Лада 2110 CROSS Бортжурнал Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

Разновидности 12В стабилизаторов

В зависимости от конструкции и способа поддержания 12-ти вольтного напряжения выделяют две разновидности стабилизаторов:

  • Импульсные – стабилизаторы, состоящие из интегратора (аккумулятора, электролитического конденсатора большой емкости) и ключа (транзистора). Поддержание напряжения в заданном интервале значений происходит благодаря циклическому процессу накопления и быстрой отдачи заряда интегратором при открытом состоянии ключа. По конструктивным особенностям и способу управления такие стабилизаторы подразделяются на ключевые устройства с триггером Шмитта, выравниватели с широтно-импульсной и частотно-импульсной модуляцией.
  • Линейные – стабилизирующие напряжение устройства, в которых в качестве регулирующего устройства применяются подключаемые последовательно стабилитроны или специальные микросхемы.

Простой стабилизатор напряжения Все своими руками

Здравствуйте дорогой читатель. После того, как появились трехвыводные стабилизаторы напряжения, жизнь для разработчиков линейных блоков питания стала лучше, жизнь стала веселее. И я тоже к ним пристрастился — удобная штука. И каких только схем на них не встретишь.

Здесь приводится типовая схема включения регулируемого трехвыводного стабилизатора напряжения на микросхеме LM117, наш полный аналог — КР142ЕН12А.

Максимальное входное напряжение КР142ЕН12А равно сорок пять вольт, минимальное входное — пять вольт. Особенно хорош верхний порог входного напряжения этой микросхемы, есть шансы, что она останется жива при аномальном перенапряжении первичной сети.

Диапазон выходных напряжений от 1,25 до 37 вольт — достойный диапазон. Максимальный выходной ток микросхемы с соответствующим радиатором составляет полтора ампера. Так как я воспитывался в оборонной промышленности, то и все элементы схем стараюсь использовать на 30 максимум на 50% от их предельно-допустимых параметров. Так стабилизатор, собранный по этой схеме с выходным напряжением 13,6 вольт и током нагрузки 400ма работает уже одиннадцать лет. Рассчитать радиатор самому очень сложно, поэтому я их подбираю. Оставляю такой радиатор, при котором температура самой микросхемы не превышала 40-50 градусов при максимальной нагрузке. Во всем должен быть запас. Конденсатор С1 на схеме необходим, если длина провода от конденсаторов фильтра до микросхемы больше восьми сантиметров. R1 может принимать значения от 220 до 270ом и устанавливать его лучше прямо на выводы микросхемы,  при  этом время пайки должно быть не более трех секунд. Резистор R2 можно оставить подстроечным, Но если вы делаете блок питания под конкретное напряжение, его следует заменить постоянным, сами понимаете — контакт, да еще и скользящий — опасная штука. R2 можно рассчитать по формуле — R2=R1x (Uвых/1,25 — 1). Собираясь делать радиоаппаратуру, не забывайте о том, где она у вас будет работать, или под одеялом дома, или в поле зимой на ветру. От климатических условий зависит и выбор радиокомпонентов по диапазону рабочих температур.До свидания К.В.Ю.

Разновидности 12В стабилизаторов

Существует несколько вариаций схем такого устройства для 12 Вольт, но самые распространенные – линейный и импульсный. Чем же они, по сути, отличаются?

  • Линейный стабилизатор является по своим свойствам обычным делителем напряжения, который получает входящее напряжение на одно из плеч, а на другом изменяет сопротивление, чтобы в результате на выходе получалось заданное напряжение. Если дельта входа/выхода слишком велика, КПД такого прибора резко падает, так как значительная часть энергии рассеивается в виде тепла — это приводит к необходимости охлаждения.
  • В импульсном варианте ток поступает в накопитель (конденсатор или же дроссель) короткими импульсами, сформированными ключом. Когда электронный ключ замыкается, накопленная энергия поступает на нагрузку, при этом значение напряжения остается стабильным. Сам процесс стабилизации происходит контролем длительности импульсов при помощи ШИМ. Такой вариант прибора имеет высокий КПД, однако наводит импульсные помехи на выходе, что не всегда приемлемо.

Также существуют автотрансформаторные и феррорезонансные аппараты, использующиеся преимущественно для переменного тока, но они относительно сложны.

Благодаря наличию множества электронных компонентов и радиодеталей в свободной продаже, любой, даже начинающий радиолюбитель, при необходимости может дома собрать для своих нужд стабилизатор напряжения на 12 Вольт – была бы схема.

Линейный стабилизатор для светодиодных ламп на авто

Итак, почему же так быстро перегорают габаритные, светодиодные лампочки или другие светодиодные лампочки, которые стоят в автомобиле, потому что в них используется в качестве драйвера обычный токоограничивающий резистор.

Как правило, светодиодные световые приборы, мощностью от 10 Вт и выше используют уже качественный импульсный стабилизатор — драйвер и такой болезнью не страдают в отличие от габаритных, дешевых светодиодных ламп.

Сначала эти лампочки начинают мерцать, то есть это уже первые признаки деградация кристалла, ну и потом они попросту перегорают. В среднем простой, светодиодной лампочки продолжительность жизни составляет один год, где-то меньше, где-то чуть больше.Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

Читайте так же:  Энергосберегающие лампы

Почему же так происходит?

А происходит это потому, что данный токоограничивающий резистор рассчитывается по специализированной формуле, (таких калькуляторов онлайн много в интернете) и подключается на соответствующие напряжение.Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

И вот тут производитель очень хитро делает, на некоторых цоколях написано 12 вольт,то есть токоограничивающий резистор для данной лампочки заточен под 12 вольт. А в автомобильной цепи, как мы знаем напряжение бывает не только 12 вольт, а доходит и до 14.5 вольт. То есть из этого делаем вывод, что светодиодная лампочка при 12 вольтах уже работает на максимальной мощности, а уже более 12 вольт идёт сильный износ кристалла светодиода, одним словом сильный перегруз.

Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

Так, как же сделать так, чтобы они у нас не перегорали, я тоже в своё время замучился их менять, поэтому и решил этот вопрос изучить досконально и сделать преобразователь при котором светодиодная лампочка становилась практически вечной.

Есть конечно на али экспрессе такие преобразователи, которые уже рассчитаны для этих целей, Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодовно есть одно НО…. они выдают высокочастотные импульсные помехи, но это присуще всем импульсным источникам питания. Это даёт большие наводки, например, при использовании FM модуляторов, особенно при прослушивании радио, да даже просто наводки в акустическую систему, с этой точки зрения нужно стараться, как можно меньше наполнять свой автомобиль импульсными источниками питания.

Поэтому мы будем с вами делать линейный стабилизатор с фиксированным напряжением, который имеет большие преимущества. Первое достоинство — он стоит сущие копейки по сравнению с импульсными. Второе, то что стабилизатор линейный и не даёт вообще никаких помех и высокочастотных наводок.

Для этого нам понадобится, сам стабилизатор L7812cv,Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодовон у нас будет рассчитан на 1.5 Ампера и пара конденсаторов на 100 n.

Сама схема довольно простая, я даже сказал бы очень простая и собрать ее сможет любой автолюбитель.Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодовЛевая нога — это плюсовой вход (от 12 до 30 вольт), а правая уже стабильный плюсовой 12-ти вольтовый выход. Минус общий. То есть стабилизатор можно подключать в разрыв плюсового провода, который идёт к лампочке или ДХО.

Два конденсатора, которые стоят в схеме, это своеобразный фильтр, если вы никогда этим не занимались, то ими можно пренебречь, то есть попросту не ставить.

Вот готовый вариант как это сделал я.Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодовЗапаял всё на плате и засунул в термоусадку, чтобы ничего нигде не замыкало, получилась практически вечная конструкция.Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

Были у меня остатки заготовок от печатных плат, из этих отходов и собрал.Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

Да.., сам стабилизатор закрепил через термоскотч на плату,если у вас нет термоскотча, советую стабилизатор поставить на радиатор, чтобы он не перегревался, так надёжней.Вот такой я использовал термоскотч, Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодовочень хорошая и полезная вещь, чтобы не заморачиваться со всякими термопастами и так далее. Для тех, кто захочет приобрести вот ссылка http://ali.pub/27tn5c.

—Также даю ссылку на сам стабилизатор http://ali.pub/27tmdj—И контактные колодки http://ali.pub/27tnev.

Вы соответственно монтаж сделаете как вам будет угодно, на макетной плате или навесным монтажом, от этого качество стабилизатора не пострадает.

Сделали один раз, поставили и не будет у вас теперь проблем с перегоревшими или мигающими светодиодными лампами. Всего вам доброго.

Классическая модель

Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодовЛинейный стабилизатор с транзистором

Классические стабилизаторы – это большой класс устройств, собираемых на основе таких полупроводниковых деталей, как биполярные транзисторы и стабилитроны. Среди них основную функцию по поддержанию напряжения на уровне 12 В выполняют стабилитроны – разновидность диодов, подключаемых в обратной полярности (к катоду такого полупроводникового прибора подключается плюс источника питания, к аноду – минус), работающих в режиме пробоя. Суть работы данных полупроводниковых деталей заключается в следующем:

  • При напряжении подключенного к стабилитрону источника питания меньше 12 В он находится в закрытом положении и не участвует в регулировке данной характеристики электрического тока.
  • При превышении порога в 12 Вольт стабилитрон «открывается» и поддерживает данное значение в заданном его характеристиками диапазоне.

В случае превышения напряжения, подаваемого на стабилитрон, относительно заявленного как максимальное производителем прибор очень быстро выходит из строя из-за эффекта теплового пробоя.

В зависимости от подключения различают два варианта классического стабилизатора: линейный – регулировочные элементы подключаются последовательно нагрузке; параллельный – стабилизирующие напряжение устройства располагаются параллельно запитываемым приборам.

Стабилизатор на PT4115

PT4115 – унифицированная микросхема, разработанная компанией PowTech специально для построения драйверов для мощных светодиодов, которую можно использовать также и в автомобиле. Типовая схема включения PT4115 и формула расчета выходного тока приведены на рисунке ниже. Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

Понять, почему так происходит, а также ознакомиться с более детальным расчетом и выбором остальных элементов схемы можно . Известность микросхема получила, благодаря своей многофункциональности и минимальному набору деталей в обвязке. Чтобы зажечь светодиод мощностью от 1 до 10 Вт, автолюбителю нужно всего лишь рассчитать резистор и выбрать индуктивность из стандартного перечня.

Читайте так же:  Какой лучше выбрать ксенон для автомобиля

PT4115 имеет вход DIM, который значительно расширяет её возможности. В простейшем варианте, когда нужно просто зажечь светодиод на заданную яркость, он не используется. Но если необходимо регулировать яркость светодиода, то на вход DIM подают либо сигнал с выхода частотного преобразователя, либо напряжение с выхода потенциометра. Существуют варианты задания определенного потенциала на выводе DIM с помощью МОП-транзистора. В этом случае в момент подачи питания светодиод светится на полную яркость, а при запуске МОП-транзистора светодиод уменьшает яркость наполовину.

К недостаткам драйвера светодиодов для авто на базе PT4115 можно отнести сложность подбора токозадающего резистора Rs из-за его очень малого сопротивления. От точности его номинала напрямую зависит срок службы светодиода.

Обе рассмотренные микросхемы прекрасно зарекомендовали себя в конструировании драйверов для светодиодов в автомобиле своими руками. LM317 – давно известный проверенный линейный стабилизатор, в надежности которого нет сомнений. Драйвер на его основе подойдёт для организации подсветки салона и приборной панели, поворотов и прочих элементов светодиодного тюнинга в авто.

PT4115 – более новый интегральный стабилизатор с мощным MOSFET-транзистором на выходе, высоким КПД и возможностью диммирования.

Читайте так же

Сегодня нетрудно заметить, что светодиодные элементы все глубже внедряются в нашу жизнь. Техники со светодиодами становиться все больше и больше, но случается такое, что один или несколько лампочек перегорают и уже красота прибора уходит на второй план. Особенно это касается кустарных самоделок, где чаще преобладает ручной труд. Для того, чтобы этого не происходило необходимо ставить стабилизаторы на сборки со светодиодными элементами.

Общеизвестно, что лампочки (светодиодные) рассчитаны максимум на 12 вольт, а также известно, что бортовое напряжение в автомобиле может превышать 15-ти вольт, что губительно для вышеназванных ламп. Из-за таких резких скачков напряжений светодиоды могут выйти из строя – мигать, терять яркость и так далее.

Чтобы этого не происходило, необходимо лишь в сборку вставить стабилизатор. Изготовление стабильника, о котором речь пойдет далее, не требует особых навыков и умений. Стабилизатор на 12 вольт можно легко найти в любом магазине радиодеталей.

Маркировка стабилизаторов может быть разной, в данном случае был использован КРЕН-8Б и диод 1N4007, который необходим для предотвращения возможной переполюсовки. Диод необходимо впаивать на вход стабилизатора.

Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

Так как у меня уже была изготовлена подсветка для ног, соответственно стабилизатор был вначале подключен к этой схеме. Напряжение при выключенном зажигании составляет 12,24 вольт – это напряжение аккумулятора – такое напряжение не представляет угрозы для лампочек, а уже при заведенном двигателе напряжение резко скачет до 14,44 вольт, что губительно для светодиодов.

Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

При подключении стабилизатора, можно легко заметить этот элемент четко справляется со своей задачей.

Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

Подключаем к подсветке низа дверей. Приходится снять обшивку двери.

Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

Регулируемый стабилизатор напряжения для зарядного устройства

Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов — незаменимая вещь, которая должна иметься у каждого автолюбителя, не зависимо от того, на сколько аккумулятор хорош, поскольку подводить он может в самую неудобную минуту.

Конструкции многочисленных зарядных устройств мы неоднократно рассматривали на страницах сайта. Зарядное устройство по идее ничто иное как блок питания со стабилизацией тока и напряжения. Работает просто — мы знаем, что напряжение заряженного автомобильного аккумулятора около 14-14,4 Вольт, на зарядном устройстве нужно выставить именно это напряжение, дальше выставить желаемый ток заряда, в случае кислотных стартерных АКБ это десятая часть емкости аккумулятора, например — аккумулятор 60 А/ч, заряжаем его током 6 Ампер.

Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

Регулируемый стабилизатор напряжения для зарядного устройства

В итоге по мере заряда аккумулятора ток будет падать и со временем примет нулевое значение — как только аккумулятор заряжен. Такая система используется во всех зарядных устройствах, процесс заряда не нужно постоянно контролировать, поскольку все выходные параметры зарядного устройства стабильны и не зависят от перепадов сетевого напряжения.

Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодовИсходя из того становиться ясно, что для постройки зарядного устройства нужно иметь три узла.

1) Понижающий трансформатор либо импульсный источник питания плюс выпрямитель2) Стабилизатор тока3) Стабилизатор напряжения

С помощью последнего задается порог напряжения, до которого будет заряжаться аккумулятор и сегодня мы поговорим именно о стабилизаторе напряжения.

Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

Система прсота до безобразия, всего 2 активных компонентов, минимальные затраты, ну а сборка займет не более 10 минут при наличии всех компонентов.

Что мы имеем . полевой транзистор в качестве силового элемента, регулируемый стабилитрон, который задает напряжение стабилизации, это напряжение можно выставить вручную, с помощью переменного (а лучше подстроечного, многооборотного) резистора 3,3кОм. На вход стабилизатора можно подавать напряжение до 50 Вольт, на выходе уже получаем стабильное напряжение нужного номинала.

Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

Минимальное возможное напряжение 3Вольт (зависит от полевого транзистора) дело в том, что для того, чтобы полевой транзистор открылся на его затворе нужно иметь напряжение выше 3-х вольт (в некоторых случаях и больше) кроме полевых транзисторов, которые предназначены для работы в цепях с логическим уровнем управления.

Читайте так же:  Установка подвесного потолка армстронг своими руками

Стабилизатор может коммутировать токи до 10 Ампер в зависимости от условий, в частности от типа полевого транзистора, от наличия радиатора и активного охлаждения.

Регулируемый стабилитрон TL431 популярная штука и встречается в любом компьютерном блоке питания, на нем построен контроль выходного напряжения, стоит рядом с оптопарой.

Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

Разобрал одно из своих зарядных устройств, чтобы показать как выглядит стабилизатор, за качество монтажа строго судить не нужно, зарядник 2 года работает у друга без нареканий, делал его на скорую руку  особо не заморачивался.

И ещё хочу отметить один момент, если вы решили поменять масло в своём автомобиле, то хочу порекомендовать отличный торговый дом «Маслёнка», который занимается именно в этом направлении. Заходите и выбирайте индустриальное масло, здесь нет подделок…

Как сделать 12В стабилизатор

Простые, но при этом достаточно эффективные, надежные и долговечные стабилизирующие устройства можно сделать самостоятельно, используя при этом простые стабилитроны и специальные небольшие микросхемы типа LM317, LD1084, L7812, КРЕН (КР142ЕН8Б).

Стабилизатор на LM317

Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодовПроцесс сборки такого стабилизирующего напряжение устройства состоит из следующих этапов:

  1. К среднему выходному контакту микросхемы припаивается 130-ти омное сопротивление.
  2. К входному правому контакту припаивается проводник, подающий нестабилизированное напряжение от источника питания.
  3. Левый регулировочный контакт припаивается ко второй ножке резистора, установленного на выходе микросхемы.

Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодовПроцесс пайки такого стабилизатора занимает не более 10 минут и с учетом недорогой микросхемы не требует больших капиталовложений. При помощи подобного устройства запитывают светодиодные фонари, ленты.

Микросхема LD1084

Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодовСхема подключения

Сборка устройства для стабилизации напряжения автомобильной бортовой сети с использованием микросхемы LD1084 производится следующим образом:

  1. К входному контакту микросхемы припаивается проводник с плюсовым напряжением от диодного моста.
  2. К регулировочному контакту припаивается эмиттер биполярного транзистора, базу которого через два резистора номиналом 1 кОм питает ток ближнего и дальнего света фар.
  3. К контакту выхода припаивается два резистора (один – обычный на 120 Ом, а второй – подстроечный, на 4,7кОм) и электролитический конденсатор на 10 мкФ

Для сглаживания пульсации тока после диодного моста устанавливается еще один электролитический конденсатор емкостью 10 мкф.

Стабилизатор на диодах и плате L7812

Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодовСхема стабилизатора 12 В для светодиодов на плате L7812

Простой интегральный выравниватель на диоде Шоттки и двух конденсаторах собирают следующим образом:

  1. К входному контакту микросхемы припаивается: диод типа 1N4007, анод которого при помощи провода соединяется с плюсом источника питания, плюсовая обкладка мощного 16-ти вольтного электролитического конденсатора емкостью 330 мкФ.
  2. К правому выходному контакту припаивается нагрузка и ножка плюсовой обкладки 16-ти вольтного электролитического конденсатора на 100 мкФ.
  3. К среднему регулировочному контакту припаивается минус, идущий от батареи, и провод от минусовых обкладок конденсаторов.

От такого простого устройства можно запитывать мощные ленты из светодиодов и магнитолу.

Самый простой стабилизатор — плата КРЕН

Лада 2110 CROSS                             Бортжурнал                                 Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодовСтабилизатор на микросхеме КРЕН

Схема стабилизатор напряжения на 12 вольт на основе платы крен (КР142ЕН8Б) включает в себя следующие компоненты:

  • Припаянный к входному контакту выпрямляющий диод типа 1N4007.
  • Микросхему КР142ЕН8Б либо KIA7812A.
  • Два провода, припаянные к выходному и регулировочному контакту микросхемы и соединенные с нагрузкой и минусом источника питания.

Стабилизатор на LM317

Трёхвыводной регулируемый стабилизатор lm317 идеально подходит для конструирования несложных источников питания, которые применяются в самых разнообразных устройствах. Простейшая схема включения lm317 в качестве стабилизатора тока имеет высокую надежность и небольшую обвязку. Типовая схема токового драйвера на lm317 для автомобиля представлена на рисунке ниже и содержит всего два электронных компонента: микросхему и резистор. Помимо данной схемы, существует множество других, более сложных схемотехнических решений для построения драйверов с применением множества электронных компонентов. Детальное описание, принцип действия, расчеты и выбор элементов двух самых популярных схем на lm317 можно найти .

Главные достоинства линейных стабилизаторов, построенных на базе lm317, простота сборки и дешевизна используемых в обвязке компонентов. Розничная цена самого ИС составляет не более 1$, а готовая схема драйвера не нуждается в наладке. Достаточно замерить мультиметром выходной ток, чтобы убедиться в его соответствии с расчётными данными.

К недостаткам ИМ lm317 можно отнести сильный нагрев корпуса при выходной мощности более 1 Вт и, как следствие, необходимость в отводе тепла. Для этого в корпусе типа ТО-220 предусмотрено отверстие под болтовое соединение с радиатором. Также недостатком приведенной схемы можно считать максимальный выходной ток, не более 1,5 А, что устанавливает ограничение на количество светодиодов в нагрузке. Однако этого можно избежать путём параллельного включения нескольких стабилизаторов тока или использовать вместо lm317 микросхему lm338 или lm350, которые рассчитаны на более высокие токи нагрузки.

Список источников

  • electroadvice.ru
  • xn—-7sbeb3bupph.xn--p1ai
  • StrojDvor.ru
  • autokresla-isofix.ru
Ссылка на основную публикацию