Como fazer um regulador de tensão de 12 volts com suas próprias mãos

No circuito elétrico de um carro, um regulador de tensão de 12 volts é frequentemente usado. A necessidade de instalá-lo é explicada pelo fato de que fontes de energia automotivas (bateria e gerador) de vários aparelhos elétricos de 12 volts fornecem corrente direta com uma voltagem de 12,5 a 14 V. Essas grandes flutuações podem levar a danos e falhas de LEDs sensíveis e caros fitas, faróis de nevoeiro, rádio. Além disso, além dos sistemas elétricos de automóveis, esses dispositivos são usados ​​em fontes de alimentação de 12 volts capazes de reduzir e converter a corrente alternada de uma rede elétrica doméstica em uma constante, o que é mais adequado para vários dispositivos.

Seleção de dispositivo

Ao escolher um estabilizador, leve em consideração as seguintes características:

• Tamanhos. O estabilizador selecionado deve estar compactamente localizado no local pretendido para instalação com acesso normal.
• Visão. Dos dispositivos disponíveis comercialmente, os mais confiáveis, compactos e baratos são estabilizadores baseados em pequenos microcircuitos.
• A possibilidade de auto-reparo. Como até os dispositivos mais confiáveis ​​falham, é necessário dar preferência a estabilizadores de manutenção, componentes de rádio disponíveis comercialmente em quantidade suficiente e a um preço acessível.
• Confiabilidade. O estabilizador selecionado deve fornecer um valor de tensão constante sem desvios significativos da faixa declarada pelo fabricante.
• Custo. Para o sistema elétrico do carro, basta comprar um dispositivo de até 200 rublos.

Além disso, ao escolher um estabilizador, é necessário levar em consideração as análises de seus clientes, que podem ser encontradas em fóruns e sites especializados.

Variedades de estabilizadores de 12V

Dependendo do design e método de manutenção da tensão de 12 volts, dois tipos de estabilizadores são distinguidos:

• Estabilizadores de pulso, constituídos por um integrador (bateria, capacitor eletrolítico de grande capacidade) e uma chave (transistor). A tensão é mantida em uma determinada faixa de valores devido ao processo cíclico de acumulação e rápida transferência de carga pelo integrador quando a chave está aberta. Por recursos de projeto e método de controle, esses estabilizadores são divididos em dispositivos principais com gatilho Schmitt, equalizadores com modulação por largura de pulso e frequência de pulso.
• Linear - dispositivos estabilizadores de tensão nos quais os diodos zener conectados em série ou microcircuitos especiais são usados ​​como dispositivo de regulação.

Os mais comuns e populares entre os entusiastas de carros são os dispositivos lineares caracterizados pela simplicidade da auto-montagem, confiabilidade e durabilidade. O modo de pulso é usado com muito menos frequência devido ao alto custo das peças e às dificuldades de auto-fabricação e reparo.

Modelo clássico

Os estabilizadores clássicos são uma grande classe de dispositivos montados com base em componentes semicondutores, como transistores bipolares e diodos zener. Entre eles, a principal função de manter a tensão em 12 V é realizada por diodos zener - um tipo de diodo conectado em polaridade reversa (mais uma fonte de alimentação é conectada ao cátodo de um dispositivo semicondutor desse tipo e menos o ânodo), operando em modo de ruptura. A essência do trabalho dessas partes de semicondutores é a seguinte:

• Quando a tensão da fonte de alimentação conectada ao diodo zener é inferior a 12 V, ela está na posição fechada e não participa do ajuste dessa característica da corrente elétrica.
• Quando o limite de 12 volts é excedido, o diodo zener "abre" e mantém esse valor no intervalo especificado por suas características.

No caso de excesso de tensão fornecida ao diodo zener, em relação ao fabricante máximo declarado, o dispositivo falha rapidamente devido ao efeito de quebra térmica.

Para que qualquer modelo do diodo zener funcione o maior tempo possível, recomenda-se que sua especificação especifique a faixa de tensão, a força da corrente na qual ele deve ser operado.

Dependendo da conexão, são distinguidas duas versões do estabilizador clássico: os elementos de controle linear são conectados em série à carga; paralelo - os dispositivos estabilizadores de tensão são paralelos aos dispositivos alimentados.

Estabilizador integral

Os dispositivos são montados usando microcircuitos de pequeno tamanho, capazes de operar com uma tensão de entrada de até 26 a 30 V, produzindo uma corrente constante de 12 volts de até 1 Ampere. Uma característica desses componentes de rádio é a presença de três pernas - "entrada", "saída" e "ajuste". Este último é usado para conectar um resistor de ajuste, usado para configurar o chip e evitar sobrecargas.

Equalizadores mais convenientes e confiáveis, montados com base em microcircuitos estabilizadores, substituem gradualmente os análogos montados em elementos discretos.

Como fazer um estabilizador de 12V

Dispositivos estabilizadores simples, mas ao mesmo tempo bastante eficazes, confiáveis ​​e duráveis ​​podem ser fabricados independentemente, usando diodos zener simples e pequenos microcircuitos especiais como LM317, LD1084, L7812, КРЕН (КР142ЕН8Б).

Estabilizador no LM317

O processo de montagem de um dispositivo estabilizador de tensão consiste nas seguintes etapas:

1. Uma resistência de 130 ohm é soldada ao pino de saída médio do microcircuito.
2. Um condutor é soldado ao contato correto de entrada, fornecendo tensão não estabilizada da fonte de energia.
3. O contato de ajuste esquerdo é soldado à segunda perna do resistor instalada na saída do microcircuito.

O processo de soldar esse estabilizador não leva mais que 10 minutos e, considerando um microcircuito barato, não requer grandes investimentos. Com a ajuda desse dispositivo, luzes LED e fitas são alimentadas.

Circuito integrado LD1084

A montagem do dispositivo para estabilizar a tensão de um sistema elétrico automotivo usando o chip LD1084 é a seguinte:

1. Um condutor com uma tensão positiva da ponte de diodos é soldado ao contato de entrada do microcircuito.
2. Um emissor de um transistor bipolar é soldado ao contato de controle, cuja base alimenta a corrente de feixe alto e baixo através de dois resistores com um valor nominal de 1 kOhm.
3. Dois resistores são soldados ao contato de saída (um é normal a 120 ohms e o segundo é trimmer a 4,7 ohms) e um capacitor eletrolítico a 10 uF

Para suavizar a corrente de ondulação, outro capacitor eletrolítico com capacidade de 10 microfarads é instalado após a ponte de diodos.

Estabilizador nos diodos e na placa L7812

Um equalizador integrado simples em um diodo Schottky e dois capacitores é montado da seguinte maneira:

1. O contato a seguir é soldado ao contato de entrada do microcircuito: um diodo do tipo 1N4007, cujo ânodo é conectado ao sinal de mais da fonte de energia usando um fio e o revestimento positivo de um poderoso capacitor eletrolítico de 16 volts com capacidade de 330 μF.
2. A carga e a perna da placa positiva de um capacitor eletrolítico de 16 volts a 100 μF são soldadas no contato de saída correto.
3. O menos, proveniente da bateria, e o fio das placas de menos dos capacitores são soldados ao contato de ajuste do meio.

A partir de um dispositivo tão simples, você pode alimentar fitas poderosas de LEDs e um gravador de rádio.

O estabilizador mais fácil é a placa ROLL

O circuito regulador de tensão de 12 volts, com base na placa de rolos (KR142EN8B), inclui os seguintes componentes:

• Um diodo retificador do tipo 1N4007 soldado ao terminal de entrada.
• Chip KR142EN8B ou KIA7812A.
• Dois fios soldados ao contato de saída e controle do microcircuito e conectados à carga e menos a fonte de energia.

O design na placa KREN é o mais fácil e rápido de montar. Ao mesmo tempo, sua eficácia e escopo são os mesmos de outros análogos caseiros.