Как собрать стабилизатор напряжения на 12 В для авто своими руками

При использовании в качестве системы светодиодной подсветки автомобиля схема обязательно должна иметь стабилизатор напряжения на 12 вольт, который вполне можно собрать своими руками.

Рассмотрим, зачем вообще нужен специальный регулятор выходных параметров электрического тока для дополнительного освещения в автомобиле, а также как сделать его самостоятельно в вариантах: на рулоне, на двух транзисторах, на операционном усилителе и на микросхеме при импульсах.

Что делают стабилизаторы и зачем они нужны

Светодиоды в виде отдельных ламп или полосок льда дают широкие возможности для создания как основного, так и дополнительного освещения автомобиля. Однако текущие параметры бортовой электросети далеки от стабильности и постоянно развиваются. Поэтому в схему необходимо установить регулятор напряжения на 12 вольт. Его основные функции:

  1. Устранение резких изменений параметров электрического тока в автомобильной сети.
  2. Защита электрооборудования как от пониженного, так и от повышенного напряжения. Капли могут достигать значений в несколько вольт, что уже губительно для любого светодиода.
  3. Защита особо чувствительных компонентов устройства от перебоев в подаче электроэнергии.
  4. Предотвращение быстрой деградации кристаллов в светодиодах, их запотевания и мерцания, поддержание заявленной производителем длительности.

Простой или более совершенный стабилизатор напряжения на 12 В для автомобиля с заданными выходными параметрами электрического тока можно создать своими руками. Общая стоимость его комплектующих будет в десять раз ниже стоимости покупного аналога, а правильная сборка цепи обеспечит не меньшую надежность, чем у заводских моделей.

Схемы стабилизаторов и регуляторов тока

Существует как минимум четыре варианта изготовления стабилизаторов напряжения на 12 вольт для авто своими руками:

  1. На рулоне.
  2. На паре транзисторов.
  3. На операционном усилителе.
  4. На микросхеме импульсного регулятора.

Давайте проанализируем, каковы основные характеристики каждого из рассмотренных изменений.

На кренке

Чтобы собрать простейший стабилизатор на светодиоды для автомобиля на 12 вольт своими руками, вам потребуются:

  1. Микросхема LM317 или КРЕН8Б (точнее КР142ЕН8Б), или КИА7812А.
  2. Резистор 120 Ом.
  3. Печатная тарелка или перфорированная панель.

На изображениях наглядно показано расположение основных схемных элементов простейшего стабилизатора светодиодов в автомобиле:

Как собрать регулятор напряжения на 12 В для автомобиля своими руками

Как собрать регулятор напряжения на 12 В для автомобиля своими руками

Во второй схеме на входе батареи используется выпрямительный диод 1n4007.

На двух транзисторах

Один из самых популярных автомобильных стабилизаторов напряжения для светодиодов на 12 вольт, также собранный вручную, на сегодняшний день представляет собой двухтранзисторную схему.

Как собрать регулятор напряжения на 12 В для автомобиля своими руками

Переменное напряжение номиналом 12 вольт подается на диодный мост VD1 — VD4, выпрямляется и, проходя через фильтры С1 С2, сглаживается. Далее ток поступает на стабилизатор параметрического типа VD1 и переходит на резистор R2. Затем он передается от своего двигателя на ключ составного транзистора VT1 VT2. Уровень его открытия определяется состоянием двигателя переменного резистора R2 — в нижнем положении регулятора транзисторы закрыты и напряжение не поступает на нагрузку, а в верхнем состоянии регулятора R2 максимальное, а транзисторы полностью открыты, на нагрузку подается напряжение.

Интересно! Устройство позволяет устанавливать параметры выходного электрического тока в диапазоне — от 0 до 12 вольт и до 3 ампер. При сборке схемы следует учитывать, что выпрямительный диодный мост VD1 — VD4 и транзистор VT2 могут значительно перегреться. Поэтому их следует устанавливать на радиатор с полезной площадью порядка 260-270 см. Кроме того, сами диоды должны выдерживать ток не менее 10 ампер (что соответствует D245-D247).

Поставляемая в комплекте модель стабилизатора напряжения для автомобиля часто используется для светодиодных дневных ходовых огней и позволяет успешно регулировать параметры бортового тока по характеристикам осветительного прибора.

На операционном усилителе

Стабилизатор напряжения для светодиодов в автомобиле на 12 В имеет смысл изготовить своими руками, когда возникает необходимость в его работе в расширенном диапазоне рабочих параметров. Ниже представлена ​​схема такого устройства. Его главная особенность в том, что сам усилитель включен в цепь обратной связи и питается напрямую от выхода стабилизатора. Устройство характеризуется коэффициентом стабилизации около 1000, при этом выходное сопротивление не превышает 10 мкОм при КПД около 50%. Номинальный ток нагрузки — не менее 200 мкА, при двойной амплитуде пульсаций выходного напряжения — менее 60 мкВ.

Как собрать регулятор напряжения на 12 В для автомобиля своими руками

Среди основных особенностей его работы:

  1. Диапазон рабочих температур от -20 до +60 градусов.
  2. Температурный дрейф выходного напряжения менее 0,05%.
  3. Возможность увеличения выходного напряжения до 27-30 вольт.

Для решения последней проблемы необходимо между выводами «7» и «+25» установить резистор 200 Ом. Транзисторный каскад VT1 играет роль динамической нагрузки для VT4 и одновременно увеличивает общий коэффициент усиления. Транзистор P702A можно заменить аналогами P702 или KT805, а KT603G — соответственно на P308 или P309, а также КТ201V и KT203V — на MP103 или MP106.

На микросхеме импульсного стабилизатора

Когда от стабилизатора напряжения для автомобиля требуется высокий КПД, лучше собрать устройство своими руками из импульсных компонентов. Наиболее распространенной является схема MAX771, представленная ниже (или аналоги 770, 772).

Выходной импульсный стабилизатор имеет мощность 15 Вт. Элементы схемы R1 и R2 разделяют показания напряжения на выходных точках. В случае, если оно становится выше базового, импульсные выпрямители просто уменьшают свое выходное значение. В противном случае устройство вместо этого увеличит этот выходной параметр.

Как собрать регулятор напряжения на 12 В для автомобиля своими руками

Самостоятельная установка и установка светодиодного импульсного регулятора напряжения в автомобиле целесообразна, когда его показатель превышает 16 вольт. Если наблюдается увеличение падения нагрузки, в схему необходимо ввести операционный усилитель.

Рекомендация! Выбирая в автомобиле готовый регулятор напряжения для светодиодов, необходимо исходить из того, что система подсветки оснащена током со стабильными показателями. Для большинства осветительных приборов это 12 вольт. Если приборы сделаны своими руками, перед тем, как вставить их в схему, необходимо измерить их выходные характеристики с помощью мультиметра.

Основные выводы

Стабилизатор напряжения на 12 вольт устанавливается в электрическую цепь автомобиля, когда необходимо сохранить работоспособность светодиодов и не допустить вредного воздействия на них переменных параметров бортового тока. Вы можете приобрести прибор или, имея достаточный опыт работы в радиотехнике, собрать самостоятельно. Существует четыре популярных варианта DIY:

  1. На рулоне.
  2. На двух транзисторах.
  3. С помощью операционного усилителя.
  4. С помощью импульсной микросхемы.

У каждого из них есть свои особенности. При выборе комплектующих и при сборке своими руками нужно строго придерживаться предложенной схемы.

Если вы хотите добавить свою информацию к схемам выше или у вас есть возможность сделать стабилизатор на 12 вольт для светодиодов в автомобиле своими руками, обязательно поделитесь этим в комментариях.

Оцените статью
Добавить комментарий