Come realizzare un regolatore di tensione per 12 volt con le tue mani

Nel circuito elettrico di un'auto, viene spesso utilizzato un regolatore di tensione di 12 volt. La necessità di installarlo è spiegata dal fatto che le fonti di energia automobilistiche (batteria e generatore) di vari apparecchi elettrici da 12 volt forniscono corrente continua con una tensione da 12,5 a 14 V. Tali ampie fluttuazioni possono portare a danni e guasti di LED sensibili e costosi nastri, fari antinebbia, radio. Inoltre, oltre ai sistemi elettrici delle automobili, tali dispositivi sono utilizzati in alimentatori a 12 volt, in grado di abbassare e convertire la corrente alternata di una rete domestica elettrica in una costante, che è più adatta per un numero di dispositivi.

Selezione del dispositivo

Quando si sceglie uno stabilizzatore, tenere conto delle seguenti caratteristiche:

• Taglie. Lo stabilizzatore selezionato deve essere posizionato in modo compatto nel luogo previsto per l'installazione con accesso normale.
• Visualizza. Tra i dispositivi disponibili in commercio, i più affidabili, compatti ed economici sono gli stabilizzatori basati su piccoli microcircuiti.
• La possibilità di autoriparazione. Poiché anche i dispositivi più affidabili falliscono, è necessario privilegiare gli stabilizzatori mantenibili, i cui componenti radio sono disponibili in commercio in quantità sufficiente e ad un prezzo accessibile.
• Affidabilità. Lo stabilizzatore selezionato dovrebbe fornire un valore di tensione costante senza deviazioni significative dalla gamma dichiarata dal produttore.
• Costo. Per il sistema elettrico dell'auto, è sufficiente acquistare un dispositivo fino a 200 rubli.

Inoltre, quando si sceglie uno stabilizzatore, è necessario tenere conto delle recensioni dei propri clienti, che possono essere trovate su forum e siti specializzati.

Varietà di stabilizzatori 12V

A seconda del design e del metodo per mantenere la tensione a 12 volt, si distinguono due tipi di stabilizzatori:

• Stabilizzatori di impulsi, costituiti da un integratore (batteria, condensatore elettrolitico di grande capacità) e una chiave (transistor). La tensione viene mantenuta in un determinato intervallo di valori a causa del processo ciclico di accumulo e trasferimento rapido della carica da parte dell'integratore quando la chiave è aperta. Per caratteristiche di progettazione e metodo di controllo, tali stabilizzatori sono divisi in dispositivi chiave con trigger Schmitt, equalizzatori con modulazione di larghezza e frequenza di impulsi.
• Lineari: dispositivi di stabilizzazione della tensione in cui i diodi zener collegati in serie o microcircuiti speciali sono utilizzati come dispositivi di regolazione.

I più comuni e popolari tra gli appassionati di auto sono dispositivi lineari caratterizzati dalla semplicità di autoassemblaggio, affidabilità e durata. La modalità a impulsi viene utilizzata molto meno spesso a causa dell'elevato costo delle parti e delle difficoltà dell'autoproduzione e della riparazione.

Modello classico

Gli stabilizzatori classici sono una grande classe di dispositivi assemblati sulla base di tali componenti a semiconduttore come transistor bipolari e diodi zener. Tra questi, la funzione principale di mantenere la tensione a 12 V è svolta dai diodi zener - una sorta di diodi collegati in polarità inversa (più un alimentatore è collegato al catodo di un tale dispositivo a semiconduttore e meno all'anodo), operando in modalità di rottura. L'essenza del lavoro di queste parti di semiconduttori è la seguente:

• Quando la tensione della fonte di alimentazione collegata al diodo zener è inferiore a 12 V, è in posizione chiusa e non partecipa alla regolazione di questa caratteristica della corrente elettrica.
• Quando viene superata la soglia di 12 volt, il diodo zener “si apre” e mantiene questo valore nell'intervallo specificato dalle sue caratteristiche.

Nel caso di tensione in eccesso fornita al diodo zener, rispetto al produttore massimo dichiarato, il dispositivo si guasta molto rapidamente a causa dell'effetto del guasto termico.

Affinché qualsiasi modello del diodo zener funzioni il più a lungo possibile, si raccomanda che le sue specifiche specifichino l'intervallo di tensione, l'intensità di corrente in cui dovrebbe essere utilizzato.

A seconda della connessione, si distinguono due versioni dello stabilizzatore classico: lineare - gli elementi di controllo sono collegati in serie al carico; parallelo: i dispositivi stabilizzatori di tensione sono paralleli ai dispositivi alimentati.

Stabilizzatore integrale

I dispositivi sono assemblati utilizzando microcircuiti di piccole dimensioni in grado di funzionare con una tensione di ingresso fino a 26-30 V, producendo una corrente costante di 12 volt fino a 1 Ampere. Una caratteristica di questi componenti radio è la presenza di 3 gambe: "input", "output" e "regolazione". Quest'ultimo viene utilizzato per collegare una resistenza di regolazione, che viene utilizzata per configurare il chip e prevenire i suoi sovraccarichi.

Equalizzatori più convenienti e affidabili assemblati sulla base di microcircuiti stabilizzanti spostano gradualmente gli analoghi assemblati su elementi discreti.

Come realizzare uno stabilizzatore a 12V

Dispositivi di stabilizzazione semplici ma allo stesso tempo abbastanza efficaci, affidabili e durevoli possono essere realizzati indipendentemente, usando semplici diodi zener e speciali microcircuiti come LM317, LD1084, L7812, КРЕН (КР142ЕН8Б).

Stabilizzatore sull'LM317

Il processo di assemblaggio di un tale dispositivo di stabilizzazione della tensione consiste nelle seguenti fasi:

1. Una resistenza di 130 ohm è saldata al pin di uscita medio del microcircuito.
2. Un conduttore è saldato al contatto destro di ingresso, fornendo tensione non stabilizzata dalla fonte di alimentazione.
3. Il contatto di regolazione sinistro è saldato alla seconda gamba del resistore installato all'uscita del microcircuito.

Il processo di saldatura di uno stabilizzatore del genere non richiede più di 10 minuti e, tenendo conto di un microcircuito economico, non richiede grandi investimenti. Con l'aiuto di un tale dispositivo, le luci a LED, i nastri vengono alimentati.

Circuito integrato LD1084

L'assemblaggio del dispositivo per stabilizzare la tensione di un sistema elettrico automobilistico mediante il chip LD1084 è il seguente:

1. Un conduttore con una tensione positiva dal ponte a diodi è saldato al contatto di ingresso del microcircuito.
2. Un emettitore di un transistor bipolare è saldato al contatto di controllo, la cui base alimenta la corrente del fascio basso e alto attraverso due resistori con un valore nominale di 1 kΩ.
3. Due resistori sono saldati al contatto di uscita (uno è normale a 120 ohm e il secondo è trimmer a 4,7 ohm) e un condensatore elettrolitico a 10 uF

Per attenuare la corrente di ondulazione, dopo il ponte a diodi viene installato un altro condensatore elettrolitico con una capacità di 10 microfarad.

Stabilizzatore su diodi e scheda L7812

Un semplice equalizzatore integrato su un diodo Schottky e due condensatori è assemblato come segue:

1. Il seguente contatto è saldato al contatto di ingresso del microcircuito: un diodo del tipo 1N4007, il cui anodo è collegato al plus della fonte di alimentazione mediante un filo e il rivestimento positivo di un potente condensatore elettrolitico da 16 volt con una capacità di 330 μF.
2. Il carico e la gamba della piastra positiva di un condensatore elettrolitico da 16 volt a 100 μF sono saldati al giusto contatto di uscita.
3. Il meno, proveniente dalla batteria, e il filo dalle piastre meno dei condensatori sono saldati al contatto di regolazione centrale.

Da un dispositivo così semplice, puoi alimentare potenti nastri di LED e un registratore radio.

Lo stabilizzatore più semplice è la scheda ROLL

Il circuito del regolatore di tensione per 12 volt basato sul rullo (KR142EN8B) comprende i seguenti componenti:

• Un diodo raddrizzatore tipo 1N4007 saldato al terminale di ingresso.
• Chip KR142EN8B o KIA7812A.
• Due fili saldati all'uscita e al contatto di controllo del microcircuito e collegati al carico e meno la fonte di alimentazione.

Il design sulla scheda KREN è il più semplice e veloce da montare. Allo stesso tempo, la sua efficacia e portata sono le stesse di altri analoghi fatti in casa.