Vipmastertlt.ru

Журнал Автомобилиста
26 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулятор напряжения калина какой лучше

Генератор

Генератор Лада Калина

На автомобили устанавливают гене­раторы 9402.3701-06 или 5132.3771 Генератор — синхронная электри­ческая машина переменного тока с электромагнитным возбуждением и встроенным выпрямителем на кремниевых диодах. Ротор генера­тора приводится во вращение от коленчатого вала двигателя поли­клиновым ремнем.

(при 14 В и 6000 мин -1 ), А

Статор и крышки генератора стяну­ты четырьмя болтами. Вал ротора вращается в подшипниках, устано­вленных в крышках. Смазка, зало­женная в подшипники на заводе, рассчитана на весь срок службы ге­нератора. Задний подшипник на­прессован на вал ротора, а в задней крышке установлен с небольшим за­зором. Передний подшипник уста­новлен в передней крышке генера­тора с небольшим натягом и закрыт прижимной пластиной, на валу ро­тора посадка подшипника скользя­щая. Задняя часть генератора закры­та пластмассовым кожухом.

В статоре генератора расположена трехфазная обмотка. Концы фазных обмоток соединены с выпрямитель­ным мостом, состоящим из шести (или восьми) кремниевых диодов (вентилей): «положительных» и «от­рицательных». Вентили запрессованы в две подковообразные алюминие­вые пластины-держатели в соответ­ствии с полярностью («положитель­ные» и «отрицательные» — на разных пластинах). Пластины объединены в выпрямительный блок, закреплен­ный на задней крышке генератора (под пластмассовым кожухом).

Обмотка возбуждения расположена на роторе генератора, ее выводы припаяны к двум медным контактным кольцам на вале ротора. Питание к обмотке возбуждения подводится через две щетки. Щеткодержатель конструктивно объединен с регуля­тором напряжения и закреплен на задней крышке генератора (под пластмассовым кожухом).

Регулятор напряжения — неразбор­ный, при выходе его из строя заме­няют щеткодержатель с регулятором в сборе.

Для защиты бортовой сети от скач­ков напряжения при работе систе­мы зажигания и снижения помех радиоприему между выводами «по­ложительных» и «отрицательных» вентилей (между «+» и «массой» генератора) подключен конденса­тор.

При включении зажигания напря­жение к обмотке возбуждения ге­нератора (выводы «L» или «D+» генератора и «+» регулятора) под­водится через сигнализатор и рези­сторы в комбинации приборов (сиг­нализатор при этом горит). После пуска двигателя обмотка возбужде­ния питается от диодов выпрями­тельного блока (сигнализатор гас­нет). Если после пуска двигателя сигнализатор горит, это указывает на неисправность генератора или его цепей.

«Минус» аккумуляторной ба­тареи всегда должен подклю­чаться к «массе» автомобиля, а «плюс» — к выводу «В+» генератора. Обратное включение приведет к пробою вентилей генератора. При работе двигателя не рекомен­дуется отсоединять аккумуляторную батарею. Возникающие при этом скачки напряжения в бортовой сети могут повредить электронные ком­поненты схемы.

Вентили генератора (и другие устройства в бортовой сети автомо­биля при подключенном генерато­ре) следует проверять под напряже­нием не выше 14 В, более высокое напряжение (например при про­верке мегомметром) может вы­звать повреждение вентилей. При необходимости проверки изоляции обмоток высоким напряжением ге­нератор следует снять, а выводы обмоток — отсоединить от выпря­мительного блока и регулятора на­пряжения.

Детали крепления генератора:

1 — верхний болт;

3 — крон­штейн генератора;

Генератор установлен на кронштей­не, закрепленном на двигателе. Ге­нератор крепится к кронштейну двумя болтами с гайками. Головка верхнего болта удерживается от проворачивания двумя выступами на кронштейне. Гайка нижнего бол­та установлена в шестигранном углублении кронштейна. В нижнем левом отверстии кронштейна под болт крепления генератора установ­лена распорная втулка.

Видео по теме «Лада Калина. Генератор»

Ремонт генератора автомобиля Калина. 115 Ампер.
Проблемы с генератором Лада Калина 115А (конец).
Генератор Лада Калина,Приора. ремонт

Реле регулятор калина схема

L ada K alina 2 . ПРОВЕРКА И ЗАМЕНА РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ НА АВТОМОБИЛЕ

Вам потребуются: отвертка с плоским лезвием, ключи «на 8», «на 12», торцовые ключи «на 7», «на 8», «на 24», молоток, вольтметр постоянного тока, мегомметр.

Работа регулятора напряжения заключается в непрерывном автоматическом изменении силы тока возбуждения генератора таким образом, чтобы напряжение генератора поддерживалось в заданных пределах при изменении частоты вращения и тока нагрузки.

При необходимости проверить и заменить регулятор напряжения можно без снятия генератора с автомобиля.

Показана работа на автомобиле без кондиционера. На автомобиле с кондиционером установлен генератор другой модели и для снятия реле-регулятора требуется демонтаж генератора с автомобиля.
1. Отведите в сторону резиновый чехол и подсоедините провод «плюс» вольтметра к клемме «В+», а провод «минус» — к корпусу генератора.

2. Пустите двигатель и включите фары.

3. Через 15 мин работы двигателя на средних оборотах измерьте напряжение, оно должно быть 14,4-15,1 В. Если наблюдается недозаряд или перезаряд (напряжение не укладывается в заданные пределы), замените регулятор напряжения.

4. Исправность конденсатора можно проверить мегомметром или тестером (по шкале 1-10 МОм). Подсоедините щупы тестера к контактам конденсатора. Перед подключением прибор показывает бесконечность. В момент подключения сопротивление уменьшается, а затем опять стремится к бесконечности. В этом случае конденсатор исправен.

Неисправный конденсатор заменяют в сборе с выпрямительным блоком следующим образом.

1. Отсоедините провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи.
2. Отсоедините колодку жгута проводов от выводов генератора.

12. Проверьте исправность регулятора напряжения. Подсоедините контрольную лампу 12 В к щеткам. Подайте напряжение 12 В «плюс» на клемму, а «минус» на «массу» щеткодержателя. При этом контрольная лампа должна гореть.

13. Задайте напряжение 15-16 В — лампа должна погаснуть. Если лампа горит или не горит в обоих случаях, то регулятор со щеткодержателем неисгравен и его нужно заменить.

14. Установите регулятор напряжения в порядке, обратном снятию.

На автомобилях «Калина» генератор трехфазный, вырабатывает переменный ток. Сильно вдаваться в теорию не стоит, рядовому автомобилисту достаточно знать лишь то, как самостоятельно провести диагностику и ремонт установки. Имеется в виду установка непосредственно генератора и регулятора напряжения. Дело в том, что на выходе силовых обмоток напряжение прыгает в интервале 10-30 В, а для питания всей бортовой сети нужно 12 В. Первым делом необходимо выпрямить напряжение, а затем стабилизировать его.

Принцип работы генератора

Чтобы представить визуально работу установки, воспользуйтесь схемой подключения генератора. Второй компонент установки – это регулятор напряжения, который включен в цепь питания роторной обмотки. В приборной панели имеется лампа контроля зарядки, которая:

  1. Горит при включении зажигания и наличии поломки в генераторной установке.
  2. Не горит в нормальном режиме и при наличии зарядки должного уровня.

Для питания этой лампы используется реле с нормально замкнутыми контактами. Следовательно, при включении зажигания она загорается. Далее, как только запускаете двигатель, начинает вырабатываться напряжение генератором. Обмотка реле включена в цепь питания ротора, при появлении напряжения происходит переключение контактов – они размыкаются и лампа тухнет.

Основные компоненты генератора

В целом генератор – это преобразователь, который создает из механической энергии электрическую. На всех автомобилях конструкции и принцип функционирования этих устройств схожи. Конструкция состоит из таких компонентов:

  1. Обмотка статора, для нее используется толстый медный провод, так как вырабатывается напряжение именно с ее помощью.
  2. Обмотка ротора – возбуждения. Без нее невозможно появление тока в статорной обмотке. Чтобы появилась какая-то разность потенциалов в рамке, необходимо наличие двух составляющих – вращения и магнитного поля. Благодаря ремню генератора на «Калине» вращается ротор. Именно его обмотка выполняет эти два условия – вокруг нее создается магнитное поле, и она вращается вокруг своей оси.
  3. На роторе установлены контактные кольца, к которым подводится напряжение при помощи щеточного узла.
  4. Шкив, установленный на роторе, позволяет передать вращение от коленчатого вала посредством ремня генератора на «Калине».
  5. Регулятор напряжения механического или электронного типа изменяет напряжение на роторной обмотке. За счет этого генератор вырабатывает стабильное напряжение.
  6. Блок полупроводников (вентилей), о которых говорилось ранее, необходим для преобразования трехфазного переменного напряжения в постоянное однополярное.
  7. Крышки с подшипниками предназначены для центровки ротора и нормальной работы установки.
  8. Конденсатор позволяет избавиться от остатков переменного тока после выпрямления.

Признаки поломки генератора

Чтобы осуществить диагностику генераторной установки, снимать ее необязательно. Вот некоторые характерные симптомы поломок:

  1. Наличие гула и свиста со стороны генератора говорит о том, что разрушены подшипники. Если запустить, то ротор может заклинить и порваться ремень.
  2. Свист, кратковременное возгорание лампы контроля зарядки – износился ремень генератора на «Ладе Калине», или же он имеет слабое натяжение. Если лампа горит постоянно, то возможен обрыв.
  3. Если горит лампа зарядки, это означает то, что на выходе генератора нет напряжения. Причина может крыться в обмотках, регуляторе напряжения, контактных кольцах, диодах, проводке.

Поиск неисправности должен начинаться от самого простого к более сложному. Не исключено, что причина отказа генератора – это обрыв одного провода. Но вполне возможно, что имеется обрыв обмотки ротора или статора. При ремонте схема подключения генератора должна быть под рукой.

Действия при исчезновении зарядки

Генератор на «Калине» с кондиционером имеет большую мощность, нежели на автомобилях без климатической системы. Конструкция и неисправности одинаковы. Что же делать, если пропала зарядка? Не паниковать и сразу же проверить:

  1. Регулятор напряжения. Самый простой и дорогой способ – это заменить его на заведомо исправный. Но можно и подать напряжение 12 В и 15 В, чтобы проверить работоспособность. Независимо от того, механического или электрического типа регулятор, вести себя он будет одинаково. В первом случае подача напряжения на обмотку возбуждения будет осуществляться, во втором – нет.
  2. Контактные кольца и щетки генератора. Можно использовать простой пробник из лампы, чтобы проверить контакты. Длина щеток должна быть более 5 мм, в противном случае их следует заменить.
  3. Целостность обмотки возбуждения можно проверить тестером. Причем снимать генератор не нужно, достаточно подлезть к контактным кольцам и проверить сопротивление между ними. Обратите внимание на то, что они не должны замыкать на массу.
  4. Состояние обмотки статора и диодного моста можно оценить лишь после демонтажа генератора.

Как производится демонтаж генератора

Теперь нужно рассказать, как снять генератор. Для этого действуете по следующему принципу:

  1. Отключаете аккумуляторную батарею.
  2. Отсоединяете все провода, идущие к генератору.
  3. Заранее резьбовые соединения обрабатываете проникающей смазкой типа WD-40.
  4. Выкручиваете гайку с верхнего крепления генератора. Кронштейн тоже можно снять.
  5. Выкручиваете гайку с нижнего болта крепления. Удерживаете от проворачивания головку болта.
  6. Снимаете с ролика ремень генератора «Калины». С кондиционером и ГУРом никаких манипуляций производить не нужно.
  7. Вынимаете генератор с посадочного места.

Разборка устройства

Чтобы разобрать генератор, необходимо осуществить несколько простых манипуляций:

  1. Демонтировать шкив привода. Старайтесь не потерять шпонку.
  2. Выкрутить гайки с задней крышки, которыми стянуты все части конструкции.
  3. Извлечь регулятор напряжения. Заодно оцените состояние щеточного узла.
  4. Рассоединить все части генератора.

После этого можно приступать к проведению ремонта.

Часто выходят из строя подшипники, особенно тот, который расположен в передней крышке. Причина этого — чрезмерное натяжение ремня. Чтобы произвести замену, нужно выкрутить четыре винта и выпрессовать подшипник с посадочного места. Вместо него устанавливаете новый подшипник. Чтобы увеличить надежность, меняйте сразу оба ролика.

Установка и особенности ремонта

Установка происходит в обратной последовательности. Если необходимо, то проводится замена генератора или его ремонт. В некоторых случаях ремонт будет нецелесообразен, так как имеется много негодных узлов, в числе которых статорные и роторные обмотки. Восстановление окажется дорогостоящим, намного проще станет провести полную замену генератора на «Калине». Стоимость нового генератора в магазинах 4-5 тыс. рублей. На «разборках» можно приобрести в 2-3 раза дешевле.

Как уже говорилось в предыдущих статьях, основными неисправностями генератора является выход из строя диодного моста , щеток с регулятором напряжения или даже обрыв цепи в обмотке устройства. Ниже я приведу некоторые из видов диагностики с помощью мультиметра, которые каждый может выполнить самостоятельно при наличии данного прибора.

Проверка выпрямительного блока (диодного моста)

Для выполнения этой диагностики, необходимо снять диодный мост с генератора Калины, подробнее об этом описывалось в предыдущих статьях этого раздела.

Затем подключаем тестер черный проводом к минусовой пластине блока, а красный поочередно к трем контактным выводам диодов. Таким образом проверяем все выпрямители в блоке. Значения на приборе должны быть в диапазоне от 400 до 800 Ом. Лично на моей Калине при проведении данной проверки все диоды показали сопротивление в пределах 535 Ом. А вот в инструкции по ремонту от издательства «Третий Рим» говорится о цифрах 580-620 Ом. Скажу сразу, что при прозвоне двух исправных генераторов указанных в руководстве значений так и не удалось достигнуть, хотя проблем с зарядкой не возникало, так что лично я сомневаюсь в точности данных этой инструкции.

Потом проводим ту же самую операцию, только поменяв местами контактные провода мультиметра. В этом случае прибор при исправных диодах покажет бесконечность, то есть его показания не изменятся:

Проверка обмоток ротора

Для этого необходимо подсоединить провода омметра к контактным кольцам. Если прибор не показывает никакого сопротивления и показания остаются неизменными, значит в обмотке обрыв цепи и ротор нуждается в замене. Ниже данная процедура диагностики показана на фото:

Проверка исправности регулятора напряжения со щетками

Для этого к двум концам щеток необходимо подсоединить лампочку 12 Вольт, а на контакты регулятора подать напряжение 12 Вольт. Если данное устройство исправно, то лампочка должна загореться. При увеличении напряжения, подаваемого на регулятор до 15-16 В, лампочка должна будет погаснуть.

В случае выявленных неисправностей в различных устройствах, производим их замену. Подробнее об этом написано в предыдущих статьях из раздела «Генератор».

Сгорает РЕЛЕ регулятор на ГЕНЕРАТОРе в чем беда?

Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться

Сообщений [ 10 ] Просмотров: 1 104 [Закрыто]

1 Тема от alex_kurt_901 12.10.2014 18:00:49 (6 лет 10 месяцев назад)

  • alex_kurt_901
  • Участник
  • Автор темы
  • Неактивен
  • Стаж: 11 лет 9 месяцев
  • Сообщений: 2 455
Тема: Сгорает РЕЛЕ регулятор на ГЕНЕРАТОРе в чем беда?

В общем появилась неисправность на грузовом автомобиле сгорает РЕЛЕ регулятор на ГЕНЕРАТОРе оно там всборе со щетками в чем может быть причина . первое сгорело поставили запасное, проехал 50 км сгорело купили в дороге 3-тье поставили проехали еще 50 км сгорело . на след день поставили 4-ое завели работало час на месте заглушили завели сгорело. в запасе 5-ое осталось до БРН должен дотянуть.
АКБ зимой менялись нареканий к ним нет , может из-за межвиткового замыкания в обмотке быть сей беда?

2 Ответ от Chungal 12.10.2014 18:13:17 (6 лет 10 месяцев назад)

  • Chungal
  • Участник
  • Неактивен
  • Стаж: 12 лет
  • Сообщений: 3 716
  • Репутация : [ 156 | 0 ]
Re: Сгорает РЕЛЕ регулятор на ГЕНЕРАТОРе в чем беда?

В обмотке возбуждения может быть межвитковое.

3 Ответ от alex_kurt_901 12.10.2014 18:24:11 (6 лет 10 месяцев назад)

  • alex_kurt_901
  • Участник
  • Автор темы
  • Неактивен
  • Стаж: 11 лет 9 месяцев
  • Сообщений: 2 455
Re: Сгорает РЕЛЕ регулятор на ГЕНЕРАТОРе в чем беда?

В обмотке возбуждения может быть межвитковое.

лечиться? и как выявить.

4 Ответ от Андрей1989 12.10.2014 18:31:03 (6 лет 10 месяцев назад)

  • Андрей1989
  • Участник
  • Неактивен
  • Стаж: 7 лет
  • Сообщений: 2 170
  • Репутация : [ 12 | 2 ]
Re: Сгорает РЕЛЕ регулятор на ГЕНЕРАТОРе в чем беда?

В обмотке возбуждения может быть межвитковое.

лечиться? и как выявить.

замерить сопротивление обмоток и на корпус(лучше мегомметром)

5 Ответ от Chungal 12.10.2014 19:10:09 (6 лет 10 месяцев назад)

  • Chungal
  • Участник
  • Неактивен
  • Стаж: 12 лет
  • Сообщений: 3 716
  • Репутация : [ 156 | 0 ]
Re: Сгорает РЕЛЕ регулятор на ГЕНЕРАТОРе в чем беда?

В обмотке возбуждения может быть межвитковое.

лечиться? и как выявить.

А хз, как выявить. Сопротивление там маленькое, надо очень точный омметр и знать сопротивление исправного ротора. А перемотать его поди можно.

6 Ответ от alex_kurt_901 12.10.2014 23:28:28 (6 лет 10 месяцев назад)

  • alex_kurt_901
  • Участник
  • Автор темы
  • Неактивен
  • Стаж: 11 лет 9 месяцев
  • Сообщений: 2 455
Re: Сгорает РЕЛЕ регулятор на ГЕНЕРАТОРе в чем беда?

да думаю проще с такой проблемой новый взять . пробег у него под 2 миллиона уже от генерировал фриц уже своё

В общем как говорится «вскрытие покажет» . и оно показало . за 2миллиона пробега сносились до основания (до оси ротора контактные кольца . точнее одно второе чуток осталось ))) приложу картинку для общего понимания

щетки искрили и из-зи этого шла перенагрузка на реле оно же как раз и сглаживает колебания

Отредактировано alex_kurt_901 (15.10.2014 15:15:11, 6 лет 10 месяцев назад)

7 Ответ от demmax2004 15.10.2014 17:30:19 (6 лет 10 месяцев назад)

  • demmax2004
  • Разрушитель мифов и надежд
  • Неактивен
  • Стаж: 13 лет 5 месяцев
  • Сообщений: 9 624
  • Репутация : [ 190 | 40 ]
Re: Сгорает РЕЛЕ регулятор на ГЕНЕРАТОРе в чем беда?

щетки искрили и из-зи этого шла перенагрузка на реле оно же как раз и сглаживает колебания

Да не может быть такого

8 Ответ от alex_kurt_901 15.10.2014 20:42:38 (6 лет 10 месяцев назад)

  • alex_kurt_901
  • Участник
  • Автор темы
  • Неактивен
  • Стаж: 11 лет 9 месяцев
  • Сообщений: 2 455
Re: Сгорает РЕЛЕ регулятор на ГЕНЕРАТОРе в чем беда?

почему . концы щеток подплавленны реле как раз сгорает из-за таких «недоконтактов»

9 Ответ от Chungal 15.10.2014 21:51:57 (6 лет 10 месяцев назад)

  • Chungal
  • Участник
  • Неактивен
  • Стаж: 12 лет
  • Сообщений: 3 716
  • Репутация : [ 156 | 0 ]
Re: Сгорает РЕЛЕ регулятор на ГЕНЕРАТОРе в чем беда?

почему . концы щеток подплавленны реле как раз сгорает из-за таких «недоконтактов»

А не посмотрел, там поди внутренняя щетка протерла коллектор до второго провода под коллектором.

Хотя так бы зарядка давно пропала бы.

Отредактировано (15.10.2014 21:52:43, 6 лет 10 месяцев назад)

10 Ответ от alex_kurt_901 15.10.2014 22:25:15 (6 лет 10 месяцев назад)

  • alex_kurt_901
  • Участник
  • Автор темы
  • Неактивен
  • Стаж: 11 лет 9 месяцев
  • Сообщений: 2 455
Re: Сгорает РЕЛЕ регулятор на ГЕНЕРАТОРе в чем беда?

почему . концы щеток подплавленны реле как раз сгорает из-за таких «недоконтактов»

А не посмотрел, там поди внутренняя щетка протерла коллектор до второго провода под коллектором.

Хотя так бы зарядка давно пропала бы.

она протерлась наполовину по радиусу до оси до металла

самое что интересное авто под навигацией и зарядку отслеживал он-лайн она шла постоянно пока реле работало и скачков не зафиксировал )))) как тока реле перегорало пропадала

Отредактировано (15.10.2014 22:27:04, 6 лет 10 месяцев назад)

Регулятор напряжения калина какой лучше

Описывается несложный способ проверки работоспособности и метод понижения/повышения порога срабатывания регулятора.

Данный регулятор предназначен для автоматического поддержания напряжения на обмотке возбуждения генератора переменного тока автомобилей МАЗ, КАМАЗ, ЛАЗ, ПАЗ и им подобным 24-вольтовым грузовикам. На заводе устанавливается напряжение срабатывания 28.4В при этом погрешность регулирования достигает ±0.8В. Проблема в том, что на практике чаше оказывается, что погрешность регулятора +0.8В, а это значит, что напряжение регулирования получается 29.2В. Из-за чего в летний период времени аккумуляторы перезаряжаются, перегреваются и выкипают. Из 20 испытанных регуляторов только один попался с погрешностью -0.8В (27.6В). Такой регулятор прекрасно работает в генераторе одного из автобусов ПАЗ и уже второй год аккумуляторы чувствуют себя прекрасно.

Ниже приведена схема, срисованная мной с печатной платы регулятора Я120М1 ТУ 4573-001-44378337-99 производства ЗАО «Энергомаш» г. Калуга.:

Схема нарисована с учетом расположения выводов на корпусе регулятора, из-за чего получилась не совсем удобочитаемая, но нам это и не нужно. А нужен нам входной делитель транзистора Q2 (контакт «Р» — переключатель лето/зима). Он состоит из последовательно соединенных резисторов 470Ом + 3.3кОм и параллельных 8.2кОм + 22кОм. В пересчете получается 3.77кОм в нижнем плече делителя + 5.97кОм в верхнем. Переключатель лето/зима устроен таким образом, что при замыкании контакта «Р» на «массу» из схемы делителя исключается резистор 470Ом и сопротивление делителя становится 3.3кОм + 5.97кОм при этом напряжение возбуждения на генераторе увеличивается. Соответственно, что-бы уменьшить порог срабатывания регулятора, нужно увеличить сопротивление нижнего плеча входного делителя транзистора Q2. На практике это оказалось удобно сделать впаяв последовательно с резистором 470Ом подстроечный многооборотный резистор сопротивлением 1кОм. Тогда схема регулятора принимает след. вид:

Таким образом, меняя соотношение сопротивлений делителя можно подстроить работу регулятора на свой вкус. Ниже, на фото отмечены места, куда можно припаять подстроечный резистор:

Теперь самое важное — как же проверить исправность интегрального регулятора типа Я120М1 и узнать порог срабатывания. Для этого нужно всего две вещи: лампочка 12В 1-10Вт и регулируемый блок питания с максимальным пределом не менее 30В и с индикатором напряжения. Важно, что-бы блок питания был стабилизированным — простой «зарядник» не годится. Соединяем все согласно схеме:

Выставляем напряжение на блоке питания 24В. Теперь, если регулятор исправен, лампа должна засветиться при подаче напряжения на схему. Плавно увеличиваем напряжение БП до тех пор пока лампа не погаснет. Напряжение, при котором лампа перестает светиться и есть напряжение регулирования интегрального стабилизатора. Если при достижении 30В лампа не гаснет или гаснет выше 29.2В — регулятор неисправен или нарушена регулировка (например из-за влаги внутри корпуса). Теперь, если лампа погасла, плавно уменьшаем напряжение до 24В — лампа должна засветиться при напряжении на пару вольт ниже, чем при котором выключилась. Это явление называется гистерезис и оно очень полезно для фильтрации ложных срабатываний аналогового компаратора.

Стабилизация напряжения ДХО

В последние годы автолюбители стали оснащать свои автомобили дневными ходовыми огнями. Хотя правила допускают в этом качестве использовать штатные осветительные приборы (противотуманки, фары и т.д.), многие предпочитают выполнять ДХО в виде отдельных блоков. И часть автомобилистов столкнулась с тем, что светодиоды, на основе которых выполнены фонари, выходят из строя, не проработав и года. Причину столь короткой службы никто детально не выяснял. Возможно, это связано с качеством LED от неизвестных производителей, или с тем, что изготовители намного завышают заявленный ресурс полупроводниковых изделий, а может быть все дело в недостаточном охлаждении.

Но существует устойчивое мнение, что светодиоды выходят из строя из-за нестабильного напряжения в бортсети авто или из-за кратковременных выбросов по цепи питания, амплитуда которых достигает нескольких десятков вольт. Спастись от этой беды пытаются установкой стабилизатора напряжения бортсети для ДХО автомобиля.

На сколько вольт должен быть стабилизатор

Если стабилизатор для ДХО используется с промышленными фонарями, то его выходное напряжение должно быть равно напряжению питания, обозначенному на корпусе прибора. В большинстве случаев это 12 вольт. Для самодельной системы надо рассмотреть ее схему.

Обычно она состоит из последовательной цепочки 2..4 светодиодов и гасящего резистора. Для нормальной работы светодиода на нем должно падать его номинальное напряжение. Например, для светодиода ARPL-Star-3W-BCB падение напряжения составляет 3,6 В. Для цепочки из трех элементов надо обеспечить 3.6*3=10,8 вольт. Еще небольшое напряжение должно упасть на балласте (его величина определяется при расчете, 1..2 вольта). В итоге выходим примерно на 12 вольт.

Тип LEDМощность, ВтПадение напряжения, В
TDS-P003L4U1333,6
TDSP005L801156,5
ARPL-Star-3W-BCB33..3,6
STAR 3WR33,6
High Power 3 W33,35..3,6

Какие бывают стабилизаторы напряжения для ДХО

Самые простые и недорогие стабилизаторы – линейного типа. Они перераспределяют напряжение сети между регулирующим элементом (транзистором) и нагрузкой.

При уменьшении входного напряжения или увеличении тока нагрузки транзистор приоткрывается, и напряжение на нагрузке увеличивается. Если входное напряжение увеличилось или ток нагрузки упал, регулятор немного закрывает силовой элемент, и напряжение на нагрузке уменьшается. Так достигается стабильность. Достоинства таких стабилизаторов:

  • простота;
  • низкая стоимость;
  • можно купить в интегральном исполнении на фиксированное напряжение.

Среди минусов – большие потери мощности за счет рассеяния на регулирующем элементе (в связи с этим нужен эффективный теплоотвод) и необходимость заметного превышения входного напряжения над выходным.

От этих недостатков свободны импульсные стабилизаторы, они распределяют энергию во времени, но их проблема – сложность изготовления. Для самостоятельной сборки нужны определенные знания и квалификация.

Как правильно подобрать

Для подбора прибора промышленного изготовления надо задаться следующими параметрами:

  • выходное напряжение;
  • рабочий ток;
  • минимальное входное напряжение (максимальное обычно составляет несколько десятков вольт, такого напряжения в сети автомобиля не бывает).

Как подбирать выходное напряжение, сказано выше. Рабочий ток должен превышать ток потребления фонарей (или фонаря, если стабилизатор ставится на каждый прибор отдельно) с запасом. На последний параметр мало кто обращает внимание, а он может оказать критическое влияние на работу всей системы.

Изучаем популярные схемы стабилизатора напряжения

В первую очередь надо выбрать схему устройства. В глобальной сети много рекомендаций собирать такие блоки на интегральных линейных стабилизаторах 7812 (КР142ЕН8Б).

Те, кто публикует такие схемы, обращают внимание на их простоту и отсутствие необходимости настройки, совершенно забывая об одной проблеме. Для нормальной работы на таком стабилизаторе должно падать не менее 2,5 вольт – об этом написано в любом даташите. Попросту, для хоть сколько-нибудь эффективной стабилизации на выходе, на входе должно быть не менее 14,5 вольт. В автомобиле с исправным генератором такого напряжения быть не должно, а при более низком значении применять такую схему бессмысленно. В качестве компромисса можно использовать девятивольтовый стабилизатор (LM7809), его работоспособность начнется от 11,5 вольт на входе, но при этом упадет яркость свечения фонарей. По требованиям ГОСТ минимальная сила света должна составлять 400 кд, и ниже этого предела опускаться нельзя.

Еще более бездумными выглядят рекомендации ставить на входе диод.

Его назначение весьма сомнительно – защищать микросхему от обратной полярности при стабильном монтаже не надо. Но на кремниевом p-n переходе дополнительно упадет еще 0,6 вольта, и для нормальной работы понадобится не менее 15 вольт.

Схемы с интегральным линейником на 12 вольт (с диодом или без него) пригодны разве что для среза высоковольтных всплесков по шине +12 вольт (если таковые на самом деле присутствуют). То есть они могут служить своеобразным «барьером Зенера», но такой барьер можно сделать гораздо проще. Надо включить параллельно цепочке светодиодов стабилитрон Uст, немного превышающее рабочее напряжение. В нормальном режиме его сопротивление велико, он не окажет влияния на работу осветительного прибора. При превышении напряжения стабилизации (например, 15 вольт) он откроется и «срежет» излишек.

Немного лучше работают стабилизаторы на микросхемах LDO (low drop out). Они выглядят подобно обычным линейным регуляторам, но им для нормальной работы необходимо падение всего в 1,2 вольта, и эффективная стабилизация начнется уже при 13,2 вольтах. Что уже лучше, но все равно недостаточно для нормального функционирования. Для работы в такой схеме подойдут микросхемы LM1084 и LM1085, но схема их включения несколько сложнее.

Для получения выходного напряжения 12 вольт сопротивление резистора R1 должно быть 240 Ом, а R2 – 2,2 кОм. Имеется принципиальное препятствие для дальнейшего снижения падения – регулятор выполнен на биполярном транзисторе, и на его эмиттерном и коллекторном переходах должно упасть не менее 1,2 вольт. Это легко обходится применением полевого транзистора в качестве регулирующего элемента. Интегральные микросхемы, построенные по такому принципу, найти сложно, еще сложнее подобрать по нужным параметрам и они стоят дороже. А вот сделать самому такое устройство на дискретных элементах по силам даже радиолюбителю средней квалификации.

  • R1 — 68 кОм;
  • R2 — 10 кОм;
  • R3 — 1 кОм;
  • R4,R5 — 4,7 кОм;
  • R6 — 25 кОм;
  • VD1 — BZX84C6V2L;
  • VT1 — AO3401;
  • VT2,VT3 — 2N5550.

Выходное напряжение задается соотношением R5/R6. При указанных номиналах на выходе будет 12 вольт, на входе понадобится не более 12,5. Это cерьезное улучшение. Но принципиального скачка можно добиться только применением импульсного источника питания. Такой преобразователь по схеме Step-Up можно собрать на микросхеме XL6009.

Такой стабилизатор в готовом виде можно заказать на популярных интернет-площадках. Но есть проблема – производители из экономии часто устанавливают элементы, рассчитанные на ток не более 1 А (хотя микросхема способна выдать ток до 3 А). Или, например, могут быть не установлены входные или выходные оксидные конденсаторы. Даже диод Шоттки N5824, указанный в даташите, при токах выше 1,5 А начинает греться. Вместо него надо применить более мощный диод, например SR560. Все эти замены и упрощения ведут к перегреву платы и выходу ее из строя.

В видео показан пример сборки стабилизатора на 12 вольт.

Рекомендации по изготовлению

Для изготовления потребуются электронные компоненты для выбранной схемы. Приобрести их можно в специализированных магазинах или через интернет. Для устройства на интегральном линейном стабилизаторе корпус не нужен, но надо позаботиться о радиаторе. Также радиатор понадобится при изготовлении линейника на дискретных элементах. Более сложные устройства надо собирать на платах. Владеющие домашними технологиями смогут разработать и вытравить печатную плату самостоятельно. Остальным лучше воспользоваться макетной платой – отрезать необходимый кусочек и смонтировать элементы на нем.

Также надо подобрать или собрать корпус, не забывая об отводе тепла. Затянуть плату в термоусадку – не лучший вариант в этом плане. Также понадобится паяльник с набором расходников.

Общую инструкцию по изготовлению дать сложно – все зависит от выбранной схемы и предпочитаемых технологий. Но можно дать несколько советов тем, у кого опыта в изготовлении электронных устройств немного:

  • все соединения надо тщательно пропаивать (стараясь не перегреть элементы и проводники в изоляции) – условия эксплуатации будут сопряжены с тряской и перепадами температур, и некачественная пайка сразу даст о себе знать;
  • корпус конструкции должен исключать попадания внутрь воды и грязи – при установке устройства под капотом этих субстанций будет достаточно;
  • если корпус не используется, места пайки надо тщательно изолировать – по тем же резонам;
  • после сборки и проверки работоспособности не будет лишним покрыть плату со стороны пайки лаком и просушить.

Только тщательный подход к изготовлению может гарантировать хоть сколько-нибудь долгую работу самоделки в жестких условиях.

Установка на ДХО

Стабилизатор, вне зависимости от того, по какой схеме он собран, устанавливается в разрыв провода, идущего от выключателя или контроллера к фонарям дневных ходовых огней. Делается это в любом удобном месте. Если мощность регулятора достаточная для работы с двумя фонарями, можно включить его в разрыв провода питания двух фонарей, до точки разделения. Если нет – для каждой лампы ДХО потребуется два устройства.

Надо не забывать подключать минусовой провод к общему проводнику автомобиля. Еще один часто возникающий вопрос – установка радиатора для линейного регулятора. Существует идея использовать в качестве элемента охлаждения кузов автомобиля. Его площадь велика, и он будет великолепно отводить тепло. При условии, что обеспечен надежный тепловой контакт между поверхностью микросхемы и поверхностью кузова. А это потребует, как минимум, удаление лакокрасочного покрытия в месте установки, а также сверления отверстия под винт крепления. В этом месте быстро образуется очаг коррозии. Поэтому данная идея не самая удачная. Лучше сделать небольшой отдельный радиатор из кусочка листового алюминия.

Видео: Подключение и проверка стабилизаторов L7812CV и LM317T для светодиодных ДХО на ВАЗ-2106.

Вопрос применения стабилизатора для дневных ходовых огней не так прост, как это кажется на первый взгляд. Для принятия решения о его применении и выборе способа установки требуется определенная техническая подготовка. Материалы обзора помогут сделать этот выбор.

ДВА ПРОСТЫХ РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Собранный однажды простейший регулятор напряжения на одном транзисторе был предназначен для определённого блока питания и конкретного потребителя, никуда больше его подключать было конечно не нужно, но как всегда наступает момент, когда правильно поступать мы перестаём. Следствием этого являются хлопоты и раздумья как жить-быть дальше и принятие решения восстанавливать сотворённое ранее или продолжать творить.

Схема номер 1

Имелся стабилизированный импульсный блок питания, дающий на выходе напряжение 17 вольт и ток 500 миллиампер. Требовалось периодическое изменение напряжения в пределе 11 – 13 вольт. И общеизвестная схема регулятора напряжения на одном транзисторе с этим прекрасно справлялась. От себя добавил к ней только светодиод индикации да ограничительный резистор. К слову, светодиод здесь это не только «светлячок» сигнализирующий о наличии выходного напряжения. При правильно подобранном номинале ограничительного резистора, даже небольшое изменение выходного напряжения отражается на яркости свечения светодиода, что даёт дополнительную информацию о его повышении или понижении. Напряжение на выходе можно было изменять от 1,3 до 16 вольт.

КТ829 — мощный низкочастотный кремниевый составной транзистор, был установлен на мощный металлический радиатор и казалось, что при необходимости он вполне может выдержать и большую нагрузку, но случилось короткое замыкание в схеме потребителя и он сгорел. Транзистор отличается высоким коэффициентом усиления и применяется в усилителях низкой частоты – видно действительно его место там а не в регуляторах напряжения.

Слева снятые электронные компоненты, справа приготовленные им на замену. Разница по количеству в два наименования, а по качеству схем, бывшей и той, что решено было собрать, она несопоставима. Напрашивается вопрос – «Стоит ли собирать схему с ограниченными возможностями, когда существует более продвинутый вариант «за те же деньги», в прямом и переносном смысле этого изречения?»

Схема номер 2

В новой схеме также присутствует трёхвыводной эл. компонент (но это уже не транзистор) постоянный и переменный резисторы, светодиод со своим ограничителем. Добавлено только два электролитических конденсатора. Обычно на типовых схемах указаны минимальные значения C1 и C2 (С1=0,1 мкФ и С2=1 мкФ) которые необходимы для устойчивой работы стабилизатора. На практике значения емкостей составляют от десятков до сотен микрофарад. Ёмкости должны располагаться как можно ближе к микросхеме. При больших емкостях обязательно условие C1>>C2. Если ёмкость конденсатора на выходе будет превышать ёмкость конденсатора на входе, то возникает ситуация при которой выходное напряжение превышает входное, что приводит к порче микросхемы стабилизатора. Для её исключения устанавливают защитный диод VD1.

У этой схемы уже совсем другие возможности. Входное напряжение от 5 до 40 вольт, выходное 1,2 – 37 вольт. Да, имеется падение напряжения вход – выход равное примерно 3,5 вольтам, однако роз без шипов не бывает. Зато микросхема КР142ЕН12А именуемая линейным регулируемым стабилизатором напряжения имеет неплохую защиту по превышению тока нагрузки и кратковременную защиту от короткого замыкания на выходе. Её рабочая температура до + 70 градусов по Цельсию, работает с внешним делителем напряжения. Выходной ток нагрузки до 1 А при длительной работе и 1,5 А при непродолжительной. Максимально допустимая мощность при работе без теплоотвода 1 Вт, если микросхему установить на радиатор достаточного размера (100 см.кв.) то Р макс. = 10 Вт.

Что получилось

Сам процесс обновлённого монтажа занял времени ни сколько не больше чем предыдущий. При этом получен не простой регулятор напряжения, который подключается к блоку питания стабилизированного напряжения, собранная схема при подключении даже к сетевому понижающему трансформатору с выпрямителем на выходе сама даёт необходимое стабилизированное напряжение. Естественно, что выходное напряжение трансформатора должно соответствовать допустимым параметрам входного напряжения микросхемы КР142ЕН12А. Вместо неё можно использовать и импортный аналог интегральный стабилизатор LM317Т. Автор Babay iz Barnaula.

Форум по обсуждению материала ДВА ПРОСТЫХ РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Как сделать простой регулятор напряжения своими руками

28 сентября 2018

Время на чтение:

В электрических схемах для изменения уровня выходного сигнала используется регулятор напряжения. Основное его назначение — изменять подаваемую на нагрузку мощность. C помощью устройства управляют оборотами электродвигателей, уровнем освещённости, громкостью звука, нагревом приборов. В радиомагазинах можно приобрести готовое изделие, но несложно изготовить регулятор напряжения своими руками.

Описание устройства

Регулятором напряжения называется электронный прибор, служащий для повышения или понижения уровня выходного сигнала, в зависимости от величины разности потенциалов на его входе. То есть это устройство, с помощью которого можно управлять значением мощности, подводимой к нагрузке. При этом регулировать подаваемый уровень энергии можно как на реактивной, так и активной нагрузке.

Самым простым устройством, с помощью которого можно изменять уровень сигнала, считается реостат. Он представляет собой резистор, имеющий два вывода, один из которых подвижный. При перемещении ползункового вывода реостата изменяется сопротивление. Для этого он подключается параллельно нагрузке. Фактически это делитель напряжения, позволяющий регулировать величину разности потенциалов на нагрузке в пределах от нуля до значения, выдаваемого источником энергии.

Использование реостата ограничено мощностью, которую можно через него пропустить. Так как при больших значениях тока или напряжения он начинает сильно нагреваться и в итоге перегорает, поэтому на практике применение реостата ограничено. Его используют в параметрических стабилизаторах, элементах электрического фильтра, усилителях звука и регуляторах освещённости небольшой мощности.

Разновидности приборов

По виду выходного сигнала регуляторы разделяют на стабилизированные и нестабилизированные. Также они могут быть аналоговыми и цифровыми (интегральными). Первые строятся на основе тиристоров или операционных усилителей. Их управление осуществляется путём изменения параметров RC цепочки обратной связи. Совместно с ними для повышения мощности применяются биполярные или полевые транзисторы. Работа же интегральных устройств связана с использованием широтно-импульсной модуляции (ШИМ), поэтому в цифровой схемотехнике используются микроконтроллеры и силовые транзисторы, работающие в ключевом режиме.

При изготовлении самодельного регулятора напряжения могут быть использованы следующие элементы:

  • резисторы;
  • тиристоры или транзисторы;
  • цифровые или аналоговые интегральные микросхемы.

Первые два типа имеют несложные схемы и довольно просты к самостоятельной сборке. Их можно изготавливать без использования печатной платы с помощью навесного монтажа, в то время как импульсные регуляторы на основе микроконтроллеров требуют более обширных знаний в радиоэлектронике и программировании.

Характеристика регулятора

По своему виду приспособления могут изготавливаться в портативном или стационарном исполнении. Устанавливаются они в любом положении: вертикальном, потолочном, горизонтальном.

Устройства могут крепиться с использованием дин-рейки или встраиваться в различные блоки и приборы. Конструктивно регуляторы возможно изготовить как корпусными, так и без помещения в корпус.

К основным характеристикам устройств относят следующие параметры:

  1. Плавность регулировки. Обозначает минимальный шаг, с которым происходит изменение величины разности потенциалов на выходе. Чем он плавнее, тем точнее можно выставить значение напряжения на выходе.
  2. Рабочая мощность. Характеризуется значением силы тока, которое может пропускать через себя прибор продолжительное время без повреждения своих электронных связей.
  3. Максимальная мощность. Пиковая величина, которую кратковременно выдерживает устройство с сохранением своей работоспособности.
  4. Диапазон входного напряжения. Это значения входного сигнала, с которым устройство может работать.
  5. Диапазон изменяемого сигнала на выходе устройства. Обозначает значения разности потенциалов, которое может обеспечить устройство на выходе.
  6. Тип регулируемого сигнала. На вход устройства может подаваться как переменное, так и постоянное напряжение.
  7. Условия эксплуатации. Обозначает условия, при которых характеристики регулятора не изменяются.
  8. Способ управления. Выставление выходного уровня сигнала может осуществляться пользователем вручную или без его вмешательства.

Особенности изготовления

Изготовить регулирующее приспособление можно несколькими способами. Самый лёгкий -приобрести набор, содержащий уже готовую печатную плату и радиоэлементы, необходимые для сборки своими руками. Кроме них, набор содержит электрическую и принципиальную схему с описанием последовательности действий. Такие наборы называются KIT и предназначены для самых неопытных радиолюбителей.

Другой путь подразумевает самостоятельное приобретение радиокомпонентов и изготовление в случае необходимости печатной платы. Используя второй способ, можно будет сэкономить, но он занимает больше времени.

Существует множество схем разного уровня сложности для самостоятельного изготовления. Но чтобы сделать регулятор напряжения, кроме схемы, понадобится подготовить следующие инструменты, приборы и материалы:

  • паяльник;
  • мультиметр;
  • припой;
  • пинцет;
  • кусачки;
  • флюс;
  • технический спирт;
  • соединительные медные провода.

Если планируется собирать устройство, состоящее из 6 и более элементов, то целесообразно будет смастерить печатную плату. Для этого необходимо иметь фольгированный текстолит, хлорное железо и лазерный принтер.

Техника изготовления печатной платы в домашних условиях называется лазерно-утюжной (ЛУТ). Её суть заключается в распечатывании печатной платы на глянцевом листе бумаги, и переносом изображения на текстолит с помощью проглаживания утюгом. Затем плату погружают в раствор хлорного железа. В нём открытые участки меди растворяются, а закрытые с переведённым изображением формируют необходимые соединения.

При самостоятельном изготовлении прибора важно соблюдать осторожность и помнить про электробезопасность, особенно при работе с сетью переменного тока 220 В. Обычно правильно собранный регулятор из исправных радиодеталей не нуждается в настройке и сразу начинает работать.

Простые схемы

Для управления величиной выходного напряжения для слабо мощных устройств можно собрать простой регулятор напряжения на 2 деталях. Понадобится лишь транзистор и переменный резистор. Работа схемы проста: с помощью переменного резистора происходит индуцирование (отпирание транзистора).

Если управляющий вывод резистора находится в нижнем положении, то напряжение на выходе схемы равно нулю. А если вывод перемещается в верхнее положение, то транзистор максимально становится открытым, а уровень выходного сигнала будет равен напряжению источника питания за вычетом падения разности потенциалов на транзисторе.

При изменении сопротивления регулируется величина напряжения на выходе. В зависимости от типа транзистора изменяется и схема включения. Чем номинал переменного резистора будет меньше, тем регулировка будет плавней. Недостатком схемы является чрезмерный нагрев транзистора, поэтому чем больше будет разница между Uвх и Uвых, тем он будет сильнее нагреваться.

Такую схему удобно применять для регулировки вращения компьютерных вентиляторов или других слабых двигателей, а также светодиодов.

Симисторный вид

Для регулировки переменного напряжения используются симисторные регуляторы, с помощью которых можно управлять мощностью паяльника или лампочки. Собрав схему на недорогом и доступном симисторе BT136, можно изменять мощность нагрузки в пределах 100 ватт.

Для сборки схемы понадобится:

НаименованиеНоминалАналог
Резистор R1470 кОм
Резистор R210 кОм
Конденсатор С10,1 мкФ х. 400 В
Диод D11N40071SR35–1000A
Светодиод D2BL-B2134GBL-B4541Q
Динистор DN1DB3HT-32
Симистор DN2BT136КУ 208

Принцип работы регулятора заключается в следующем: через цепочку, состоящую из динистора DN1, конденсатора C1 и диода D1, ток поступает на симистор DN2, что приводит к его открытию. Момент открытия зависит от ёмкости C1, которая заряжается через резисторы R1 и R2. Соответственно, изменением сопротивления R1 управляется скорость заряда C1.

Несмотря на простоту, такая схема отлично справляется с регулировкой вольтажа нагревательных устройств, использующих вольфрамовую нить. Но так как такая схема не имеет обратной связи, использовать её для управления оборотами коллекторного электродвигателя нельзя.

Реле напряжения

Для автолюбителей важным элементом является устройство, поддерживающее напряжение бортовой сети в установленных пределах при изменении различных факторов, например, оборотов генератора, включении или выключении фар. Использующиеся для этого приборы работают по одинаковому принципу – стабилизация напряжения путём изменения тока возбуждения. Иными словами, если уровень сигнала на входе изменяется, то устройство уменьшает или увеличивает ток возбуждения.

Собранная схема своими руками реле-регулятора напряжения должна:

  • работать в широком диапазоне температур;
  • выдерживать скачки напряжения;
  • иметь возможность отключения во время запуска мотора;
  • обладать малым падением разности потенциалов.

Упрощённо принцип работы можно описать в следующем виде: при величине напряжения, превышающей установленное значение, ротор отключается, а при её нормализации запускается вновь. Основным элементом схемы является ШИМ стабилизатор LM 2576 ADJ.

Микросхема TC4420EPA предназначена для моментального переключения транзистора. С помощью резистора R3, конденсатора C1 и стабилитронов VD1, VD2 осуществляется защита микросхемы и полевого транзистора. Резисторы R1 и R2 задают опорное напряжение для стабилизатора. DD1 управляет работой полевого транзистора и ротора. Диод D2 используется для ограничения управляющего напряжения. Индуктивность L1 обеспечивает плавность разрядки ротора через диоды D4 и D5 при размыкании цепи.

Управляемый блок питания

Конструируя различные схемы, радиолюбители часто собирают источники напряжений. Спаяв регулятор постоянного напряжения своими руками, его можно будет использовать как управляемый блок питания в диапазоне от 0 до 12В.

Собираемый источник напряжения состоит из 2 частей: блока питания и параметрического регулятора напряжения. Первая часть изготавливается по классической схеме: понижающий трансформатор — выпрямительный блок. Типом используемого трансформатора, выпрямительных диодов и транзистора определяется мощность устройства. Переменное напряжение сети понижается в трансформаторе до 11 вольт, после чего попадает на диодный мост VD1, где становится постоянным. Конденсатор C1 используется как сглаживающий фильтр. Сигнал поступает на параметрический стабилизатор, состоящий из резистора R1 и стабилитрона VD2.

Параллельно стабилитрону подключён резистор R2, которым и изменяется уровень выходного напряжения. Транзисторы включены по упрощённой схеме эмиттерного повторителя, и при появлении на их переходах напряжения начинают работать в режиме усиления тока. То есть сигнал, снятый с R2, поступает на выход прибора через транзисторы, которые снижают его значение на величину своего насыщения. Таким образом, чем больше подаётся на них напряжение, тем сильнее они открываются и больше мощности поступает на выход.

Этот регулируемый блок питания может работать с нагрузкой до трёх ампер, то есть обеспечивать мощность до 30 ватт. Если есть опыт, то схема паяется навесным монтажом с использованием проводов любого сечения.

Блок питания с регулировкой напряжения и тока

Друзья, сегодня хочу рассказать вам о своей новой самоделке, это блок питания с регулировкой напряжения и тока о котором мечтают все без исключения начинающие и опытные радиолюбители. Устройство можно использовать, как в качестве лабораторного блока для питания различных самоделок, так и в качестве зарядного устройства для зарядки автомобильных аккумуляторов. Блок питания имеет стабилизированный регулятор напряжения и систему ограничения силы тока, защиту от переполюсовки клейм аккумулятора со световой индикацией, а также автоматический регулятор скорости вентилятора, изменяющий обороты в зависимости от нагрева радиатора. На этом рисунке изображена схема блока питания с регулировкой напряжения и тока рассчитанная на ток до 10А. К этой схеме можно подключать любой трансформатор или импульсный источник питания от 12 до 30В. Для тех кто любит по мощнее, в этой статье вы также найдете схему рассчитанную на ток до 25А. Не буду торопить события. Внимательно читайте статью до конца.

Схема блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 10А

Регулируемый стабилизатор напряжения LM317 позволяет плавно регулировать напряжение в диапазоне от 1.2 до 30В. Регулировка напряжения выполняется переменным резистором Р1. Транзистор Т1 MJE13009 выполняет роль ключа пропускающего через себя большой ток.

Система ограничения силы тока выполнена на полевом транзисторе Т2 IRFP260, позволяет ограничивать ток от 0 до 10А, управление током осуществляется переменным резистором Р2, что позволяет использовать данный блок питания в качестве зарядного устройства для зарядки автомобильных аккумуляторов. Мощный резистор R6 с сопротивлением 0.1 Ом 20 Вт выполняет роль шунта. Купить его не проблема в Китае на Али Экспресс. Если не хочется долго ждать можно соединить несколько резисторов параллельно тогда получится один мощный резистор. Обратите внимание на то, что при параллельном соединении резисторов применяется специальная формула.

Общее сопротивление резисторов делится на количество резисторов. Как определить общее сопротивление, одинаковых резисторов? Надо просто взять сопротивление одного резистора и разделить на количество резисторов. Например, у меня есть 4 резистора, сопротивление каждого резистора 1 Ом и рассеиваемая мощность 10 Вт, следовательно общее сопротивление всех резисторов 1 Ом, если их соединить параллельно, то получится общее сопротивление четырех резисторов 0.25 Ом 40 Вт. Мощность всех резисторов суммируется. Таким образом можно сделать резистор любой мощности. На фотографиях и в видеоролике в моем блоке питания вы увидите сборку из 4 резисторов по 1 Ом 10 Вт с общим сопротивлением 0.25 Ом и мощностью 40 Вт. Сделал я так потому, что в тот момент у меня не было под рукой, да и в магазине тоже мощного резистора на 0.1 Ом 20 Вт. Но вот чудо, оказалось, что регулировка тока в данной схеме отлично работает даже с сопротивлением в 0.25 Ом. Мне стало интересно и я решил провести серию экспериментов с резисторами пришедшими через пару недель из Китая, с сопротивлением в 0.1 Ом, 0.25 Ом, 0.5 Ом, и пришел к выводу, что с любым из этих сопротивлений регулировка тока работает отлично. То есть, в данную схему можно поставить резисторы с любым сопротивлением в диапазоне от 0.1 Ом до 0.5 Ом, что делает эту схему доступной для сборки начинающим радиолюбителям. Ведь не всегда можно найти в магазине резисторы с нужным сопротивлением и мощностью. Ещё я пробовал заменить резистор куском нихромовой спирали от электроплитки, все тоже самое на работу регулировки тока это никак не повлияло, единственный минус в том, что спираль сильно нагревалась и её пришлось залить в бетон.

В схеме имеется встроенная защита от переполюсовки. При правильном подключении блока питания к аккумулятору загорается зеленый светодиод Led1. В случае не правильного подключения загорается красный светодиод Led2, сигнализирующий о ошибке подключения. Система корректно работает только при выключенном питании блока питания. То есть сначала подключаем аккумулятор, когда загорится зеленый светодиод включаем блок питания в сеть.

Автоматический регулятор оборотов вентилятора предназначен для уменьшения уровня шума возникающего в процессе работы блока питания. Стабилизатор напряжения L7812CV поддерживает постоянное напряжение 12В поступающее на делитель состоящий из терморезистора R8 установленного на радиаторе и подстроечного резистора Р3. Напряжение с делителя поступает на базу транзистора Т3. В процессе работы блока питания от большой нагрузки радиатор нагревается, сопротивление терморезистора R8 установленного в радиаторе становится меньше сопротивления подстроечного резистора Р3, напряжение на базе транзистора увеличивается и транзистор приоткрывается, тем самым увеличивая скорость вращения вентилятора. Настройка чувствительности регулятора осуществляется подстроечным резистором Р3.

В данной схеме регулируемого блока питания имеется возможность подключения разных моделей вольтметров и амперметров, стрелочных и электронных. С аналоговой классикой обозначенной на схеме буквами V вольтметр и A амперметр все понятно подключаем согласно схеме. Амперметр лучше покупать со встроенным шунтом, так гораздо компактней и дешевле. Класс точности вольтметра и амперметра с Али Экспресс должен быть 2.5 эти приборы работают нормально. А вот с китайскими электронными придется повозиться. На данный момент существует две модели китайских универсальных измерительных приборов (КУИП). Первая модель с синим проводом со встроенным шунтом более точная менее глючная, в последнее время её трудно найти на Али Экспресс. Вторая модель с желтым проводом и встроенным шунтом не точная и очень глючная с прыгающими показаниями амперметра от 0 до 0.25А на холостом ходу без нагрузки. Не понятно зачем её вообще продают? Если вы будете ставить электронный КУИП, тогда надо разорвать участок электрической цепи отмеченный на схеме красным крестиком. По другому в данной схеме электронный КУИП работать правильно не будет .

А эта схема для тех, кто любит мощные блоки питания. Как и обещал до 25А.

Схема блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 25А

В схему добавлен дополнительный мощный транзистор Т2 TIP35C способный выдерживать ток до 25А и резистор R3 200 Ом. Диодный мост заменен на более мощный. Транзистор IRFP250 выдерживает 30А, а транзистор IRFP260 49А.

На этом рисунке изображена печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока на 10А.

Печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 10А

На этом рисунке изображена печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока на 25А.

Печатная плата блока питания с регулировкой напряжения и тока 1.2…30В 25А

Стабилизатор напряжения LM317, транзисторы TIP35C, IRFP250, 260 устанавливаем на радиатор через изолирующие термопрокладки и термошайбы. Транзистор MJE13009 устанавливаем на радиатор без изоляции, иначе от сильного нагрева и плохого отвода тепла через термопрокладку будет перегреваться и выходить из строя. Стабилизатор напряжения L7812CV и транзистор BD139 устанавливаем на разные радиаторы. Терморезистор вставляем в просверленное в радиаторе отверстие и закрепляем с помощью Поксипола или Эпоксидной смолы. В процессе установки терморезистора проверяйте мультиметром отсутствие электрического контакта, между терморезистором и радиатором. Переменные резисторы, а также светодиоды при необходимости можно соединить проводами и вынести за пределы платы.

Готовый блок питания начинает работать сразу после подачи питания на плату. Единственное что надо настроить, так это скорость вращения вентилятора. Для этого надо при холодном радиаторе с помощью подстроечного резистора Р3 выставить напряжение на вентиляторе примерно 1 вольт. Вентилятор начнет вращаться при температуре радиатора примерно 45 градусов, обороты будут подниматься прямо пропорционально температуре радиатора. При охлаждении радиатора обороты вентилятора будут снижаться. Так работает автоматический регулятор оборотов вентилятора.

Как же пользоваться блоком питания?
Очень просто. Включаем питание и выставляем регулируемым резистором Р1 нужное вам напряжение. Ручку регулируемого резистора Р2 ставим в крайнее правое положение соответствующее максимальной силе тока. Подключаем нагрузку к блоку питания, при необходимости добавляем напряжение. Если надо резистором Р2 можно ограничить ток.

Как заряжать аккумулятор?
Легко! При подключении аккумулятора блок питания должен быть выключен из сети. Ставим ручки резисторов Р1 и Р2 в крайнее левое положение, минимальное напряжение и минимальный ток. Подключаем аккумулятор к блоку питания. Должен загореться зеленый светодиод, это означает что аккумулятор подключен правильно. В случае ошибки подключения загорится красный светодиод. После того, как вы убедились в правильности подключения аккумулятора, включите блок питания в сеть. Переменным резистором Р1 установите напряжение 14.5В. Далее резистором Р2 установите силу тока равную 10% от емкости аккумулятора, то есть для 60А/ч батареи начальный ток должен быть не более 6А.

После установки силы тока произойдет падение напряжения примерно до 13В. По мере заряда аккумулятора напряжение будет постепенно подниматься до 14.5В, а сила тока будет снижаться до 0.1А это будет означать, что батарея полностью заряжена.

Что будет с блоком питания в случае короткого замыкания?
Ничего страшного не произойдет. В случае короткого замыкания сработает защита ограничения тока. Согласно закону Ома: чем больше сопротивление цепи, тем меньше сила тока будет в нем. Следовательно при коротком замыкании будет максимально возможный ток. Напряжение упадет, а сила тока будет той, которую вы ограничили резистором Р2.

Радиодетали для сборки блока питания с регулировкой напряжения и тока на 10А

  • Диодный мост KBPC2510, KBPC3510, KBPC5010
  • Конденсатор С1 4700mf 50V
  • Регулируемый стабилизатор напряжения LM317
  • Транзисторы Т1 MJE13009, T2 IRFP250, IRFP260, T3 КТ815, BD139
  • Переменные резисторы Р1 5К, Р2 1К, Р3 10К
  • Стабилитрон 12V 5W 1N5349BRLG
  • Резисторы R1, R2 200R 0.25W, R3 1K 5W, R4 100R 0.25W, R5 47R 0.25W, R6 0.1R 20W, R7 3K 0.25W
  • Терморезистор R8 B57164-K 103-J сопротивление 10К
  • Светодиоды 5мм красный и зеленый, напряжение питания 3В
  • Радиатор 100х63х33 мм 1шт, радиатор KG-487-17 (HS 077-30) 2шт
  • Вентилятор 70х70 мм

Радиодетали для сборки блока питания с регулировкой напряжения и тока на 25А

  • Диодный мост KBPC2510, KBPC3510, KBPC5010
  • Конденсатор С1 4700mf 50V
  • Регулируемый стабилизатор напряжения LM317
  • Транзисторы Т1 MJE13009, T2 TIP35C, T3 IRFP250, IRFP260, T4 КТ815, BD139
  • Переменные резисторы Р1 5К, Р2 1К, Р3 10К
  • Стабилитрон 12V 5W 1N5349BRLG
  • Резисторы R1, R2, R3 200R 0.25W, R4 1K 5W, R5 100R 0.25W, R6 47R 0.25W, R7 0.1R 20W, R8 3K 0.25W
  • Терморезистор R9 B57164-K 103-J сопротивление 10К
  • Светодиоды 5мм красный и зеленый, напряжение питания 3В
  • Радиатор 100х63х33 мм 1шт, радиатор KG-487-17 (HS 077-30) 2шт
  • Вентилятор 70х70 мм

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать блок питания с регулировкой напряжения и тока

5 самых популярных схем регуляторов напряжения (РН) 0-220 вольт своими руками

8 основных схем регуляторов своими руками. Топ-6 марок регуляторов из Китая. 2 схемы. 4 Самых задаваемых вопроса про регуляторы напряжения.+ ТЕСТ для самоконтроля

Регулятор напряжения – это специализированный электротехнический прибор, предназначенный для плавного изменения или настройки напряжения, питающего электрическое устройство.

Важно помнить! Приборы этого типа предназначены для изменения и настройки питающего напряжения, а не тока. Ток регулируется полезной нагрузкой!

4 вопроса по теме регуляторов напряжения

  1. Для чего нужен регулятор:

а) Изменение напряжения на выходе из прибора.

б) Разрывание цепи электрического тока

  1. От чего зависит мощность регулятора:

а) От входного источника тока и от исполнительного органа

б) От размеров потребителя

  1. Основные детали прибора, собираемые своими руками:

а) Стабилитрон и диод

б) Симистор и тиристор

  1. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт:

а) Питать стабилизированным напряжением микросхемы

б) Ограничивать токопотребление электрических ламп

Ответы.

2 Самые распространенные схемы РН 0-220 вольт своими руками

Схема №1.

Самый простой и удобный в эксплуатации регулятор напряжения — это регулятор на тиристорах, включенных встречно. Это создаст выходной сигнал синусоидального вида требуемой величины.

СНиП 3.05.06-85

Входное напряжение величиной до 220в, через предохранитель поступает на нагрузку, а по второму проводнику, через кнопку включения синусоидальная полуволна попадает на катод и анод тиристоров VS1 и VS2. А через переменный резистор R2 производится регулировка выходного сигнала. Два диода VD1 и VD2, оставляют после себя только положительную полуволну, поступающую на управляющий электрод одного из тиристоров, что приводит к его открытию.

Важно! Чем выше токовый сигнал на ключе тиристора, тем сильнее он откроется, то есть тем больший ток сможет пропустить через себя.

Для контроля входного питания предусмотрена индикаторная лампочка, а для настройки выходного – вольтметр.

Схема №2.

Отличительная особенность этой схемы — замена двух тиристоров одним симистором. Это упрощает схему, делает ее компактней и проще в изготовлении.

В схеме, также присутствует предохранитель и кнопка включения, и регулировочный резистор R3, а управляет он базой симистора, это один из немногих полупроводниковых приборов с возможностью работать с переменным током. Ток, проходя через резистор R3, приобретает определенное значение, оно и будет управлять степенью открытия симистора. После этого оно выпрямляется на диодном мосту VD1 и через ограничивающий резистор попадает на ключевой электрод симистора VS2. Остальные элементы схемы, такие как конденсаторы С1,С2,С3 и С4 служат для гашения пульсаций входного сигнала и его фильтрации от посторонних шумов и частот нерегламентированной частоты.

Как избежать 3 частых ошибок при работе с симистором.

  1. Буква, после кодового обозначения симистора говорит о его предельном рабочем напряжении: А – 100В, Б – 200В, В – 300В, Г – 400В. Поэтому не стоит брать прибор с буквой А и Б для регулировки 0-220 вольт — такой симистор выйдет из строя.
  2. Симистор как и любой другой полупроводниковый прибор сильно нагревается при работе, следует рассмотреть вариант установки радиатора или активной системы охлаждения.
  3. При использовании симистора в цепях нагрузок с большим потреблением тока, необходимо четко подбирать прибор под заявленную цель. Например, люстра, в которой установлено 5 лампочек по 100 ватт каждая будет потреблять суммарно ток величиной 2 ампера. Выбирая по каталогу необходимо смотреть на максимальный рабочий ток прибора. Так симистор МАС97А6 рассчитан всего на 0,4 ампера и не выдержит такой нагрузки, а МАС228А8 способен пропустить до 8 А и подойдет для этой нагрузки.

3 Основных момента при изготовлении мощного РН и тока своими руками

Прибор управляет нагрузкой до 3000 ватт. Построен он на использовании мощного симистора, а затвором или ключом его управляет динистор.

Динистор – это тоже, что и симистор, только без управляющего вывода. Если симистор открывается и начинает пропускать через себя ток, когда на его базе возникает управляющее напряжение и остается открытым пока оно не пропадет, то динистор откроется, если между его анодом и катодом появится разность потенциалов выше барьера открытия. Он будет оставаться незапертым, пока между электродами не упадет ток ниже уровня запирания.

СНиП 3.05.06-85

Как только на управляющий электрод попадет положительный потенциал, он откроется и пропустит переменный ток, и чем сильнее будет этот сигнал, тем выше будет напряжение между его выводами, а значит и на нагрузке. Что бы регулировать степень открытия используется цепь развязки, состоящая из динистора VS1 и резисторов R3 и R4. Эта цепь устанавливает предельный ток на ключе симистора, а конденсаторы сглаживают пульсации на входном сигнале.

2 основных принципа при изготовлении РН 0-5 вольт

  1. Для преобразования входного высокого потенциала в низкий постоянный используют специальные микросхемы серии LM.
  2. Питание микросхем производится только постоянным током.

Рассмотрим эти принципы подробнее и разберем типовую схему регулятора.

Микросхемы серии LM предназначены для понижения высокого постоянного напряжения до низких значений. Для этого в корпусе прибора имеется 3 вывода:

  • Первый вывод – входной сигнал.
  • Второй вывод – выходной сигнал.
  • Третий вывод – управляющий электрод.

Принцип работы прибора очень прост – входное высокое напряжение положительной величины, поступает на входной выход и затем преобразуется внутри микросхемы. Степень трансформации будет зависеть от силы и величины сигнала на управляющей «ножке». В соответствии с задающим импульсом на выходе будет создаваться положительное напряжение от 0 вольт до предельного для данной серии.

СНиП 3.05.06-85

Входное напряжение, величиной не выше 28 вольт и обязательно выпрямленное подается на схему. Взять его можно с вторичной обмотки силового трансформатора или с регулятора, работающего с высоким напряжением. После этого положительный потенциал поступает на вывод микросхемы 3. Конденсатор С1 сглаживает пульсацию входного сигнала. Переменный резистор R1 величиной 5000 ом задает выходной сигнал. Чем выше ток, который он пропускает через себя, тем выше больше открывается микросхема. Выходное напряжение 0-5 вольт снимается с выхода 2 и через сглаживающий конденсатор С2 попадает на нагрузку. Чем выше емкость конденсатор, тем ровнее оно на выходе.

Регулятор напряжения 0 — 220в

Топ 4 стабилизирующие микросхемы 0-5 вольт:

  1. КР1157 – отечественная микросхема, с пределом по входному сигналу до 25 вольт и током нагрузки не выше 0.1 ампер.
  2. 142ЕН5А – микросхема с максимальным выходным током 3 ампера, на вход подается не выше 15 вольт.
  3. TS7805CZ – прибор с допустимыми токами до 1.5 ампер и повышенным входным напряжением до 40 вольт.
  4. L4960 – импульсная микросхема с максимальным током нагрузки до 2.5 А. Входной вольтаж не должен превышать 40 вольт.

РН на 2 транзисторах

Данный вид применяется в схемах особо мощных регуляторов. В этом случае ток на нагрузку также передается через симистор, но управление ключевым выводом происходит через каскад транзисторов. Это реализуется так: переменным резистором регулируется ток, который поступает на базу первого маломощного транзистора, а тот через коллектор-эмиторный переход управляет базой второго мощного транзистора и уже он открывает и закрывает симистор. Это реализует принцип очень плавного управления огромными токами на нагрузке.

СНиП 3.05.06-85

Ответы на 4 самых частых вопроса по регуляторам:

  1. Какое допустимое отклонение выходного напряжения? Для заводских приборов крупных фирм, отклонение не будет превышать +-5%
  2. От чего зависит мощность регулятора? Выходная мощность напрямую зависит от источника питания и от симистора, который коммутирует цепь.
  3. Для чего нужны регуляторы 0-5 вольт? Эти приборы чаще всего используют для питания микросхем и различных монтажных плат.
  4. Зачем нужен бытовой регулятор 0-220 вольт? Они применяются для плавного включения и выключения бытовых электроприборов.

4 Схемы РН своими руками и схема подключения

Коротко рассмотрим каждую из схем, особенности, преимущества.

Схема 1.

Очень простая схема для подключения и плавной регулировки паяльника. Используется, чтобы предотвратить разгорание и перегрев жала паяльника. В схеме используется мощный симистор, которым управляет цепочка тиристор-переменный резистор.

СНиП 3.05.06-85

Схема 2.

Схема основанная на использовании микросхемы фазового регулирования типа 1182ПМ1. Она управляет степенью открытия симистора, который управляет нагрузкой. Применяются для плавного регулирования степени светимости лампочек накаливания.

СНиП 3.05.06-85

Схема 3.

Простейшая схема регулирования накалом жала паяльника. Выполнена по очень компактной схеме с использованием легкодоступных компонентов. Управляет нагрузкой один тиристор, степень включения которого регулирует переменный резистор. Также присутствует диод, для защиты от обратного напряжения.

СНиП 3.05.06-85

Схема 4.

Схема, предназначенная для управления уровнем освещения в комнате. Может регулировать степень накала лампочки. Выполнена на основе одного тиристора, который управляется диммером. Поворотом ручки резистора, изменяется воздействие на ключевой вывод тиристора, что изменяет его пропускную способность по электрическому току.

СНиП 3.05.06-85

Китайский РН на 220 вольт

В наше время товары из Китая стали довольно популярной темой, от общей тенденции не отстают и китайские регуляторы напряжения. Рассмотрим самые популярные китайские модели и сравним их основные характеристики.

НазваниеМощностьНапряжение стабилизацииЦенаВесСтоимость одного ватта
Module ME4000 Вт0-220 В6.68$167 г0.167$
SCR Регулятор10 000 Вт0-220 В12.42$254 г0.124$
SCR Регулятор II5 000 Вт0-220 В9.76$187 г0.195$
WayGat 44 000 Вт0-220 В4.68$122 г0.097$
Cnikesin6 000 Вт0-220 В11.07$155 г0.185$
Great Wall2 000 Вт0-220 В1.59$87 г0.080$

Существует возможность выбрать любой регулятор именно под свои требования и необходимости. В среднем один ватт полезной мощности стоит менее 20 центов, и это очень выгодная цена. Но все же, стоит обращать внимание на качество деталей и сборки, для товаров из Китая она по-прежнему остается очень низким.

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector