V elektrickém obvodu automobilu se často používá regulátor napětí 12 voltů. Potřeba instalace je vysvětlena skutečností, že automobilové zdroje energie (baterie a generátory) různých 12-voltových elektrických spotřebičů dávají stejnosměrný proud s napětím 12,5 až 14 V. Takové velké výkyvy mohou vést k poškození a selhání citlivých a drahých LED pásky, mlhová světla, rádio. Kromě elektrických systémů automobilů jsou tato zařízení také používána v 12 V napájecích zdrojích, schopných snižovat a převádět střídavý proud elektrické domácí sítě na konstantní, což je vhodnější pro řadu zařízení.
Výběr zařízení
Při výběru stabilizátoru vezměte v úvahu následující charakteristiky:
- Velikosti. Zvolený stabilizátor by měl být kompaktně umístěn na místě určeném pro instalaci s běžným přístupem.
- Pohled. Z komerčně dostupných zařízení jsou nejspolehlivějšími, nejkompaktnějšími a nejlevnějšími stabilizátory založené na malých mikroobvodech.
- Možnost vlastní opravy. Protože selže i ta nejspolehlivější zařízení, je nutné upřednostnit udržovatelné stabilizátory, jejichž radiokomponenty jsou komerčně dostupné v dostatečném množství a za dostupnou cenu.
- Spolehlivost. Vybraný stabilizátor by měl poskytovat konstantní hodnotu napětí bez významných odchylek od rozsahu deklarovaného jejich výrobcem.
- Náklady. Pro elektrický systém automobilu stačí zakoupit zařízení v hodnotě až 200 rublů.
Při výběru stabilizátoru je také nutné vzít v úvahu recenze jejich zákazníků, které lze nalézt na specializovaných fórech a webech.
Odrůdy 12V stabilizátorů
V závislosti na konstrukci a způsobu udržování 12 V napětí se rozlišují dva typy stabilizátorů:
- Pulzní stabilizátory sestávající z integrátoru (baterie, elektrolytického kondenzátoru velké kapacity) a klíče (tranzistoru). Napětí je udržováno v daném rozmezí hodnot v důsledku cyklického procesu akumulace a rychlého přenosu náboje integrátorem, když je klíč otevřený. Podle konstrukčních prvků a způsobu řízení jsou tyto stabilizátory rozděleny na klíčová zařízení s Schmittovým triggerem, ekvalizéry s pulzní šířkou a pulzní frekvenční modulací.
- Lineární - stabilizátory napětí, u nichž se jako regulační zařízení používají zenerovy diody zapojené do série nebo speciální mikroobvody.
Mezi nejobvyklejší a nejoblíbenější mezi automobilovými nadšenci jsou lineární zařízení charakterizovaná jednoduchostí vlastní montáže, spolehlivosti a trvanlivosti. Pulzní režim se používá mnohem méně často kvůli vysokým nákladům na díly a obtížím při vlastní výrobě a opravách.
Klasický model
Klasické stabilizátory jsou velká třída zařízení sestavených na základě takových polovodičových součástí, jako jsou bipolární tranzistory a zenerovy diody. Mezi nimi je hlavní funkce udržování napětí na 12 V vykonávána zenerovými diodami - druh diod zapojených v obrácené polaritě (plus zdroj energie je připojen k katodě takového polovodičového zařízení a mínus k anodě), pracující v poruchovém režimu. Podstata práce těchto polovodičových částí je následující:
- Pokud je napětí zdroje energie připojeného k zenerově diodě menší než 12 V, je v uzavřené poloze a nepodílí se na úpravě této charakteristiky elektrického proudu.
- Když je prahová hodnota 12 V překročena, zenerova dioda „se otevře“ a udržuje tuto hodnotu v rozsahu stanoveném jeho charakteristikami.
V případě nadměrného napětí dodávaného do zenerovy diody, vzhledem k deklarovanému maximálnímu výrobci, zařízení velmi rychle selže v důsledku tepelného rozpadu.
Aby jakýkoli model zenerovy diody sloužil co nejdéle, doporučuje se, aby jeho specifikace specifikovala rozsah napětí, intenzitu proudu, ve kterém by měla být provozována.
V závislosti na připojení se rozlišují dvě verze klasického stabilizátoru: lineární - ovládací prvky jsou sériově připojeny k zátěži; paralelní - zařízení stabilizující napětí jsou paralelní s napájenými zařízeními.
Integrovaný stabilizátor
Zařízení jsou sestavena pomocí mikroobvodů malých rozměrů, které jsou schopné pracovat se vstupním napětím až 26-30 V, čímž se vytváří konstantní 12 V proud až 1 Ampér. Funkce těchto rádiových komponent je přítomnost 3 noh - „vstup“, „výstup“ a „seřízení“. Ten se používá k připojení nastavovacího odporu, který se používá ke konfiguraci čipu a zabránění jeho přetížení.
Výhodnější a spolehlivější ekvalizéry sestavené na základě stabilizace mikroobvodů postupně vytlačují analoga sestavená na diskrétních prvcích.
Jak vyrobit 12V stabilizátor
Jednoduchá, ale zároveň velmi účinná, spolehlivá a odolná stabilizační zařízení mohou být vyrobena nezávisle, pomocí jednoduchých zenerových diod a speciálních malých mikroobvodů jako LM317, LD1084, L7812, КРЕН (КР142ЕН8Б).
Stabilizátor na LM317
Proces montáže takového zařízení pro stabilizaci napětí sestává z následujících kroků:
- 130 ohmový odpor je připájen k průměrnému výstupnímu kolíku mikroobvodu.
- Vodič je připájen k pravému kontaktnímu vstupu a dodává nestabilizované napětí ze zdroje energie.
- Levý nastavovací kontakt je připájen k druhé větvi rezistoru instalované na výstupu mikroobvodu.
Proces pájení takového stabilizátoru netrvá déle než 10 minut a, s ohledem na levný mikroobvod, nevyžaduje velké investice. S pomocí takového zařízení jsou napájeny LED světla a stuhy.
Integrovaný obvod LD1084
Sestava zařízení pro stabilizaci napětí automobilového elektrického systému pomocí čipu LD1084 je následující:
- Vodič s kladným napětím z diodového můstku je pájen na vstupní kontakt mikroobvodu.
- Emitor bipolárního tranzistoru je pájen k řídicímu kontaktu, jehož základna napájí proud nízkého a vysokého paprsku dvěma odpory o jmenovité hodnotě 1 kOhm.
- K výstupnímu kontaktu jsou připájeny dva odpory (jeden je normální při 120 ohmech a druhý je trimr při 4,7 ohmech) a elektrolytický kondenzátor při 10 uF
K vyhlazení zvlněného proudu je za diodovým můstkem nainstalován další elektrolytický kondenzátor s kapacitou 10 mikrofarad.
Stabilizátor na diodách a desce L7812
Jednoduchý integrovaný ekvalizér na Schottkyho diodě a dva kondenzátory jsou sestaveny takto:
- Ke vstupnímu kontaktu mikroobvodu se pájí: dioda typu 1N4007, jejíž anoda je připojena k plusu zdroje energie pomocí drátu, plusová vložka výkonného 16-voltového elektrolytického kondenzátoru s kapacitou 330 mikrofarad.
- Zatížení a rameno plusové desky 16 V elektrolytického kondenzátoru při 100 μF jsou pájeny na pravý výstupní kontakt.
- Mínus vycházející z baterie a vodič z mínusových desek kondenzátorů jsou připájeny ke střednímu nastavovacímu kontaktu.
Z takového jednoduchého zařízení můžete napájet výkonné pásky LED a rádiový magnetofon.
Nejjednodušší stabilizátor je deska ROLL
Obvod regulátoru napětí pro 12 V na bázi rolovací desky (KR142EN8B) obsahuje následující komponenty:
- Usměrňovací dioda typu 1N4007 připájená na vstupní svorku.
- Čip KR142EN8B nebo KIA7812A.
- Dva dráty pájené na výstupní a ovládací kontakt mikroobvodu a připojené k zátěži a mínus zdroj energie.
Konstrukce na desce KREN je nejjednodušší a nejrychlejší montáž. Současně je jeho účinnost a rozsah stejná jako u jiných domácích analogů.
