Jak zrobić regulator napięcia dla 12 woltów własnymi rękami

W obwodzie elektrycznym samochodu często stosuje się regulator napięcia 12 woltów. Konieczność instalacji tłumaczy się tym, że zasilacze samochodowe (akumulator i generator) różnych 12-woltowych urządzeń elektrycznych wytwarzają prąd stały o napięciu od 12,5 do 14 V. Takie duże wahania mogą prowadzić do uszkodzenia i awarii wrażliwych i drogich diod LED taśmy, światła przeciwmgielne, radio. Poza układami elektrycznymi w samochodach takie urządzenia stosuje się również w zasilaczach 12 V, zdolnych do obniżania i przekształcania prądu przemiennego z elektrycznej sieci domowej w stałą, co jest bardziej odpowiednie dla wielu urządzeń.

Wybór urządzenia

Wybierając stabilizator, weź pod uwagę następujące cechy:

• Rozmiary Wybrany stabilizator powinien być zwarty w miejscu przeznaczonym do instalacji z normalnym dostępem.
• Widok. Spośród dostępnych na rynku urządzeń najbardziej niezawodnymi, kompaktowymi i niedrogimi są stabilizatory oparte na małych mikroukładach.
• Możliwość samodzielnej naprawy. Ponieważ zawodzą nawet najbardziej niezawodne urządzenia, należy preferować konserwowalne stabilizatory, których komponenty radiowe są dostępne w handlu w wystarczającej ilości i po przystępnej cenie.
• Niezawodność. Wybrany stabilizator powinien zapewniać stałą wartość napięcia bez istotnych odchyleń od zakresu zadeklarowanego przez ich producenta.
• Koszt. W przypadku układu elektrycznego samochodu wystarczy kupić urządzenie o wartości do 200 rubli.

Wybierając stabilizator, należy również wziąć pod uwagę opinie jego klientów, które można znaleźć na specjalistycznych forach i stronach.

Odmiany stabilizatorów 12V

W zależności od konstrukcji i sposobu utrzymania napięcia 12 wolt wyróżnia się dwa rodzaje stabilizatorów:

• Stabilizatory impulsów, składające się z integratora (akumulator, kondensator elektrolityczny o dużej pojemności) i klucza (tranzystor). Napięcie jest utrzymywane w danym zakresie wartości ze względu na cykliczny proces akumulacji i szybki transfer ładunku przez integrator, gdy klucz jest otwarty. Ze względu na cechy konstrukcyjne i metodę sterowania takie stabilizatory są podzielone na kluczowe urządzenia z wyzwalaczem Schmitta, korektory z modulacją szerokości i częstotliwości impulsu.
• Liniowe - urządzenia stabilizujące napięcie, w których diody Zenera połączone szeregowo lub specjalne mikroukłady są stosowane jako urządzenie regulujące.

Najpopularniejsze i najbardziej popularne wśród entuzjastów samochodów są urządzenia liniowe charakteryzujące się prostotą samodzielnego montażu, niezawodnością i trwałością. Tryb pulsacyjny jest używany znacznie rzadziej ze względu na wysoki koszt części oraz trudności w samodzielnej produkcji i naprawie.

Klasyczny model

Klasyczne stabilizatory to duża klasa urządzeń montowanych na bazie takich elementów półprzewodnikowych, jak tranzystory bipolarne i diody Zenera. Wśród nich główną funkcją utrzymywania napięcia na poziomie 12 V są diody Zenera - rodzaj diod połączonych w odwrotnej polaryzacji (dodatkowe źródło zasilania jest podłączone do katody takiego urządzenia półprzewodnikowego, a minus do anody), działające w trybie awaryjnym. Istota pracy tych części półprzewodnikowych jest następująca:

• Kiedy napięcie źródła zasilania podłączonego do diody Zenera jest mniejsze niż 12 V, znajduje się ono w pozycji zamkniętej i nie bierze udziału w regulacji tej charakterystyki prądu elektrycznego.
• Po przekroczeniu progu 12 woltów dioda Zenera „otwiera się” i utrzymuje tę wartość w zakresie określonym przez jej charakterystykę.

W przypadku nadmiernego napięcia doprowadzonego do diody Zenera, w stosunku do deklarowanego maksymalnego producenta, urządzenie bardzo szybko ulega awarii z powodu efektu przebicia termicznego.

Aby jakikolwiek model diody Zenera działał tak długo, jak to możliwe, zaleca się, aby w jej specyfikacji określono zakres napięcia, siłę prądu, w którym powinien on działać.

W zależności od połączenia wyróżnia się dwie wersje klasycznego stabilizatora: liniowy - elementy sterujące są połączone szeregowo z obciążeniem; równoległe - urządzenia stabilizujące napięcie są równoległe do urządzeń zasilanych.

Zintegrowany stabilizator

Urządzenia są montowane przy użyciu mikroukładów o małych rozmiarach, zdolnych do pracy przy napięciu wejściowym do 26-30 V, wytwarzającym stały prąd o napięciu 12 woltów do 1 ampera. Cechą tych komponentów radiowych jest obecność 3 nóg - „wejściowej”, „wyjściowej” i „regulacyjnej”. Ten ostatni służy do podłączenia rezystora regulacyjnego, który służy do konfiguracji układu i zapobiegania jego przeciążeniom.

Bardziej wygodne i niezawodne korektory montowane na podstawie stabilizujących mikroukładów stopniowo wypierają analogi montowane na dyskretnych elementach.

Jak zrobić stabilizator 12V

Proste, ale jednocześnie dość skuteczne, niezawodne i trwałe urządzenia stabilizujące można wytwarzać niezależnie, używając prostych diod Zenera i specjalnych małych mikroukładów, takich jak LM317, LD1084, L7812, КРЕН (КР142ЕН8Б).

Stabilizator w LM317

Proces montażu takiego urządzenia stabilizującego napięcie składa się z następujących kroków:

1. Rezystancja 130 omów jest przylutowana do styku średniej mocy mikroukładu.
2. Przewód jest lutowany do prawego wejściowego styku, dostarczając niestabilizowane napięcie ze źródła zasilania.
3. Lewy styk regulacyjny jest przylutowany do drugiej nogi opornika zainstalowanego na wyjściu mikroukładu.

Proces lutowania takiego stabilizatora zajmuje nie więcej niż 10 minut i, biorąc pod uwagę niedrogi mikroukład, nie wymaga dużych inwestycji. Za pomocą takiego urządzenia podawane są światła LED, wstążki.

Układ scalony LD1084

Montaż urządzenia do stabilizacji napięcia samochodowego układu elektrycznego za pomocą układu LD1084 jest następujący:

1. Przewód o dodatnim napięciu z mostka diodowego jest lutowany do styku wejściowego mikroukładu.
2. Emiter bipolarnego tranzystora jest przylutowany do styku sterującego, którego podstawa zasila prąd mijania i wysoki przez dwa rezystory o wartości nominalnej 1 kOhm.
3. Dwa rezystory są przylutowane do styku wyjściowego (jeden jest normalny przy 120 omach, drugi to trymer przy 4,7 omach) i kondensator elektrolityczny przy 10 uF

Aby wygładzić prąd tętnienia, za mostkiem diodowym instalowany jest kolejny kondensator elektrolityczny o pojemności 10 mikrofaradów.

Stabilizator na diodach i płytce L7812

Prosty zintegrowany korektor na diodzie Schottky'ego i dwóch kondensatorach składa się w następujący sposób:

1. Następujący styk jest przylutowany do styku wejściowego mikroukładu: dioda typu 1N4007, której anoda jest połączona przewodem z plusem źródła zasilania, oraz dodatnia wyściółka mocnego 16-woltowego kondensatora elektrolitycznego o pojemności 330 μF.
2. Obciążenie i odnoga płyty dodatniej 16-woltowego kondensatora elektrolitycznego przy 100 μF są lutowane do odpowiedniego styku wyjściowego.
3. Minus, pochodzący z akumulatora, a drut z płytek ujemnych kondensatorów jest przylutowany do środkowego styku regulacyjnego.

Z tak prostego urządzenia można zasilać mocne taśmy LED i magnetofon.

Najłatwiejszym stabilizatorem jest płyta ROLL

Obwód regulatora napięcia dla 12 woltów w oparciu o płytę rolkową (KR142EN8B) obejmuje następujące elementy:

• Dioda prostownicza typu 1N4007 przylutowana do zacisku wejściowego.
• Chip KR142EN8B lub KIA7812A.
• Dwa przewody przylutowane do wyjścia i styku sterującego mikroukładu i podłączone do obciążenia i minus źródło zasilania.

Konstrukcja płyty KREN jest najłatwiejsza i najszybsza w montażu. Jednocześnie jego skuteczność i zakres są takie same, jak w przypadku innych domowych analogów.