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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Дети как средство от гипертонии 16.10.2010 Дети часто действуют родителям на нервы, зато берегут их кровеносные сосуды. К такому выводу пришли американские физиологи, снабдившие монитором кровяного давления 200 мужчин и женщин в возрасте от 20 до 68 лет. Давление регистрировалось днем и ночью. Оказалось, что у бездетных участников опыта оно заметно выше. Разница особенно велика у женщин: у матерей систолическое (верхнее) давление в среднем на 12 миллиметров, а диастолическое (нижнее) - на 7 миллиметров ниже, чем у бездетных. Авторы исследования полагают, что дети придают родителям чувство "нужности", которое служит как бы буфером против многих жизненных неурядиц и стрессов.

Другие интересные новости:

▪ Жизнь зарождается одновременно с планетой

▪ Новая форма лабораторного мяса

▪ Почему светодиод не светит на полную мощность

▪ Безопасность велосипедиста

▪ Неандертальцы были обречены

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД). Подборка статей

▪ статья Винер Норберт. Биография ученого

▪ статья В каком году был обнаружен первый в истории хакер? Подробный ответ

▪ статья Охрана труда работников лесного хозяйства

▪ статья Узлы радиолюбительской техники. Генераторы, гетеродины. Справочник

▪ статья Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей. Воздушные выключатели. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026