Электронный регулятор напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

 Комментарии к статье

В эксплуатации у владельцев автомобилей находится много регуляторов напряжения, выполненных в электромеханическом варианте (РР380, РР350 и т.д.), которые, в общем, надежны, но имеют ряд существенных эксплуатационных недостатков: недостаточная величина поддержания напряжения при малых оборотах, затруднительная настройка на требуемое напряжение, подгорание контактов, создание интенсивных радиопомех и т.п. В то же время электронные регуляторы лишены перечисленных недостатков [1, 2].

Простая схема электронного регулятора напряжения, который можно устанавливать на автомобиль с генератором переменного тока и минусом, подсоединенным к массе, показана на рис.1.

(нажмите для увеличения)

Собранный по этой схеме регулятор напряжения автор эксплуатирует уже в течение нескольких лет на автомобиле ВАЗ-2106. Он показал отличные эксплуатационные характеристики.

В качестве устройства сравнения в регуляторе применен так называемый триггер Шмитта [3], который формирует из входного сигнала произвольной формы выходной сигнал прямоугольной формы с частотой следования несколько сотен герц в автомобильных условиях. Благодаря этому выходной транзистор работает в ключевом режиме с малой мощностью рассеивания порядка 0,8...1,6 Вт. Такая низкая мощность рассеивания позволяет использовать транзистор без радиатора.

Принцип работы. При включении замка зажигания ВЗ напряжение аккумуляторной батареи +12 В подается на электронный регулятор напряжения. При этом из-за недостаточного для стабилитрона пробойного напряжения триггер, собранный на микросхеме 159НТ1Б, находится в исходном состоянии, при котором левый транзистор закрыт, а правый открыт. Появляется напряжение между эмиттером и базой выходного транзистора порядка 2 В, и он входит в режим насыщения. Через обмотку возбуждения (ОВ) протекает максимальный ток, выходное напряжение генератора Г221 (или аналогичный) увеличивается, и при превышении заданного напряжения 13,9...14,1 В для бортсети автомобиля возникает пробой стабилитрона VD1, триггер срабатывает, и выходной транзистор VT1 закрывается (потенциал между эмиттером и базой равен нулю). В результате ток возбуждения резко снижается и уменьшается выходное напряжение. Этот процесс непрерывно повторяется, поддерживая заданное напряжение бортовой сети автомобиля.

Дроссель L1 предназначен для сглаживания пульсаций напряжения на входе триггера. Без дросселя, как показано в [1], переключение транзисторов регулятора происходило бы с частотой пульсаций генератора (несколько килогерц), что вызывало бы увеличение мощности, рассеиваемой выходным транзистором VT1, и снижало бы надежность регулятора. Автор проверил вариант схемы без дросселя и каких-либо изменений не заметил, но, безусловно, присутствие дросселя снижает вероятность ложного срабатывания триггера от различного рода всплесков напряжения в бортсети автомобиля и улучшает качество устройства.

Резистор R2 определяет быстродействие схемы в целом, в нашем случае его сопротивление от 2 до 30 Ом. Конденсаторы С2 и C3 введены в схему для устранения возможной генерации схемы на высокой частоте.

Диод VD3 подавляет всплески ЭДС самоиндукции обмотки возбуждения ОВ, тем самым, защищая выходной транзистор от пробоя. Назначение остальных деталей схемы не требует особых пояснений.

Конструкция. Схема собрана в традиционном плане "вход-выход", на прямоугольной монтажной площадке из текстолита. Размеры площадки повторяют посадочное место штатного регулятора напряжения автомобиля. На площадке закрепляют ножевые контакты для подключения штатных соединителей автомобиля, номера которых 15 и 67.

Для отвода тепла от транзистора VT1 используют небольшой радиатор Г-образной формы из листового материала (алюминий, дюраль, медь) толщиной 0,5...2 мм, размеры которого показаны на рис.2.

Автор использовал конструктивный вариант регулятора напряжения с выносом переменного резистора R2 на приборную панель автомобиля и установил его вместо прикуривателя, что позволило регулировать по показаниям вольтметра (установленного вместо часов) требуемое бортовое напряжение. В другом варианте конструкции переменный резистор R2 установлен непосредственно на монтажной площадке. Переменный резистор в этом случае желательно иметь со стопорением вала, чтобы исключить влияние вибрации на величину установленного сопротивления при движении автомобиля. Вместо микросхемы DA1 можно применить два транзистора из серии КТ315, а вместо стабилитрона Д818Г - аналогичные с пробивным напряжением 5...8 В.

Вместо УДЗ типа КД202А подходит любой диод из этой серии, можно применить диоды из серии КД105 или аналогичные.

Дроссель L1 имеет 700-800 витков, намотанных проводом ПЭЛ диаметром 0,15-0,20 мм на железе сечением 0,25см2, индуктивность 0,4...0,6 Гн.

Все постоянные резисторы типа МЛТ. Конденсаторы С1, C3 типа КЛС, БМ-2. Транзистор регулятора напряжения VT1 КТ825А составного типа, с коэффициентом усиления по постоянному току больше 1000.

Налаживание устройства. Подключаем устройство к блоку питания 12 В. Выход на клемму 67 нагружен на лампу 12 В, 4 Вт. Устанавливаем переменный резистор R2 в среднее положение. Подаем напряжение питания 12 В с током потребления не меньше 0,5 А на устройство. Вращая движок резистора R2, убеждаемся, что схема работоспособна: лампа гаснет-загорается.

Если этого не наблюдается, то проверяем степень насыщения выходного транзистора VT1. Для этого подключаем вольтметр между коллектором и эмиттером, вместо R7 и R8 устанавливаем переменный резистор сопротивлением 1,5 кОм, средний вывод которого подключаем к базе VT1. Вращая движок резистора, добиваемся отсутствия изменения показаний вольтметра (лампа при этом светит, показания вольтметра в интервале значений 0,5...1,5В). Замерив омметром сопротивления между центральным и крайними выводами переменного резистора, впаиваем в монтажную схему резисторы с полученными значениями сопротивлений.

Затем устройство устанавливаем в автомобиль, запускаем двигатель, устанавливаем обороты 500...1000 об/мин, переменным резистором устанавливаем необходимое напряжение в бортсети автомобиля, например, 14 В. Изменяя обороты двигателя и подключая, различные потребители энергии, убеждаемся, что напряжение в бортсети практически не меняется. Это и есть поддерживаемое напряжение бортсети автомобиля.

Литература

1. Синельников АХ., Электронные приборы для автомобилей. - М: Энергоатомиздат, 1986.
2. Справочник по схемотехнике для радиолюбителя /Под ред. В. П. Боровского. - Киев: Техника,1989.
3. Титце У., Шенк К., Полупроводниковая Схемотехника. -М.:Мир, 1983.

Автор: Г.Я.Савченко, г.Днепропетровск

Смотрите другие статьи раздела Стабилизаторы напряжения.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Молекулы-окислители тормозят старение 08.11.2020 Агрессивные молекулы-окислители, или кислородные радикалы, портят клетке ее ДНК, белки и липиды, так что никакой пользы от них как будто нет. Эти окислители неизбежно образуются в ходе обычных биохимических реакций, и у клеток есть специальные ферменты, которые обезвреживают кислородные радикалы. Однако бывает, что их образуется больше, чем обычно, или что те ферменты, которые их обезвреживают, начинают плохо работать - и тогда в клетке случается окислительный стресс. Считается, что окислительный стресс служит одной из главных причин старения, и что многие хронические болезни случаются из-за агрессивных кислородных окислителей. Однако, как ни странно, от них бывает и польза. Например, пероксид водорода, который очень неустойчив и легко распадается с образованием тех самых радикалов - так вот, пероксид водорода замедляет старение. Как он это делает, выяснили сотрудники Технического университета Чалмерса и Университета Гетеборга. Они изучали дрожжи и их фермент Tsa1, который служит одним из ферментов-антиоксидантов, которые обезвреживают пероксид водорода. Но оказалось, что Tsa1, хотя и считается антиоксидантом, не слишком снижает уровень пероксида. Зато он играет важную роль в других процессах. Известно, что ограничение в калориях продлевает жизнь самым разным живым организмам, от дрожжей до обезьян. Очевидно, тут срабатывают определенные сигнальные белки, которые получают информацию о том, что калорий в клетку стало поступать меньше, и передают ее другим белкам, эти другие - третьим и т. д., так что все молекулярные процессы в клетке перенастраиваются так, что срок жизни клетки удлиняется. Tsa1 оказался одним из тех сигнальных ферментов, которые оценивают уровень калорий. Если их в клетку поступает немного, то Tsa1 с помощью пероксида водорода окисляет другой регуляторный фермент, протеинкиназу А, которая регулирует активность обмена веществ. Окисленная протеинкиназа хуже взаимодействует с подведомственными ей белками, и обмен веществ в целом замедляется. Как следствие, клетка начинает медленнее расти, размножаться - и медленнее стареть. Чтобы замедлить старение, Tsa1 нужно не очень много пероксида, то есть тут нет противоречия с тем, что избыток кислородных радикалов представляет для клетки опасность. Но какое-то количество пероксида все-таки нужно, без него клетка не сможет перевести свой обмен веществ в энергосберегающий режим. На самом деле это не первая работа, в которой говорится о пользе умеренных количеств кислородных радикалов. Есть данные, что они тормозят рост опухолей, и что известное антидиабетическое лекарство метформин продлевает жизнь круглым червям тоже с помощью радикалов.

Другие интересные новости:

▪ AD8370 - усилитель с цифровым управлением коэффициентом усиления

▪ Бытовая розетка для газа

▪ Не только Солнце виной в глобальном потеплении

▪ Печать жаропрочного сплава для газовых турбин

▪ Одновагонный дизель-поезд Kawasaki Heavy Industries

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Стабилизаторы напряжения. Подборка статей

▪ статья Хаяо Миядзаки. Знаменитые афоризмы

▪ статья Сколько существует видов мух? Подробный ответ

▪ статья Директор предприятия жилищного хозяйства. Должностная инструкция

▪ статья Антенна UA6AGW v. 20-10 m. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Детекторный радиоприемник. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026