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 Беспроводные наушники JBL Soundgear CLIPS, Sense Pro и Sense Lite 09.01.2026 Компания JBL представила три модели, расширяющие линейку открытых беспроводных наушников: Soundgear CLIPS, Sense Pro и Sense Lite. JBL Soundgear CLIPS заметно отличаются от привычных наушников с ушными крючками. Здесь используется клипсовая конструкция, обхватывающая ухо как манжета, что делает их удобными для повседневного ношения и непринужденного прослушивания. Звук обеспечивается технологией JBL OpenSound, 11-мм динамическим излучателем и алгоритмом Adaptive Bass Boost, который улучшает воспроизведение низких частот даже при открытой конструкции. Для звонков предусмотрена система из четырех микрофонов с искусственным интеллектом, который четко выделяет голос в шумной обстановке, а подключение через Bluetooth 5.4 с поддержкой multipoint позволяет одновременно работать с двумя устройствами. Время автономной работы составляет до 8 часов, а с зарядным кейсом оно увеличивается до 24 часов. Кроме того, модель соответствует стандарту IP54, что делает ее устойчивой к пыли и брызгам воды. Старшей моделью линейки стала JBL Sense Pro, дебютировавшая на выставке CES 2026. Она рассчитана на более требовательных пользователей и оснащена большими 16,2-мм драйверами с поддержкой Hi-Res Audio Wireless, обеспечивая глубокий и насыщенный звук. Алгоритм Adaptive Bass Boost отвечает за воспроизведение низких частот, несмотря на открытую конструкцию. Для звонков Sense Pro использует четыре микрофона и датчик Voice Pickup Sensor, эффективно устраняющий шум ветра и городской фон. Наушники Sense Pro поддерживают Bluetooth 6.0, функцию Fast Pair и одновременное подключение к двум устройствам. Управление осуществляется с помощью настраиваемых сенсорных жестов, а через приложение JBL Headphones доступны расширенные настройки эквалайзера и персонализация звучания. Время автономной работы достигает 38 часов: 8 часов обеспечивают сами наушники и до 30 часов - зарядный кейс, что делает модель удобной для длительных поездок и активного использования. Более доступная модель JBL Sense Lite сохраняет основные преимущества открытого формата и предлагает сбалансированное звучание с технологией Adaptive Bass Boost. Для надежной и комфортной посадки используются мягкие силиконовые ушные крючки с проводом с эффектом памяти, что делает наушники удобными при длительной носке. Sense Lite поддерживает Bluetooth 5.4, функции Dual Connect, Fast Pair и сенсорное управление. Общая автономность достигает 32 часов при использовании зарядного кейса, а быстрая подзарядка Speed Charge позволяет восполнить энергию за короткое время. Для звонков предусмотрена система из четырех микрофонов, а защита от пыли и влаги соответствует стандарту IP54, что делает модель подходящей для активного образа жизни. Продажи всех трех моделей начнутся в марте 2026 года. Цена Sense Pro составит 199,95 долларов США, а Soundgear CLIPS и Sense Lite - по 149,95 долларов. Цветовые решения также разнообразны: CLIPS будут доступны в медном, синем, фиолетовом и белом оттенках, Sense Lite - в черном, белом и фиолетовом вариантах, а Sense Pro - в черном и сером исполнении.

Другие интересные новости:

▪ Seagate первой оснастила внешний жесткий диск модемом 4G LTE

▪ Технология Ultra-Flash CSFB

▪ Ультрафиолет против близорукости

▪ Гонка летающих автомобилей

▪ Электрогенератор на каплях дождя

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Измерительная техника. Подборка статей

▪ статья Печально я гляжу на наше поколенье! Крылатое выражение

▪ статья За что нам следует благодарить Томаса Крэппера? Подробный ответ

▪ статья Функциональный состав телевизоров Schneider. Справочник

▪ статья Простой стробоскоп с двумя излучателями. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Преобразователь напряжения - зарядное устройство. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026