Πώς να φτιάξετε έναν ρυθμιστή τάσης για 12 βολτ με τα χέρια σας

Στο ηλεκτρικό κύκλωμα ενός αυτοκινήτου, χρησιμοποιείται συχνά ένας ρυθμιστής τάσης 12 βολτ. Η ανάγκη εγκατάστασής του εξηγείται από το γεγονός ότι τα τροφοδοτικά αυτοκινήτων (μπαταρία και γεννήτρια) διαφόρων ηλεκτρικών συσκευών 12 volt παρέχουν συνεχές ρεύμα με τάση 12,5 έως 14 V. Αυτές οι μεγάλες διακυμάνσεις μπορούν να οδηγήσουν σε ζημιά και αστοχία ευαίσθητων και ακριβών LED κασέτες, φώτα ομίχλης, ραδιόφωνο. Επίσης, εκτός από τα ηλεκτρικά συστήματα αυτοκινήτων, τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούνται σε τροφοδοτικά 12 βολτ, ικανά να μειώσουν και να μετατρέψουν το εναλλασσόμενο ρεύμα ενός ηλεκτρικού οικιακού δικτύου σε ένα σταθερό, το οποίο είναι πιο κατάλληλο για πολλές συσκευές.

Επιλογή συσκευής

Κατά την επιλογή ενός σταθεροποιητή λάβετε υπόψη τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

• Μεγέθη. Ο επιλεγμένος σταθεροποιητής πρέπει να τοποθετείται συμπαγής στο προβλεπόμενο μέρος για εγκατάσταση με κανονική πρόσβαση.
• Θέα. Από τις διαθέσιμες στο εμπόριο συσκευές, οι πιο αξιόπιστες, συμπαγείς και φθηνές είναι σταθεροποιητές που βασίζονται σε μικρά μικροκυκλώματα.
• Η δυνατότητα αυτο-επισκευής. Δεδομένου ότι ακόμη και οι πιο αξιόπιστες συσκευές αποτυγχάνουν, είναι απαραίτητο να δοθεί προτεραιότητα στους συντηρήσιμους σταθεροποιητές, ραδιοσυστήματα για τα οποία διατίθενται στο εμπόριο σε επαρκή ποσότητα και σε προσιτή τιμή.
• Αξιοπιστία. Ο επιλεγμένος σταθεροποιητής πρέπει να παρέχει σταθερή τιμή τάσης χωρίς σημαντικές αποκλίσεις από το εύρος που δηλώνει ο κατασκευαστής τους.
• Κόστος. Για το ηλεκτρικό σύστημα του αυτοκινήτου, αρκεί να αγοράσετε μια συσκευή αξίας έως 200 ρούβλια.

Επίσης, κατά την επιλογή ενός σταθεροποιητή, είναι απαραίτητο να λαμβάνονται υπόψη οι κριτικές των πελατών τους, οι οποίες μπορούν να βρεθούν σε εξειδικευμένα φόρουμ και ιστότοπους.

Ποικιλίες σταθεροποιητών 12V

Ανάλογα με το σχεδιασμό και τη μέθοδο διατήρησης τάσης 12 volt, διακρίνονται δύο τύποι σταθεροποιητών:

• Παλμός - σταθεροποιητές, αποτελούμενοι από έναν ολοκληρωτή (μπαταρία, ηλεκτρολυτικό πυκνωτή υψηλής χωρητικότητας) και ένα κλειδί (τρανζίστορ). Η τάση διατηρείται σε ένα δεδομένο εύρος τιμών λόγω της κυκλικής διαδικασίας συσσώρευσης και γρήγορης μεταφοράς φόρτισης από τον ολοκληρωτή όταν το κλειδί είναι ανοιχτό. Με χαρακτηριστικά σχεδιασμού και μέθοδο ελέγχου, αυτοί οι σταθεροποιητές χωρίζονται σε βασικές συσκευές με σκανδάλη Schmitt, ισοσταθμιστές με διαμόρφωση πλάτους παλμού και συχνότητας παλμού.
• Γραμμικές - συσκευές σταθεροποίησης τάσης στις οποίες δίοδοι zener συνδεδεμένες σε σειρά ή ειδικά μικροκυκλώματα χρησιμοποιούνται ως ρυθμιστική συσκευή.

Τα πιο συνηθισμένα και δημοφιλή στους λάτρεις των αυτοκινήτων είναι οι γραμμικές συσκευές που χαρακτηρίζονται από την απλότητα της αυτοσυναρμολόγησης, της αξιοπιστίας και της αντοχής. Η λειτουργία παλμού χρησιμοποιείται πολύ λιγότερο συχνά λόγω του υψηλού κόστους των ανταλλακτικών και των δυσκολιών αυτο-κατασκευής και επισκευής.

Κλασικό μοντέλο

Οι κλασικοί σταθεροποιητές είναι μια μεγάλη κατηγορία συσκευών που συναρμολογούνται με βάση τέτοια στοιχεία ημιαγωγών όπως διπολικά τρανζίστορ και διόδους zener. Μεταξύ αυτών, η κύρια λειτουργία της διατήρησης της τάσης στα 12 V πραγματοποιείται από διόδους zener - ένα είδος διόδων συνδεδεμένων σε αντίστροφη πολικότητα (συν μια πηγή ισχύος συνδέεται με την κάθοδο μιας τέτοιας συσκευής ημιαγωγού και το μείον συνδέεται με την άνοδο), που λειτουργεί σε κατάσταση βλάβης. Η ουσία της εργασίας αυτών των τμημάτων ημιαγωγών έχει ως εξής:

• Όταν η τάση της πηγής ισχύος που συνδέεται με τη δίοδο zener είναι μικρότερη από 12 V, βρίσκεται στην κλειστή θέση και δεν συμμετέχει στη ρύθμιση αυτού του χαρακτηριστικού του ηλεκτρικού ρεύματος.
• Όταν ξεπεραστεί το όριο των 12 βολτ, η δίοδος zener «ανοίγει» και διατηρεί αυτήν την τιμή στο εύρος που καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά του.

Εάν η τάση που παρέχεται στη δίοδο zener ξεπεραστεί σε σχέση με εκείνη που δηλώνεται ως μέγιστη από τον κατασκευαστή, η συσκευή αποτυγχάνει πολύ γρήγορα λόγω της επίδρασης της θερμικής βλάβης.

Προκειμένου οποιοδήποτε μοντέλο διόδου zener να λειτουργεί όσο το δυνατόν περισσότερο, συνιστάται οι προδιαγραφές του να καθορίζουν το εύρος τάσης, την ισχύ ρεύματος στην οποία πρέπει να λειτουργεί.

Ανάλογα με τη σύνδεση, διακρίνονται δύο εκδόσεις του κλασικού σταθεροποιητή: τα γραμμικά - στοιχεία ελέγχου συνδέονται σε σειρά με το φορτίο. παράλληλες - οι συσκευές σταθεροποίησης τάσης είναι παράλληλες με τις ηλεκτρικές συσκευές.

Ολοκληρωμένος σταθεροποιητής

Οι συσκευές συναρμολογούνται χρησιμοποιώντας μικροκυκλώματα μικρού μεγέθους ικανά να λειτουργούν σε τάση εισόδου έως 26-30 V, παράγοντας σταθερό ρεύμα 12 volt με ισχύ έως 1 Ampere. Ένα χαρακτηριστικό αυτών των ραδιοφωνικών εξαρτημάτων είναι η παρουσία 3 ποδιών - «είσοδος», «έξοδος» και «ρύθμιση». Το τελευταίο χρησιμοποιείται για τη σύνδεση μιας αντίστασης ρύθμισης, η οποία χρησιμοποιείται για τη διαμόρφωση του τσιπ και την αποφυγή υπερφόρτωσης.

Πιο βολικοί και αξιόπιστοι ισοσταθμιστές που συναρμολογούνται με βάση τη σταθεροποίηση μικροκυκλωμάτων αντικαθιστούν σταδιακά ανάλογα που συναρμολογούνται σε διακριτά στοιχεία.

Πώς να φτιάξετε έναν σταθεροποιητή 12V

Απλές, αλλά ταυτόχρονα αρκετά αποτελεσματικές, αξιόπιστες και ανθεκτικές συσκευές σταθεροποίησης μπορούν να κατασκευαστούν ανεξάρτητα, χρησιμοποιώντας απλές διόδους zener και ειδικά μικρά μικροκυκλώματα όπως LM317, LD1084, L7812, КРЕН (КР142ЕН8Б).

Σταθεροποιητής στο LM317

Η διαδικασία συναρμολόγησης μιας τέτοιας συσκευής σταθεροποίησης τάσης αποτελείται από τα ακόλουθα βήματα:

1. Μια αντίσταση 130 ohm συγκολλάται στον μέσο πείρο εξόδου του μικροκυκλώματος.
2. Ένας αγωγός συγκολλάται στη σωστή επαφή εισόδου, παρέχοντας σταθεροποιημένη τάση από την πηγή ισχύος.
3. Η αριστερή επαφή ρύθμισης συγκολλάται στο δεύτερο σκέλος της αντίστασης που είναι εγκατεστημένη στην έξοδο του μικροκυκλώματος.

Η διαδικασία συγκόλλησης ενός τέτοιου σταθεροποιητή δεν διαρκεί περισσότερο από 10 λεπτά και, λαμβάνοντας υπόψη ένα φθηνό μικροκύκλωμα, δεν απαιτεί μεγάλες επενδύσεις. Με τη βοήθεια μιας τέτοιας συσκευής, τροφοδοτούνται φώτα LED, κορδέλες.

Ολοκληρωμένο κύκλωμα LD1084

Το συγκρότημα της συσκευής για τη σταθεροποίηση της τάσης ενός ηλεκτρικού συστήματος αυτοκινήτου χρησιμοποιώντας το τσιπ LD1084 έχει ως εξής:

1. Ένας αγωγός με θετική τάση από τη γέφυρα διόδων συγκολλάται στην επαφή εισόδου του μικροκυκλώματος.
2. Ένας πομπός ενός διπολικού τρανζίστορ συγκολλάται στην επαφή ελέγχου, η βάση του οποίου τροφοδοτεί το ρεύμα χαμηλής και υψηλής δέσμης μέσω δύο αντιστάσεων με ονομαστική τιμή 1 kOhm.
3. Δύο αντιστάσεις συγκολλούνται στην επαφή εξόδου (η μία είναι κανονική στα 120 Ohms και η δεύτερη είναι trimmer στα 4,7 ohms) και ένας ηλεκτρολυτικός πυκνωτής στα 10 uF

Για να εξομαλυνθεί το ρεύμα κυματισμού, ένας άλλος ηλεκτρολυτικός πυκνωτής χωρητικότητας 10 microfarads εγκαθίσταται μετά τη γέφυρα διόδων.

Σταθεροποιητής στις διόδους και την πλακέτα L7812

Ένας απλός ενσωματωμένος ισοσταθμιστής σε μια δίοδο Schottky και δύο πυκνωτές συναρμολογείται ως εξής:

1. Η ακόλουθη επαφή συγκολλάται στην επαφή εισόδου του μικροκυκλώματος: μια δίοδος του τύπου 1N4007, η άνοδος της οποίας συνδέεται με το πλεονέκτημα της πηγής ισχύος χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο και το πλεονέκτημα ενός ισχυρού ηλεκτρολυτικού πυκνωτή 16 volt με χωρητικότητα 330 μF.
2. Το φορτίο και το σκέλος της πλάκας συν ενός ηλεκτρολυτικού πυκνωτή 16 volt στα 100 μF συγκολλούνται στη σωστή επαφή εξόδου.
3. Το αρνητικό, που προέρχεται από την μπαταρία και το καλώδιο από τις αρνητικές πλάκες των πυκνωτών συγκολλώνται στη μεσαία επαφή ρύθμισης.

Από μια τόσο απλή συσκευή, μπορείτε να τροφοδοτείτε ισχυρές ταινίες LED και ένα μαγνητόφωνο.

Ο ευκολότερος σταθεροποιητής είναι η πλακέτα ROLL

Το κύκλωμα ρυθμιστή τάσης για 12 βολτ με βάση τον πίνακα κυλίνδρων (KR142EN8B) περιλαμβάνει τα ακόλουθα εξαρτήματα:

• Δίοδος ανορθωτή τύπου 1N4007 συγκολλημένη στο τερματικό εισόδου.
• Τσιπ KR142EN8B ή KIA7812A.
• Δύο καλώδια συγκολλήθηκαν στην επαφή εξόδου και ελέγχου του μικροκυκλώματος και συνδέθηκαν στο φορτίο και μείον την πηγή ισχύος.

Ο σχεδιασμός στον πίνακα KREN είναι ο ευκολότερος και ταχύτερος στη συναρμολόγηση. Ταυτόχρονα, η αποτελεσματικότητα και το εύρος της είναι τα ίδια με άλλα σπιτικά ανάλογα.