Простой стабилизатор на 12 вольт

Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов

Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов — современное любительское оформление авто практически не обходится без использования светодиодов. Но некоторые моменты тюнинга включают в себя работы, для которых нужно приложить немало усилий. В качестве примера можно привести трудоемкую установку в передние фары автомобиля светодиодной ленты. Но вот когда вся эта красота перестает вдруг работать, из-за того, что вышел из строй один или несколько светодиодов. Поэтому становится очень обидно и жалко потраченного времени и усилий на установку LED-ленты. А вот если бы изначально была грамотно построена схема подключения, то такого бы не случилось.

Дело в том, что в подключаемой схеме не был использован стабилизатор напряжения, который предназначен именно для создания корректной работы светодиодов. В случае установки в цепь бортовой сети автомобиля светодиодов с номинальным током 250-300 мА, то тогда рекомендуется включать в схему ограничительный резистор. Этот гасящий резистор ограничит ток в тракте, тем самым увеличит срок службы светодиодов.

При нестабильном напряжении бортовой сети машины, необходимо устанавливать в схему линейный стабилизатор.

Простейший стабилизатор напряжения 12 вольт

Данная схема выполнена с использованием линейного стабилизатора КРЕН8Б либо KIA7812A, а также выпрямительного диода 1n4007 с постоянным обратным напряжением 1000v.

Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов в другом варианте

Ниже представленная схема выполнена с некоторыми изменениями, то-есть в ее входном и выходном тракте добавлены конденсаторы, предназначенные для сглаживания пульсаций.

Для этого варианта схемы необходимо иметь: сам стабилизатор напряжения на базе микросхемы L7812, конденсатор с емкостью 330µF 16v, а также конденсатор 100µF 16v, выпрямительный диод 1N4001, монтажные провода и термоусадочный кембрик диаметром 3 мм.

Усовершенствованная схема стабилизатора напряжения 12 вольт

1. Делаем короче один вывод на стабилизаторе;
2. Хорошо облуживаем;
3. Припаиваем к укороченному выводу стабилизатора диод и конденсаторы;
4. Помещаем монтажные провода в термоусадочный кембрик.

1. Припаиваем монтажные провода;
2. На провод одеть кембрик, для усадки нагреть его паяльником или феном;
3. Подключаем к левому выводу питание, а к правому выводу выход к светодиодной ленте;
4. LED-лента светится! Теперь она прослужит гораздо дольше, чем без применения стабилизатора.

Примечание: обе представленные схемы рассчитывались на работу с сопротивлением нагрузки не более 1А. В случае необходимости использования нагрузок с током более 1А, то тогда можно установить стабилизатор L78S12CV (2А) на теплоотводе.

Стабилизатор – устройство, которое вне зависимости от колебаний входящих характеристик, на выходе всегда выдает стабильное номинальное значения напряжения. И он может понадобиться не только для использования в сетях на 220В, а и в 12В системах. К примеру – в автомобиле, или там, где есть необходимость использовать низковольтное оборудование (освещение во влажных помещениях и т.д.).

К примеру, подключение светодиодной подсветки в автомобиле без микросхемы стабилизатора напряжения 12В чревато быстрым выходом диодов из строя, так как генератор авто не может обеспечить стабильный вольтаж в бортовой сети. Однако не обязательно покупать готовое устройство – такую схему можно собрать и самостоятельно.

Разновидности 12В стабилизаторов

Существует несколько вариаций схем такого устройства для 12 Вольт, но самые распространенные – линейный и импульсный. Чем же они, по сути, отличаются?

• Линейный стабилизатор является по своим свойствам обычным делителем напряжения, который получает входящее напряжение на одно из плеч, а на другом изменяет сопротивление, чтобы в результате на выходе получалось заданное напряжение. Если дельта входа/выхода слишком велика, КПД такого прибора резко падает, так как значительная часть энергии рассеивается в виде тепла — это приводит к необходимости охлаждения.
• В импульсном варианте ток поступает в накопитель (конденсатор или же дроссель) короткими импульсами, сформированными ключом. Когда электронный ключ замыкается, накопленная энергия поступает на нагрузку, при этом значение напряжения остается стабильным. Сам процесс стабилизации происходит контролем длительности импульсов при помощи ШИМ. Такой вариант прибора имеет высокий КПД, однако наводит импульсные помехи на выходе, что не всегда приемлемо.

Также существуют автотрансформаторные и феррорезонансные аппараты, использующиеся преимущественно для переменного тока, но они относительно сложны.

Благодаря наличию множества электронных компонентов и радиодеталей в свободной продаже, любой, даже начинающий радиолюбитель, при необходимости может дома собрать для своих нужд стабилизатор напряжения на 12 Вольт – была бы схема.

Как сделать 12В стабилизатор

Стабилизатор на LM317

Самый простой способ получить в домашних условиях работающий стабилизатор на 12 Вольт – приобрести готовую микросхему, к примеру, LM317, и, добавив резистор, получить готовый выравниватель напряжения. Этот вариант отлично подойдет для запуска светодиодов в условиях постоянно скачущего напряжения.

К готовой микросхеме LM317, а именно к среднему контакту, подпаивается резистор на 120-130 Ом, левый контакт паяется к выходу на нагрузку сразу за сопротивлением, а на правый контакт подается напряжение с источника. Для лучшего понимания все изображено на картинке ниже.

Схема на микросхеме LD1084

Также весьма незатейлив стабилизатор напряжения на 12 Вольт на микросхеме LD1084. Благодаря плавной стабилизации, такое устройство поможет не только при использовании светодиодов, а и, например, для избавления от изменения яркости света в авто, которое всегда присутствует в силу особенностей работы бортовой электросистемы. Схема такого прибора приведена ниже.

Стабилизатор на диодах и плате L7812

Еще одним вариантом исполнения прибора в домашних условиях может служить простая схема на L7812 и диодах Шоттки. Кроме этих деталей понадобится пара конденсаторов, и провода для пайки. Итак, к регуляторной микросхеме подпаиваются диод и конденсаторы согласно схеме. Диод должен быть между + проводом входного питания, и левым контактом микросхемы. Правый контакт платки припаивается к + нагрузки. Средний – к минусам емкостей и минусу источника питания. Таким образом, получается простая и надежная схема стабилизации напряжения.

Самый простой стабилизатор — плата КРЕН

Самым, пожалуй, простым вариантом для изготовления прибора дома является микросхема КРЕН, точнее КР142ЕН8Б (таково ее полное название). Кроме самой платки, понадобится выпрямляющий диод 1n4007. Спаяв эти элементы согласно схеме, приведенной ниже, можно получить самый элементарный, однако очень надежный прибор.

Применив любую из этих схем стабилизации, можно быстро и без особых затрат собрать устройство, которое в силах обеспечить необходимые выходные характеристики в 12В электрических сетях.

Если же ваши познания в электронике не позволяют вам паять и мастерить, то лучшим вариантом будет приобретение заводского устройства, которое собрано в фабричных условиях, обладает подходящим корпусом, системой охлаждения, и собраны из хорошо подобранной и подогнанной друг к другу элементной базы.

Основные моменты, касающиеся изготовления стабилизатора на 12 Вольт, приведены в этом видео:

Подборка схем различных источников питания на 12 вольт для радиолюбительских конструкций и устройств.

Сетевое напряжение поступает через предохранитель на первичную обмотку силового трансформатора. С его вторичной обмотки снимем уже пониженное напряжение на 20 вольт при токе до 25А. При желании этот трансформатор можно сделать своими руками на основе силового трансформатора от старого лампового телевизора.

Со вторичной обмотки напряжение 20 вольт идет на выпрямительный мост на мостовой сборке МВ356, т.к она рассчитана на ток до 35 Ампер. Пульсации сглаживаются емкостью с номиналом 22000 мкф, можно использовать несколько конденсаторов соединенными параллельно, так чтобы в сумме было не менее 20000 мкФ.

Постоянное напряжение на емкости С1 в режиме холостого хода около 26 вольт. Стабилизатор построен на микросхеме LM723 и выходного регулятора на биполярных транзисторах VT1-VT5. Сопротивления R5-R8 предназначены для уравновешивания токовых потенциалов проходящих через транзисторы. Сопротивления, включенные в эмиттерных цепях транзисторов используются для автоматической установки напряжений база-эмиттер под действием тока нагрузки.

Настройка выходного напряжения осуществляется с помощью сопротивления R3, которое вместе с резисторами R2 и R4 является делителем выходного напряжения.

Внутренний компаратор микросхемы стабилизатора работает так, что напряжение на выводе 10 настраивают так, чтобы напряжение на его четвертом выводе не изменялось.

Для формирования максимального тока нагрузки 20А в схеме требуется усилитель тока, на биполярных транзисторах VT1-VT5.

Имеется возможность осуществить регулировку максимального выходного тока, если параллельно низкоомным сопротивлениям R9-R12 подсоединить один переменный резистор номиналом, где-то 10-100 Ом, а контрольное напряжение получать с его ползунка и одного из двух крайних выводов. Сопротивление будет являться делителем напряжения на R9-R12. Но в этом случае, сопротивления R9-R12 нужно рассчитывать на нижний предел регулировки максимального тока нагрузки. С помощью этого сопротивления можно еще настраивать ток срабатывания защиты.

Схема обеспечивает достаточно хорошую стабильность заданного выходного напряжения.

Транзисторы VT2-VT5 требуется установить на объемные радиаторы, обеспечивающих их отличное охлаждение. Можно даже использовать радиатор в сочетании с вентилятором.

В первой схеме напряжение от сети следует к понижающему трансформатору через плавкую вставку FU1 на 7А. Защитный V1 должен быть на 240 вольт. Трансформатор понижающий с напряжение на вторичной обмотке не менее 15 вольт и с током нагрузки от 5 ампер.

Пониженное напряжение с вторички идет на диодный мост, на его выходе установлен электролитический конденсатор для сглаживания пульсаций. Диоды VD5 и VD6 защитные для исключения разряда емкостей C2 и C3 от незначительного тока утечки в регуляторе LM338. С4 нужен для фильтрации ВЧ составляющей БП. Для нормальной работы схемы, стабилизатор напряжения LM338 требуется закрепить на радиаторе.

Вторая аналогичная конструкция мощного блока питания на 12 вольт и 5 ампер выполнена на стабилизаторе 7812. Так как допустимый максимальный ток нагрузки микросхемы всего 1,5 ампер, в конструкцию добавлен обходной внешний транзистор VT1.

Если ток в нагрузки будет ниже 0,6 Ампера, то он будет идти через стабилизатор 7812. Если выше, то на сопротивление R1 будет напряжение выше 0,6 вольта, и силовой транзистор начинает пропускать через себя дополнительный ток нагрузки. Сопротивление R2 ограничивает чрезмерный базовый ток.

Силовой транзистор требуется разместить на радиаторе. Резистор R1 на мощность не менее 7 Вт. R2 достаточно 0,5 Вт.

У любого компьютерного блока питания уже есть 12 вольт, поэтому остается только понять где они. Провода черного цвета в жгуте это минус или общий провод. По желтым идет напряжение +12V. Так вот для того, чтобы получить 12 вольт нам нужно от блока питания взять всего два провода. Стоит учесть, что выходной канал на 12 вольт достаточно мощный и может "отдать" в нагрузку 8-10 ампер (при мощности БП до 300 Вт.), его в принципе в большинстве случаев вполне хватает.

Автомобилисты часто задаются вопросом, как защитить в автомобиле электропотребители, которые питаются напряжением. Выход из строя стабилизатора напряжения 12 вольт, который установлен в генераторе, может вывести из строя дорогостоящую автомобильную магнитолу или тахометр, который также питается электрической энергией.

Выше описная ситуация встречалась часто на классических отечественных автомобилях. Для того чтобы обеспечить электрические компоненты автомобиля качественным напряжением, которое не будет зависеть от капризов генератора, лучше применить автономный автомобильный стабилизатор напряжения 12 вольт. Даже такие популярные сегодня элементы тюнинга, как светодиодная лента, лучше питать через этот прибор.

На сегодня успешно используются автомобильные модели, чья конструкция построена на микросхемах серии КР142, которые рассчитаны на работу при напряжении 12 В. Они имеют такую маркировку: КР142ЕН12 и КР142ЕН18. В конструкции этих микросхем предусмотрена защита по току, который через них протекает, а также защита от перегрева.

Цифры в маркировке, которые стоят после букв ЕН, обозначают номинальное напряжение, при котором может работать микросхема. Кроме приведенных выше, в автомобиле возможно применение микросхемы КР142ЕН8В, однако она будет выдавать рабочий ток, равный 2,2 А, а он больше, чем у первых двух вариантов.

Вариантов подключения в схему стабилизатора напряжения 12 вольт в автомобиле много. Ниже на рисунке приведен самый простой пример, который вполне приемлем для людей, которые не имеют больших познаний в электронике.

Если при монтаже схемы будет использована микросхема КР142ЕН18, то переменный резистор R2 необходимо будет немного подстроить, что бы значение выходного напряжения было правильной величины. В остальном, схема подключения аналогична представленной на рисунке.

Резисторы, должны быть по мощности не менее 0,05 Вт, так как при работе она будет зависеть от разницы значений входного и выходного напряжения. Устанавливается микросхема на радиатор. Максимальный ток, который может протекать через микросхему составляет 1,5 А. Для работы автомобильной магнитолы этого тока может быть не достаточно, но другие электрические устройства машины могут работать вполне полноценно. У описанных отечественных микросхем есть импортный аналог — микросхема типа LM317T.

Подключать в электрическую цепь ее можно, пользуясь той же схемой. Если возникла необходимость все-таки подсоединить более мощное устройство и с большим током потребления, которое будет питаться через стабилизатор напряжения 12 вольт, то проблему можно решить подключением параллельно нескольких микросхем. Таким образом, ток будет снижен.

Импульсное устройство отличается от тех, что описаны выше, своими основными функциями. Он нестабильный ток от внешнего источника подает на катушку индуктивности короткими импульсами. Благодаря этому в индуктивности запасается энергия, которая переходит в нагрузку в виде электрической энергии, но имеет уже другие параметры напряжения.

Стабилизация происходит благодаря длительности импульсов и пауз. Импульсные приборы имеют высокий КПД по сравнению с линейными. Другими словами, они могут преобразовывать входное напряжение по заданным заранее параметрам. Отрегулировать эти параметры можно благодаря разным вариантам составления электрической схемы. Импульсный преобразователь может быть повышающим, понижающим или инвертирующим.

Электросеть автомобиля это очень уязвимая часть для всяческих помех, выбросов или перепадов напряжения. Помехи могут быть созданы работой генератора, нестабильным напряжением, которое зависит от состояния аккумулятора и оборотов двигателя. Для защиты электрической сети в автомобилях используют импульсный стабилизатор напряжения 12 вольт.

Благодаря ему нестабильное напряжение электросети на входе питает сеть стабильными 12 вольтами и током, около 0,3-0,4 ампера. Штатные узлы машины, которые запитаны от электроэнергии, обычно надежно защищены при установке.

Светодиодная подсветка все глубже внедряется в нашу жизнь. Капризные лампочки выходят из строя и красота сразу меркнет. И все потому, что светодиоды не могут работать просто от включения в электросеть. Они обязательно подключаются через стабилизаторы (драйверы). Последние препятствуют перепадам напряжения, выходу из строя компонентов, перегреву и т. п. Об этом и о том, как собрать простую схему своими руками, и пойдёт речь в статье.

Выбор стабилизатора

В бортовой сети автомашины рабочее питание составляет примерно от 13 В, большинству же светодиодов подходит 12 В. Поэтому обычно ставят стабилизатор напряжения, на выходе которого 12 В. Таким образом, обеспечиваются нормальные условия для работы светотехники без ЧП и преждевременного выхода из строя.

На этом этапе любители сталкиваются с проблемой выбора: конструкций опубликовано множество, но не все хорошо работают. Выбрать нужно тот, что достоин любимого транспортного средства и, кроме того:

• действительно будет работать;
• обеспечит безопасность и защищенность светотехнике.

Самый простой стабилизатор напряжения, сделанный своими руками

Если у вас нет желания покупать готовое устройство, тогда стоит узнать, как сделать простенький стабильник самому. Импульсный стабилизатор в авто сложно изготовить своими руками. Именно поэтому стоит присмотреться к подборке любительских схем и конструкций линейных стабилизаторов напряжения. Самый простой и распространенный вариант стабильника состоит из готовой микросхемы и резистора (сопротивления).

Сделать стабилизатор тока для светодиодов своими руками проще всего на микросхеме . Сборка деталей (см. рисунок ниже) осуществляется на перфорированной панели или универсальном печатном плато.

Схема 5 амперного блока питания с регулятором напряжения от 1,5 до 12 В.

Для самостоятельной сборки такого устройства понадобятся детали:

• плато размером 35*20 мм;
• микросхема LD1084;
• диодный мост RS407 или любой небольшой диод для обратного тока;
• блок питания, состоящий из транзистора и двух сопротивлений. Предназначен для отключения колец при включении дальнего или ближнего света.

При этом светодиоды (в количестве 3 шт.) соединяются последовательно с токоограничивающим резистором, выравнивающим ток. Такой набор, в свою очередь, параллельно соединяется со следующим таким же набором светодиодов.

Стабилизатор для светодиодов на микросхеме L7812 в авто

Стабилизатор тока для светодиодов может быть собран на базе 3-контактного регулятора напряжения постоянного тока (серии L7812). Устройство навесного исполнения отлично подходит для питания, как светодиодных лент, так и отдельных лампочек в автомобиле.

Необходимые компоненты для сборки такой схемы:

• микросхема L7812;
• конденсатор 330 мкф 16 В;
• конденсатор 100 мкф 16 В;
• диод выпрямительный на 1 ампер (1N4001, к примеру, или аналогичный диод Шоттки);
• провода;
• термоусадка 3 мм.

Вариантов на самом деле может быть много.

Схема подключения на базе LM2940CT-12.0

Корпус стабилизатора можно выполнить практически из любого материала, кроме дерева. При использовании более десяти светодиодов, рекомендуется к стабильнику приделать алюминиевый радиатор.

Может кто-то пробовал и скажет, что можно запросто обойтись без лишних заморочек, напрямую подключив светодиоды. Но в этом случае последние большую часть времени будут находиться в неблагоприятных условиях, посему прослужат недолго или вовсе сгорят. А ведь тюнинг дорогих авто выливается в довольно крупную сумму.

А по поводу описанных схем, их главное достоинство – простота. Для изготовления не требуется особых навыков и умений. Впрочем, если схема слишком сложная, то собирать её своими руками становится не рационально.

Заключение

Идеальный вариант подключения светодиодов – через . Устройство уравновешивает колебания сети, с его использованием уже не будут страшны броски тока. При этом необходимо соблюдать требования к электропитанию. Это позволит подстроить свой стабилизатор под сеть.

Аппарат должен обеспечивать максимальную надежность, устойчивость и стабильность, желательно на долгие годы. Стоимость собранных устройств зависит от того, где все необходимые детали будут покупаться.

На видео — для светодиодов.

Источник питания на микросхеме LM78H12K, 12 вольт 5 ампер

Мощный источник питания можно собрать на основе современных интегральных микросхем. На интегральной микросхеме LM78H12K получается источник напряжением 12 В с максимальным током 5 А. Микросхема имеет защиту от короткого замыкания, превышения температуры и выдерживает кратковременный ток до 7 А. Этот источник можно использовать, например, для питания УЗЧ или других устройств.

Схема источника показана на рис.1.

Переменное напряжение с вторичной обмотки трансформатора Т1 поступает на мощный диодный мост VD1, рассчитанный на выпрямленный ток не менее 5 А. После диодного моста выпрямленное напряжение поступает на конденсаторы С1 и С2, осуществляющие низкочастотную и высокочастотную фильтрацию напряжения, и далее — на вход микросхемы-стабилизатора DA1.

Микросхема выполнена в металлическом корпусе ТО-204 (ТО-3) с двумя выводами (входа и выхода). Корпус микросхемы служит управляющим выводом и подключается к схеме через винты и переходные контактные площадки на печатной плате. На данной микросхеме можно собрать линейный стабилизатор напряжения, работающий в режиме low dropout, с выходным напряжением от 2,3 В при токе до 5 А. С выхода микросхемы DA1 стабилизированное напряжение поступает на конденсаторы С3, С4 и далее — на выход источника питания. Индикатор на светодиоде HL1 выполняет сервисные функции, т.е. показывает поступление напряжения на печатную плату стабилизатора.

Печатная плата источника (рис.2) изготовлена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5. 2 мм и размерами 60×60 мм.

Расположение радиокомпонентов на плате изображено на рис.3.

После изготовления платы токоведущие дорожки, особенно силовые, необходимо хорошо облудить припоем. На печатной плате предусмотрено свободное место для установки радиатора при эксплуатации микросхемы в предельных режимах.

Типы используемых деталей приведены в таблице. Трансформатор для источника подбирается в соответствии с токовой нагрузкой и, рекомендуется, с напряжением вторичной обмотки 17. 20 В. В цепь первичной обмотки трансформатора необходимо установить предохранитель с номинальным током 0,5. 1 А Вторичную обмотку трансформатора подключают к печатной плате толстым многожильным проводом с хорошей изоляцией, а в качестве сетевого провода лучше всего подходит компьютерный сетевой провод с евро-вилкой.

При больших нагрузках диодную матрицу и микросхему-стабилизатор устанавливают на радиаторы соответствующих размеров. Для этих целей микросхема DA1 специально расположена отдельно от остальных радиокомпонентов, это позволяет установить радиатор с необходимой площадью рассеивания. После монтажа и проверки работоспособности источника печатную плату желательно покрыть лаком.