávač Schottkyho dióda a dva kondenzátory sú zostavené takto:

1. Spájkovaný na vstupný kontakt mikroobvodu: dióda typu 1N4007, ktorej anóda je pripojená vodičom k plusu zdroja energie, plusová doska výkonného 16-voltového elektrolytického kondenzátora s kapacitou 330 μF .
2. Zaťaženie a rameno kladnej dosky 16-voltového elektrolytického kondenzátora 100 μF sú spájkované k pravému výstupnému kontaktu.
3. Mínus vychádzajúci z batérie a vodič z mínusových doštičiek kondenzátorov sú pripájané k strednému riadiacemu kontaktu.

Takéto jednoduché zariadenie dokáže napájať výkonná páska z LED diód a rádiový magnetofón.

Najjednoduchším stabilizátorom je doska KREN

Obvod regulátora napätia 12 voltov založený na rolovacej doske (KR142EN8B) zahŕňa nasledujúce Komponenty:

• Usmerňovacia dióda typu 1N4007 spájkovaná so vstupným kontaktom.
• Čip KR142EN8B alebo KIA7812A.
• Dva vodiče spájkované s výstupným a riadiacim kontaktom mikroobvodu a pripojené k záťaži a zápornému pólu napájacieho zdroja.

Palubný dizajn BREH je najjednoduchšie a najrýchlejšie zostaviteľné. Účinnosť a rozsah sú v nej rovnaké ako v prípade iných domácich protějškov.