Стабилизатор напряжения 12в для светодиодов в авто своими руками
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 04.10.2024
При использовании в
качестве системы подсветки для
авто светодиодов
– в схеме
обязательно должен быть – стабилизатор
напряжения на 12
вольт, собрать который вполне под силу своими руками.
Рассмотрим, зачем
вообще нужен особый регулятор выходных параметров электрического тока для
дополнительного освещения в машине, а также как самостоятельно изготовить его в
вариантах – на кренке, с двумя транзисторами, на операционном усилителе и на
импульсной микросхеме.
- 1 Что делают стабилизаторы и зачем они
нужны - 2 Схемы стабилизаторов и регуляторов тока
- 2.1 На кренке
- 2.2 На двух транзисторах
- 2.3 На операционном усилителе
- 2.4 На микросхеме импульсного стабилизатора
Что делают стабилизаторы и зачем они
нужны
Светодиоды в виде
отдельных ламп или лед-полосок дают широкую возможность создания как основного
освещения, так и дополнительной подсветки авто. Однако параметры тока бортовой
электрической сети далеки от стабильности и постоянно изменяются. Поэтому и
нужно в схему устанавливать стабилизатор напряжения на 12 вольт. Его главные
функции:
- Устранение резких перепадов параметров электротока в автомобильной сети.
- Защита электрооборудования как от недостатка, так и избытка напряжения. Перепады могут достигать значения в несколько вольт, что уже губительно для любых светодиодов.
- Предохранение особо чувствительных компонентов приборов от перебоев в сети.
- Предотвращение быстрой деградации кристаллов в светодиодах, их потускнения и мерцания, сохранение заявленного производителем срока службы.
Простой или более совершенный стабилизатор напряжения на 12 вольт для авто с заданными выходными параметрами электрического тока можно создать своими руками. Суммарные затраты на его компоненты составят в десять раз меньше, чем стоимость покупного аналога, при этом правильность сборки цепи обеспечит надежность, не меньшую, чем у заводских моделей.
Схемы стабилизаторов и регуляторов тока
Существуют как минимум
четыре варианта изготовления стабилизаторов напряжения на 12 вольт для авто
своими руками:
- На кренке.
- На паре транзисторов.
- На операционном усилителе.
- На микросхеме импульсного стабилизатора.
Разберем, какие главные
особенности имеет каждая из рассматриваемых модификаций.
На кренке
Для сборки своими
руками простейшего стабилизатора для светодиодов для авто на 12 вольт
потребуются:
- Микросхема LM317 или КРЕН8Б (более точнее КР142ЕН8Б), или KIA7812A.
- Резистор на 120 Ом.
- Печатное плато или перфорированная панель.
На изображениях
наглядно представлено расположение основных компонентов схемы простейшего
стабилизатора для светодиодов в авто:
На второй схеме на
входе с АКБ применяется диод выпрямляющего типа 1n4007.
На двух транзисторах
Одним из самых
популярных автомобильных стабилизаторов напряжения для светодиодов на 12 вольт,
который также собирается своими руками, на сегодня является схема на двух
транзисторах.
Переменное напряжение
номиналом 12 вольт поступает на диодный мостик VD1 – VD4, выпрямляется и,
проходя через фильтры С1 С2, сглаживается. Далее ток идет на стабилизатор
параметрического типа VD1 и проходит к резистору R2. Затем с его движка
передается на ключ составного транзистора VT1 VT2. Уровень его открытости
определяется состоянием движка резистора переменного типа R2 – в нижнем
положении регулятора транзисторы перекрыты и напряжение не поступает в
нагрузку, а в верхнем состоянии регулятора R2 оно максимально и транзисторы
полностью открыты, напряжение прилагается к нагрузке.
Интересно! Устройство позволяет задавать параметры электрического тока на выходе в рамках – от 0 до 12 вольт и до 3 ампер. При сборке схемы следует учесть, что выпрямляющий диодный мостик VD1 – VD4 и транзистор VT2 могут значительно перегреваться. Поэтому их следует установить на радиатор с полезной площадью порядка 260-270 см. кв. Кроме того, сами диоды должны выдерживать ток силой не менее 10 ампер (что соответствует Д245-Д247).
Приведенная модель
стабилизатора напряжения для авто чаще всего применяется для дневных ходовых
огней на базе светодиодов и позволяет успешно подстраивать параметры бортового
тока под характеристики прибора освещения.
На операционном усилителе
Стабилизатор напряжения
на 12 вольт для светодиодов в авто имеет смысл изготовить своими руками, когда
возникает необходимость для его работы в расширенном диапазоне рабочих
параметров. Ниже приведенная схема такого устройства. Главная его особенность в
том, что сам усилитель включен в цепь обратной связи и питается прямо с выхода
стабилизатора. Прибор характеризуется коэффициентом стабилизации – порядка
1000, при этом сопротивление на выходе – не более 10 мкОм при КПД около 50%.
Ток нагрузки в номинале – не менее 200 мкА, при пульсации напряжения на выходе
в двойной амплитуде – меньше 60 мкВ.
Среди главных
особенностей его работы выделяются:
- Рабочий интервал температуры – от -20 до +60 градусов.
- Термический дрейф напряжения на выходе – меньше 0,05%.
- Возможность повышения напряжения на выходе до 27-30 вольт.
На микросхеме импульсного стабилизатора
Когда от стабилизатора
напряжения для авто требуется высокий коэффициент полезного действия, лучше собрать
своими руками устройство с использование импульсных составляющих. Наиболее
распространенной является ниже представленная схема МАХ771 (или аналогов 770,
772).
Стабилизатор
импульсного типа на выходе имеет мощность в 15 ватт. Элементы цепи R1 и R2
разделяют показатели напряжения на точках выход. В случае, когда оно становится
выше базового, импульсные выпрямители просто снижаются его выходное значение. В
обратном случае прибор будет, напротив, увеличивать данный параметр на выходе.
Монтаж и установка
своими руками импульсного стабилизатора напряжения для светодиодов в авто
разумна, когда его показатель превышает 16 вольт. При возникновении повышенного
падения нагрузки в цепь следует внедрить операционный усилитель.
Рекомендация! При выборе готового стабилизатора напряжения для светодиодов в авто нужно исходить из того, чтобы система подсветки обеспечивалась током со стабильными показателями. Для большинства приборов освещения это 12 вольт. Если устройства изготавливаются своими руками, прежде чем внедрять их в схему, нужно измерить их характеристики на выходе с помощью мультиметра.
Основные выводы
Стабилизатор напряжения
на 12 вольт устанавливается в электросхему авто, когда нужно сохранить
работоспособность светодиодов и предотвратить на них вредное влияние переменных
параметров бортового тока. Устройство можно купить или при достаточном опыте в
радиотехнике собрать своими руками. Существуют четыре популярных варианта для
самостоятельной сборки:
- На кренке.
- На двух
транзисторах. - С помощью
операционного усилителя. - С применением
импульсной микросхемы.
У каждого из них есть свои особенности. При выборе компонентов и в ходе сборки своими руками нужно строго следовать предложенной схеме.
Если вы ходите добавить
свою информацию к приведенным схемам или у вас есть свой вариант по
изготовлению своими руками стабилизатора на 12 вольт для светодиодов в авто,
обязательно поделитесь этим в комментариях.
При использовании в качестве системы подсветки для авто светодиодов – в схеме обязательно должен быть – стабилизатор напряжения на 12 вольт, собрать который вполне под силу своими руками.
Рассмотрим, зачем вообще нужен особый регулятор выходных параметров электрического тока для дополнительного освещения в машине, а также как самостоятельно изготовить его в вариантах – на кренке, с двумя транзисторами, на операционном усилителе и на импульсной микросхеме.
Что делают стабилизаторы и зачем они нужны
Светодиоды в виде отдельных ламп или лед-полосок дают широкую возможность создания как основного освещения, так и дополнительной подсветки авто. Однако параметры тока бортовой электрической сети далеки от стабильности и постоянно изменяются. Поэтому и нужно в схему устанавливать стабилизатор напряжения на 12 вольт. Его главные функции:
- Устранение резких перепадов параметров электротока в автомобильной сети.
- Защита электрооборудования как от недостатка, так и избытка напряжения. Перепады могут достигать значения в несколько вольт, что уже губительно для любых светодиодов.
- Предохранение особо чувствительных компонентов приборов от перебоев в сети.
- Предотвращение быстрой деградации кристаллов в светодиодах, их потускнения и мерцания, сохранение заявленного производителем срока службы.
Простой или более совершенный стабилизатор напряжения на 12 вольт для авто с заданными выходными параметрами электрического тока можно создать своими руками. Суммарные затраты на его компоненты составят в десять раз меньше, чем стоимость покупного аналога, при этом правильность сборки цепи обеспечит надежность, не меньшую, чем у заводских моделей.
Схемы стабилизаторов и регуляторов тока
Существуют как минимум четыре варианта изготовления стабилизаторов напряжения на 12 вольт для авто своими руками:
- На кренке.
- На паре транзисторов.
- На операционном усилителе.
- На микросхеме импульсного стабилизатора.
Разберем, какие главные особенности имеет каждая из рассматриваемых модификаций.
На кренке
Для сборки своими руками простейшего стабилизатора для светодиодов для авто на 12 вольт потребуются:
- Микросхема LM317 или КРЕН8Б (более точнее КР142ЕН8Б), или KIA7812A.
- Резистор на 120 Ом.
- Печатное плато или перфорированная панель.
На изображениях наглядно представлено расположение основных компонентов схемы простейшего стабилизатора для светодиодов в авто:
На второй схеме на входе с АКБ применяется диод выпрямляющего типа 1n4007.
На двух транзисторах
Одним из самых популярных автомобильных стабилизаторов напряжения для светодиодов на 12 вольт, который также собирается своими руками, на сегодня является схема на двух транзисторах.
Переменное напряжение номиналом 12 вольт поступает на диодный мостик VD1 – VD4, выпрямляется и, проходя через фильтры С1 С2, сглаживается. Далее ток идет на стабилизатор параметрического типа VD1 и проходит к резистору R2. Затем с его движка передается на ключ составного транзистора VT1 VT2. Уровень его открытости определяется состоянием движка резистора переменного типа R2 – в нижнем положении регулятора транзисторы перекрыты и напряжение не поступает в нагрузку, а в верхнем состоянии регулятора R2 оно максимально и транзисторы полностью открыты, напряжение прилагается к нагрузке.
Интересно! Устройство позволяет задавать параметры электрического тока на выходе в рамках – от 0 до 12 вольт и до 3 ампер. При сборке схемы следует учесть, что выпрямляющий диодный мостик VD1 – VD4 и транзистор VT2 могут значительно перегреваться. Поэтому их следует установить на радиатор с полезной площадью порядка 260-270 см. кв. Кроме того, сами диоды должны выдерживать ток силой не менее 10 ампер (что соответствует Д245-Д247).
Приведенная модель стабилизатора напряжения для авто чаще всего применяется для дневных ходовых огней на базе светодиодов и позволяет успешно подстраивать параметры бортового тока под характеристики прибора освещения.
На операционном усилителе
Стабилизатор напряжения на 12 вольт для светодиодов в авто имеет смысл изготовить своими руками, когда возникает необходимость для его работы в расширенном диапазоне рабочих параметров. Ниже приведенная схема такого устройства. Главная его особенность в том, что сам усилитель включен в цепь обратной связи и питается прямо с выхода стабилизатора. Прибор характеризуется коэффициентом стабилизации – порядка 1000, при этом сопротивление на выходе – не более 10 мкОм при КПД около 50%. Ток нагрузки в номинале – не менее 200 мкА, при пульсации напряжения на выходе в двойной амплитуде – меньше 60 мкВ.
Среди главных особенностей его работы выделяются:
- Рабочий интервал температуры – от -20 до +60 градусов.
- Термический дрейф напряжения на выходе – меньше 0,05%.
- Возможность повышения напряжения на выходе до 27-30 вольт.
На микросхеме импульсного стабилизатора
Когда от стабилизатора напряжения для авто требуется высокий коэффициент полезного действия, лучше собрать своими руками устройство с использование импульсных составляющих. Наиболее распространенной является ниже представленная схема МАХ771 (или аналогов 770, 772).
Стабилизатор импульсного типа на выходе имеет мощность в 15 ватт. Элементы цепи R1 и R2 разделяют показатели напряжения на точках выход. В случае, когда оно становится выше базового, импульсные выпрямители просто снижаются его выходное значение. В обратном случае прибор будет, напротив, увеличивать данный параметр на выходе.
Монтаж и установка своими руками импульсного стабилизатора напряжения для светодиодов в авто разумна, когда его показатель превышает 16 вольт. При возникновении повышенного падения нагрузки в цепь следует внедрить операционный усилитель.
Рекомендация! При выборе готового стабилизатора напряжения для светодиодов в авто нужно исходить из того, чтобы система подсветки обеспечивалась током со стабильными показателями. Для большинства приборов освещения это 12 вольт. Если устройства изготавливаются своими руками, прежде чем внедрять их в схему, нужно измерить их характеристики на выходе с помощью мультиметра.
Основные выводы
Стабилизатор напряжения на 12 вольт устанавливается в электросхему авто, когда нужно сохранить работоспособность светодиодов и предотвратить на них вредное влияние переменных параметров бортового тока. Устройство можно купить или при достаточном опыте в радиотехнике собрать своими руками. Существуют четыре популярных варианта для самостоятельной сборки:
- На кренке.
- На двух транзисторах.
- С помощью операционного усилителя.
- С применением импульсной микросхемы.
У каждого из них есть свои особенности. При выборе компонентов и в ходе сборки своими руками нужно строго следовать предложенной схеме.
Если вы ходите добавить свою информацию к приведенным схемам или у вас есть свой вариант по изготовлению своими руками стабилизатора на 12 вольт для светодиодов в авто, обязательно поделитесь этим в комментариях.
Читайте также: